[发明专利]一种提高甲醇芳构化制取芳烃选择性及反应稳定性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高甲醇芳构化制取芳烃选择性及反应稳定性的方法。

背景技术

作为最基本的有机化工原料，芳烃广泛应用于医药、农药、染料、有机材料合成和基础化工等领域。目前，芳烃主要来源于石油炼制过程，而我国石油储备严重不足，且随着全球石油资源迅速枯竭，寻找新的替代性芳烃合成路线变的日趋重要。我国煤炭资源丰富，经煤化工制备甲醇的工艺已经相当成熟，且我国甲醇产量已经过剩。近年来，除了甲醇制备烯烃和汽油之外，甲醇直接芳构化已被认为是一种极具前景的芳烃制备工艺，其可能对现有石油化工路线形成有效补充。甲醇芳构化一般以沸石分子筛为催化剂，经脱水、聚合、环化及氢转移等一系列反应得到芳烃。现已有若干专利公开报道了相关的催化剂制备及反应工艺方法。CN10089698.8（Y. Mei et al）报道了一种甲醇/二甲醚制备芳烃联产丙烯的方法，其以金属及硅烷化改性的分子筛为催化剂，芳构化生成的甲苯作为循环物料，产物中芳烃含量达58wt%以上，芳烃中对二甲苯的选择性大于35%。CN10093756.4（F. Wei et al）报道了采用金属改性的分子筛复合材料作为催化剂，以甲醇与C1-C2烃类混合物为原料进行芳构化的方法，并通过调节甲醇和烃类的比例，声称总芳烃收率可达95%以上，二甲苯收率高于36.52%，且延长了催化剂使用周期。HZSM-5/Beta复合分子筛也被用来作为甲醇芳构化反应的催化剂，BTX选择性达到40.8%（CN10261894.1，L. Ren et al）。CN10135643.6（H. Jin et al）报道称以Ga、Zn、Cu、Cr、Ag等金属复合改性的HZSM-5分子筛为催化剂，甲醇芳构化制取芳烃选择性可达70%以上。另外，也有其他数篇专利通过反应工艺流程的改进，来提高甲醇芳构化过程中芳烃收率或者增加甲醇转化过程中芳烃的副产收率，如CN10298110.7（L. Ren et al）、CN10219890.1（W. Qian et al）、CN10146915.5（F. Wei et al）、CN10116376.0（J. Xu et al）、CN10108008.1（D. Fang et al）和US7834227B2（A. G. Bozzano et al）。总体而言，目前甲醇芳构化制取芳烃选择性还不够高，催化剂稳定性问题也没有解决，工业化生产还未实现。本发明采用大量过剩的温室气体二氧化碳作为反应介质，以含有金属助剂的分子筛作为催化剂，旨在通过金属助剂活化二氧化碳产生表面活性氧，并促进烯烃中间体的生成和芳构化过程，抑制催化剂结碳，最终提高甲醇芳构产物中芳烃的选择性和反应稳定性。

参考文献：

1. Y. Mei, S. Ou, Y. Ma et al. CN Patent No.10089698.8(2009).

2. F. Wei, L. Tang, T. Tian et al. CN.Patent No.10093756.4(2009).

3. L. Ren, W. He, J. Xu et al. CN. Patent No.10261894.1(2010).

4. H. Jin, J. Feng, F. Yang et al. CN.Patent No.10135643.6(2009).

5. L. Ren, J. Xu, B. Li et al. CN. Patent No. 10298110.7(2011).

6. W. Qian,S. Yun, X. Tang et al. CN. Patent No.10219890.1(2011).

7. F. Wei, W. Zhong, X. Tang et al. CN. Patent No.10146915.5(2010).

8. J. Xu, L. Ren,J. Teng et al. CN. Patent No.10116376.0(2010).

9. D. Fang, S. Liu, Z. Hong et al. CN. Patent No.10108008.1(2010).

10. A. G. Bozzano, T. V. Voskoboynikov, T. N. Kalnes et al. US. Patent No.7834227B2(2010)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高甲醇芳构化制取芳烃的产物选择性及反应稳定性的方法。