[发明专利]含有含氧化合物原料催化转化制芳烃的方法

说明书

本发明涉及一种含有含氧化合物原料催化转化制芳烃的方法，主要解决现有技术中芳烃收率低的问题。本发明通过含有含氧化合物原料进入含有含氧化合物原料催化转化反应系统得到富含芳烃的反应产物；富含芳烃的反应产物经冷却分离系统得到水相产物、油相产物排出系统，得到的氢气、甲烷和碳二烃排出系统，得到的至少一部分碳三以上非芳烃类进入轻烃芳构化反应系统；轻烃芳构化反应产物返回冷却分离系统的技术方案，较好地解决了该问题，可用于芳烃工业生产中。

技术领域

本发明涉及一种含有含氧化合物原料催化转化制芳烃的方法。

背景技术

芳烃(尤其是三苯，苯Benzene、甲苯Toluene、二甲苯Xylene，即BTX)是重要的基本有机合成原料。受下游衍生物需求的驱动，芳烃的市场需求持续增长。

以液体烃(如石脑油、柴油、二次加工油)为原料的蒸汽裂解工艺是芳烃的主要生产工艺。该工艺属于石油路线生产技术，近年来，由于石油资源有限的供应量及较高的价格，原料成本不断增加。受之因素，替代原料制备芳烃技术引起越来越广泛地关注。我国煤炭资源相对丰富。随着近年高效、长周期甲醇催化剂与甲醇装置大型化技术的开发成功，煤基甲醇和/或二甲醚的生产成本大幅度降低，这为甲醇和/或二甲醚下游产品(烯烃、芳烃等)生产提供了廉价的原料来源。因此，考虑以甲醇和/或二甲醚为原料制备芳烃。

该技术最初见于1977年Mobil公司的Chang等人(Journal of Catalysis，1977，47，249)报道了在ZSM-5分子筛催化剂上甲醇及其含氧化合物转化制备芳烃等碳氢化合物的方法。1985年，Mobil公司在其申请的美国专利US1590321中，首次公布了甲醇、二甲醚转化制芳烃的研究结果，该研究采用含磷为2.7重量％的ZSM-5分子筛为催化剂，反应温度为400～450℃，甲醇、二甲醚空速1.3h^-1。

中国专利200610012703.1介绍的方法，甲醇在一段反应得到的气相低碳烃进入二段反应器，在250～500℃的温度下继续反应，两段催化剂不同。中国专利200910089698.8介绍的方法，甲醇或/和二甲醚在固定床反应器反应生成的产物分离出丙烯，进入第二固定床反应器，于250～350℃的条件下反应。上述方法二段或第二反应器的反应温度较低，芳烃选择性不高。

中国专利20100108008.1介绍的方法，甲醇先发生烃化反应，反应产物全部进入芳构化反应器，最终得到乙烯、丙烯、丁烯和苯、甲苯、二甲苯。该方法由于最终产物中存在低碳烯烃，芳烃选择性较低。

中国专利201010146915.5介绍的方法，甲醇或二甲醚转化生成的气相产物分离出氢气和甲烷后的C₂⁺低碳烃类混合物进入低碳烃类反应器进行反应，低碳烃类反应器的反应产物经气-液-液分离器分离出的油相产物进入芳烃-非芳烃分离器，分离出的非芳烃组分返回低碳烃类反应器参与反应。该方法由于低碳烃类反应器只回炼了低碳烃类反应器油相产物中的非芳烃组分，低碳烃类反应器气相产物中的低碳烯烃产物未进一步进行芳构化反应，所以总体芳烃选择性较低。

中国专利201410447321.6提出的系统中甲醇芳构化反应生成的轻烃中的液化气和乙烯返回甲醇芳构化反应器进一步转化。中国专利201410106062.0提出的系统中醇/醚芳构化反应装置的产品经分离得到的C7以下油相烃类进入醇/醚芳构化反应装置进一步反应。上述专利均只回炼了含氧化合物催化转化过程生成的部分非芳烃类，所以总体芳烃选择性不高。

上述专利技术中都存在芳烃选择性低的问题。本发明针对性地提出了技术方案，解决了上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中芳烃收率低的技术问题，提供一种含有含氧化合物原料催化转化制芳烃的方法，该方法具有芳烃收率高的优点。