[发明专利]甲醇和/或二甲醚制备对二甲苯联产低碳烯烃的移动床方法

说明书

本发明提供一种甲醇和/或二甲醚转化制备对二甲苯联产低碳烯烃的移动床方法，采用由多个反应器串联形成的移动床，通过将原料甲醇和/或二甲醚分批通入串联的多个反应器，有效提高了对二甲苯的收率，并且通过催化剂连续移动反应‑再生，使得催化剂保持高反应活性及稳定性。

技术领域

本发明属于化学化工领域，更具体地涉及一种甲醇和/或二甲醚制备对二甲苯联产低碳烯烃(即C₂-C₃烯烃)的移动床工艺。

背景技术

对二甲苯(PX)和低碳烯烃均是重要的基本化工原料。目前，对二甲苯主要经芳烃联合装置得到。由于对二甲苯在二甲苯的三个异构体中的含量受热力学控制，对二甲苯只占23％左右，特别是对二甲苯与间二甲苯的沸点相差很小，采用通常的蒸馏技术不能得到高纯度的对二甲苯，而必须采用投资和运行费用较高的吸附分离工艺，所以整个PX生产工艺过程中物料循环处理量大，设备庞大，操作费用高。低碳烯烃主要来源于石油炼厂副产以及石脑油蒸汽裂解获得。另外，自2009年采用大连化物所专利技术的神华包头180万吨甲醇制取低碳烯烃(DMTO)工业化装置成功运行后，开辟了由煤经甲醇制取低碳烯烃的新途径。对二甲苯主要用于生产聚酯，低碳烯烃主要用于制备聚烯烃以及生产聚酯所需的乙二醇、1，3-丙二醇等。随着全球经济的快速发展，作为基本化工原料的对二甲苯和低碳烯烃的需求量也逐年递增。

近年来，国内外许多专利公开了对二甲苯生产新途径，其中甲苯甲基化可以生产高选择性的对二甲苯。美国专利USP 3,965,207、USP 3,965,208、USP 4,250,345、USP 4,670,616、USP 4,276,438、USP 4,278,827、USP 4,444,989、USP 4,491,678、USP 5,034,362、USP 5,563，310、USP 6,504,072和USP 6,613,708等均公开了在改性催化剂上甲苯烷基化制备对二烷基苯方法。中国专利ZL200610011662.4、ZL200710176269.5、ZL200710176274.6、ZL 200710179408.X、ZL 200710179409.4和ZL 200710179410.7公开了一类甲苯甲醇制对二甲苯联产低碳烯烃的方法，指出在一种催化剂上甲苯甲醇转化制备高选择性对二甲苯的同时可以联产高选择性乙烯和丙烯。但是，甲苯甲醇烷基化制备对二甲苯和低碳烯烃仍然依赖于石油资源，因而制约了其工业应用。而中国专利申请CN 101244969、CN 1880288及美国专利US 4615995虽然公开了甲醇转化制备芳烃或烯烃的技术，但是其芳烃产品的经济价值较低，因而经济性较差。

中国专利申请CN101767038 B和CN 101780417 B公开了一种甲醇和/或二甲醚转化制备对二甲苯以及低碳烯烃的催化剂及方法，指出在金属和硅烷化改性催化剂上实现了在一个反应过程中由甲醇直接制取三大基础化学品乙烯、丙烯和对二甲苯的目的。反应所得烃类产物中对二甲苯在芳烃中的选择性大于80wt％以上，乙烯和丙烯在低碳烃中选择性大于80wt％以上。但是该方法弊端是催化剂寿命短，稳定性差，限制了该技术的工业化应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种甲醇和/或二甲醚制备对二甲苯联产低碳烯烃移动床工艺方法，通过将原料甲醇和/或二甲醚分批通入反应器与上一级反应器产物中生成的苯、甲苯等芳烃产物进一步发生烷基化反应，从而可以通过串联的多级反应器的连续反应而有效提高了产物中对二甲苯的收率。

本发明的另一目的是采用催化剂连续移动的移动床工艺可以使得催化剂连续反应-再生，提高了催化剂的活性及稳定性。

为此，本发明提供一种甲醇和/或二甲醚制备对二甲苯联产低碳烯烃的移动床方法，其特征在于，采用由多个反应器串联形成的移动床，所述方法包括以下步骤：

将第一批原料甲醇和/或二甲醚通入第一反应器并与第一反应器内的催化剂接触反应；