[发明专利]一种甲醇和/或二甲醚制取低碳烯烃的方法

说明书

本申请公开了一种甲醇和/或二甲醚制取低碳烯烃的方法，将甲醇和/或二甲醚通过载有催化剂的反应器，在含有氢气的气体氛围下反应，得到低碳烯烃；催化剂包括分子筛和金属催化剂；金属催化剂的化学式为A_aB_bAl_cO_x；其中，元素A为过渡金属或碱土金属中的任意一种；元素B为过渡金属中的任意一种。与现有技术相比，本申请将甲醇和/或二甲醚在氢气氛围下通过混合催化剂催化反应制取低碳烯烃反应，提高了催化剂寿命和低碳烯烃的选择性；并且可以利用合成气制甲醇和/或二甲醚中剩余的合成气，将其与甲醇和/或二甲醚反应制备低碳烯烃，提高了反应的利用效率。

技术领域

本申请涉及一种甲醇和/或二甲醚制取低碳烯烃的方法，属于化工合成领域。

背景技术

低碳烯烃(乙烯、丙烯等)是重要的化工产品，是塑料、合成树脂、纤维等大宗重要合成材料的基础原料。一直以来，生产乙烯、丙烯需要消耗大量石油。随着社会的不断发展，我国对低碳烯烃的需求量不断增长，然而石油资源日益紧张，因此寻找一条可替代路线来生产烯烃对我国化学品生产、能源安全等具有非常重要的意义。鉴于中国“富煤贫油”的能源结构现状，大力发展煤化工路线制芳烃具有非常重要的意义。

甲醇制烯烃技术(MTO)是现代煤化工技术的突出代表，为煤炭的清洁化利用开辟了一条新的途径。其中代表性技术有UOP/Hydro以SAPO-34为催化剂开发的MTO和Lurgi公司以ZSM-5分子筛开发的甲醇制丙烯MTP工艺。而我国的大连化学物理研究所开发出DMTO技术，并于2010年成功应用于世界首套煤制烯烃装置。

然而，以SAPO-34为催化剂进行MTO工艺存在着催化寿命短的问题，一定程度上限制了其工业应用。已有文献报道在氢气氛围下甲醇制烯烃催化剂的寿命可以得到一定延长，但寿命一般仍不超过80h。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种甲醇和/或二甲醚制取低碳烯烃的方法，该方法通过采用包括分子筛和金属催化剂的催化剂，在氢气存在的条件下制备低碳烯烃，不仅提高了低碳烯烃选择性，还大大提高了催化剂寿命。

所述甲醇和/或二甲醚制取低碳烯烃的方法，将甲醇和/或二甲醚通过载有催化剂的反应器，在含有氢气的气体氛围下反应II，得到低碳烯烃；

催化剂包括分子筛和金属催化剂；

金属催化剂的化学式为A_aB_bAl_cO_x；

其中，元素A为过渡金属或碱土金属中的任意一种；

元素B为过渡金属中的任意一种；

a为元素A的化学计量系数；b为元素B的化学计量系数；c为元素Al的化学计量系数；x为元素O的化学计量系数。

本申请又一方面，提供了一种合成气制取低碳烯烃的方法，其特征在于，将合成气经过预反应器反应I，获得的混合气经过载有催化剂的反应器，在含有氢气的气体氛围下反应II，得到低碳烯烃；

催化剂包括分子筛和金属催化剂；

金属催化剂的化学式为A_aB_bAl_cO_x；

其中，元素A为过渡金属或碱土金属中的任意一种；

元素B为过渡金属中的任意一种；

a为元素A的化学计量系数；b为元素B的化学计量系数；c为元素Al的化学计量系数；x为元素O的化学计量系数。

可选地，所述反应II的条件为：