[发明专利]芳构化生产芳香烃的方法

说明书

本发明涉及一种芳构化生产芳香烃的方法，包括在醇类化合物R₃OH存在下，原料与催化剂在芳构化反应条件下接触而制造芳香烃的步骤；其中，所述原料具有结构式(I)：式(I)中，R₁和R₂为氢、任选取代的C_1‑20直链或支链烷基、任选取代的C_2‑20直链或支链烯基、任选取代的C_2‑20直链或支链炔基、任选取代的C_3‑20环烷基或者任选取代的C_6‑20芳基；R₃为任选取代的C_1‑20直链或支链烷基、任选取代的C_2‑20直链或支链烯基、任选取代的C_3‑20直链或支链环烷基。

技术领域

本发明涉及一种芳构化生产芳香烃的方法，特别是一种制造BTX芳香烃的方法。本发明进一步涉及基于所述芳香烃的制造方法来制造对二甲苯和对苯二甲酸的方法。

背景技术

芳烃产品广泛应用于聚酯、化纤、橡胶、医药以及精细化工等诸多领域，国内消费量可观，对国民经济发展具有重要影响，同时是社会发展的重要基本有机化工原料。苯、甲苯、二甲苯是芳烃中应用广泛的三种芳烃大宗化学品，统称为轻质芳香烃或BTX芳香烃。苯是一种多用途基本石化原料，可以生产其衍生的众多产品，包括乙苯/苯乙烯、异丙苯/苯酚等等。对二甲苯主要用于制造对苯二甲酸，通过对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二乙酯(DMT)中间体，用于生产聚酷纤维如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、树脂和薄膜。目前国内外芳烃的生产主要依赖于不可再生的化石资源，如可通过在催化剂上将石油经过加氢、重整、芳烃转化和分离等工艺过程获得。但是，由于化石资源储量有限和不可再生性，使得以石油为主要炼制原料生产芳烃的成本愈见高涨。另外，化石资源的不断开发利用产生大量温室气体排放，所引起的一系列环境问题日趋严重。因此，发展从可再生资源路线生产芳烃(尤其是BTX芳香烃)的技术具有重要意义。

作为可再生资源，以生物质材料为原料来制造芳香烃是目前的技术研究热点之一。现有技术存在将生物质材料转化为芳香烃的报道，也公开了多种为此目的而使用的平台化合物(比如参见Katherine Bourzac，From biomass to chemicals in one step，MITTechnology Review,2010-03-29；CN104230615A；US20090227823和US20110257416A1)。

四氢呋喃类化合物应用广泛，典型如甲基四氢呋喃(2-MeTHF)和四氢呋喃(THF)。其中THF一种常用的中等极性非质子性溶剂。它的主要用途是作高分子聚合物的前体，在强酸性环境中聚合成链状的聚四氢呋喃，用来制造弹性聚氨酯纤维，比如氨纶(^Polyethers,Tetrahydrofuran and Oxetane Polymers by Gerfried Pruckmayr,P.Dreyfuss,M.P.Dreyfuss//Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology.John Wiley&Sons,Inc.1996.)；也可以在PVC和漆的生产中作工业溶剂(Herbert Müller,Tetrahydrofuranin Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002,Wiley-VCH,Weinheim.)。

本申请发明人就四氢呋喃类化合物为平台化合物芳构化制备BTX芳烃已申请专利(CN201510345862.2)。但是，在后续的研发过程中发现，四氢呋喃类化合物在转化过程中存在C4烯烃中间体，极易形成聚烯烃和积碳，结焦于催化剂上，造成催化剂失活和使用寿命短；同时，由于芳构化催化剂失活，其芳构化能力也急剧下降，造成最终产物中芳烃选择性的下降。为了维持催化剂的芳构化能力，催化剂需频繁再生。

发明内容