[发明专利]用于将甲醇转化为适合用作汽油或混合原料的方法

说明书

甲醇(MeOH)和/或二甲醚(DME)至烃燃料和化学品的转化具有显著的工业重要性。突出的实例包括甲醇至汽油(MTG)和甲醇至烯烃(MTO)工艺。

通常，任何醇和醚都可以通过这些方法转化为烃，但甲醇是优选的原料，因为它可以从任何含碳资源如煤、生物质、废物和天然气以大规模和高效率来生产。在转化成烃之前，甲醇或醇进料可以至少部分转化为其醚类似物例如甲醇转化为DME。

已经公开了将醇转化为烃(靶向不同产物如芳族化合物)的类似方法。

MTG方法通常以优异产率，接近所生产的烃的总量的90重量％，并提供一般具有接近90的辛烷值(其以(R+M)/2表示(R＝研究辛烷值；M＝马达辛烷值)。合成汽油通常含有大量的显著有助于辛烷值的芳族化合物。可以通过升高汽油合成反应器中的压力或温度或通过降低空速来增加芳族化合物含量以获得甚至更高的辛烷值。然而，改进合成条件以改善芳族化合物选择性以及辛烷值以降低汽油产量为代价，因为芳族化合物的形成固有地伴随着对链烷烃，特别是丙烷和丁烷(其由于蒸汽压力相对较高，仅以有限的量添加至汽油产物构成中)的选择性增加。换句话说，现有的选择是以高产率制备低芳族化合物含量的产品或以低产率制备高芳族化合物含量的产品。

在本发明的第一方面，提供了用于通过降低对于轻质链烷烃如丙烷和丁烷的选择性来生产具有提高的对于芳族化合物和/或C5+(对于碳数5或更高的烃的选择性)的选择性的烃产物的方法和设备。

本发明的第二方面提供一种用于制备具有减少的杜烯(1,2,4,5-四甲基苯)形成的汽油或汽油混合原料的方法。

本发明的第三方面提供一种用于制备汽油或汽油混合原料的方法，其中具有减少的碳数高于10的烃的形成。

本发明的第四方面提供一种用于制备高的芳族化合物含量的汽油混合原料的方法。

这些和其它优点由用于生产烃的方法提供，该方法包括以下步骤：

-在转化步骤中使包含醇、醚或其混合物的进料流经由基于含金属的沸石且在烃的脱氢中为活性的催化剂转化，从而获得转化流出物，

-分离所述流出物以获得水性工艺冷凝物流、液态烃流和气态流，

-去除在转化步骤中形成的一部分氢，和

-将至少部分的气态和/或液态烃流再循环至转化步骤。

即根据本发明，本文提供了一种制备烃产物的方法，其中通过吹扫部分气态再循环流(以下称为被动的H₂排除)，或通过从一个或多个再循环流中部分或完全地除去H₂(以下称为积极的H₂排除)而从合成回路中除去或部分除去在转化步骤中产生的氢气，以提供至少部分H₂贫化的再循环流。在该方法中，例如甲醇经由优选基于酸性沸石的催化剂(其与在烃的脱氢中为活性的金属或金属氧化物组分组合)转化为包含芳族化合物的转化流出物。

将转化流出物分离成气态流、水性工艺冷凝物和包含烃产物的液态烃流。

通过本发明的其中除去氢的方法和设备，通过降低对轻质链烷烃如丙烷和丁烷的选择性，可以提高芳族化合物和/或C5+的选择性。

所获得的烃流可富含芳族化合物，在这种情况下，该方法在后文中称为甲醇至芳族化合物(MTA)方法。

在MTA转化过程中，甲醇被转化为芳族化合物，同时使包括一种或多种类型的烃(包括环烷烃、链烷烃和异链烷烃)的烃脱氢成烯烃和/或芳族化合物。

MTA转化过程可以优选在5-60巴，优选10-40巴的压力下和300-500℃，优选330-480℃的温度和/或0.1至10且优选0.3-3的重时空速(kg醇和/或醚进料/kg催化剂/小时)下进行。

MTA方法可以提供特别适合作为下游芳族化合物加工，例如用于制备对二甲苯的原料的产品。

MTA方法也可以提供富含芳族化合物的烃产物，该产物可以以重整混合原料的形式用作汽油产品。

从本方法获得的烃流可包含粗汽油，在这种情况下，该方法在后文中称为甲醇至汽油(MTG)方法。

在MTG转化过程中，甲醇被转化成包含芳族化合物、环烷烃、链烷烃和异链烷烃和烯烃的粗汽油，同时使包含一种或多种类型的烃(包括环烷烃、链烷烃和异链烷烃)的烃脱氢为烯烃和/或芳族化合物。

MTG转化过程可以优选在5-60巴，优选10-40巴的压力下和300-500℃，优选300-430℃的温度和/或0.1至10且优选0.5-3的重时空速(kg醇和/或醚进料/kg催化剂/小时)下进行。