[发明专利]一种催化剂与合成气直接转化制液体燃料联产低碳烯烃的方法

说明书

本发明属于合成气制备液体燃料联产低碳烯烃，具体涉及一种催化剂与合成气直接转化制液体燃料联产低碳烯烃的方法。以合成气为反应原料，在固定床或移动床上进行反应，所述催化剂含A和B组份，组份A为活性金属氧化物，组份B活性组分为具有TON、MTT、MRE中一种或两种以上结构的分子筛；催化剂A与催化剂B的重量比为0.1‑20。合成气压力为0.1‑10MPa，反应温度为300‑600℃，空速为300‑20000h^‑1。反应主产辛烷值高的汽油，并联产低碳烯烃，同时副产物甲烷选择性低(10％)，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于合成气制备液体燃料联产低碳烯烃，具体涉及一种催化剂与合成气直接转化制液体燃料联产低碳烯烃的方法。

背景技术

随着经济的发展和生活水平的提高，液体燃料和化学品的需求量也逐年急剧上升。目前汽油生产主要由重石脑油的催化重整得到。随着全球石油资源日渐消耗和居高不下的原油价格，尤其对石油资源匮乏的我国而言，每年超过近60％的石油消耗量依赖进口，寻求一种可以替代的工艺路线，开发利用由煤、生物质等非油基碳资源制备低碳烯烃的方法，具有重要的社会意义和战略意义。

我国煤炭资源丰富，以煤炭为原料，经过气化得到合成气(即CO和H2的混合气)，将合成气转化成甲醇，甲醇再经二甲醚制取汽油的简介技术路线已经成熟，并步入工业化，该路线为煤、天然气等碳资源制液体燃料提供了一条重要的新路线。然而，若能实现合成气直接转化，而不经过甲醇合成和甲醇脱水制二甲醚的直接路线，不仅可以简化工艺流程，而且可以减少单元操作，降低投资和能耗。传统的费托路径可以实现合成气直接转化制备液体燃料，然而受其反应机理的限制，CO和H₂分子在催化剂表面发生解离吸附，生成表面C原子和O原子，C原子和O原子与吸附在催化剂表面的氢发生反应，形成亚甲基(CH₂)中间体，同时放出水分子。亚甲基中间体通过迁移插入反应，在催化剂表面进行自由聚合，生成含不同碳原子数(从一到三十，有时甚至到上百个碳原子)的烃类产物。整个反应烃类产物碳原子数分布广，目标产物的选择性低，如汽油的选择性低于50％。