[发明专利]用于生产芳烃的组合烯烃和氧合物转化

说明书

提供了用于在反应环境中包含烯烃的用于氧合物转化方法的系统和方法。对于涉及金属促进的沸石催化剂的转化方法，当催化剂暴露于进料时，向氧合物进料中加入烯烃可以减少或最小化芳烃选择性的损失。另外或作为选择，对于涉及包含除MFI骨架型沸石之外的沸石的沸石催化剂的转化方法，当催化剂暴露于进料时，向氧合物进料中加入烯烃可减少或最小化氧合物转化活性的损失。

领域

本发明涉及通过转化氧合物(oxygenate)和烯烃而形成石脑油沸程产物(包括芳烃)的综合方法。

背景

已知多种工业方法用于将低沸点含碳化合物转化为更高价值产物。例如，甲醇制汽油(MTG)是使用ZSM-5催化剂由甲醇制备汽油的商业方法。在MTG工艺中，首先将甲醇脱水为二甲醚。然后甲醇和/或二甲醚在一系列反应中反应，导致形成芳烃、链烷烃和烯烃化合物。所得产物由液化石油气(LPG)及包含芳烃、链烷烃和烯烃的高质量汽油组成。典型的MTG烃产物由约40-50％的芳烃加烯烃和约50-60％的链烷烃组成。

美国专利3,894,104描述了使用浸渍有过渡金属的沸石催化剂将氧合物转化为芳烃的方法。据报道芳烃相对于总烃产物的收率高达约58％，相应的总C₅+收率高达约73％。

美国专利申请公开2013/0281753描述了磷改性的沸石催化剂。在催化剂暴露于含有蒸汽的环境之后，磷改性降低了催化剂的α值的变化。磷改性催化剂被描述为适于例如将甲醇转化为汽油沸程化合物。

美国专利申请公开2015/0174561、2015/0174562和2015/0174563描述了用于将氧合物转化为芳烃的催化剂。催化剂包含沸石，例如MFI或MEL骨架结构沸石，在催化剂上具有负载的第12族金属。

美国专利9,090,525描述了在沸石催化剂存在下转化氧合物以形成具有增加的辛烷值的石脑油沸程化合物。将来自初始转化产物的一部分石脑油沸程烯烃再循环到氧合物转化方法中以形成较重的石脑油沸程化合物，包括芳烃。

摘要

在一些方面，提供了一种形成石脑油组合物的方法。该方法可包括将包含氧合物(例如甲醇)和烯烃的进料暴露于转化催化剂。有效转化条件的实例可包括约300℃至约550℃的平均反应温度，约10psig(～70kPag)至约400psig(～2700kPag)的总压力，和/或0.1h^-1至20.0h^-1的WHSV。将进料暴露于转化催化剂可导致形成包含石脑油沸程馏分的转化流出物。石脑油沸程馏分可具有至少80的辛烷值和/或可包含相对于转化流出物中烃的总重量小于6.0重量％的CO、CO₂和CH₄的组合。进料可以具有约1至约20的氧合物与烯烃摩尔比。转化催化剂可以包含至少10重量％的具有MFI骨架结构的沸石，该沸石任选地具有10至200的硅铝比和至少5的α值。转化催化剂可以进一步包含0.1重量％至3.0重量％的负载在转化催化剂上的过渡金属，例如负载在转化催化剂上的锌。

任选地，石脑油沸程馏分可具有至少90(或至少93，或至少97)的辛烷值和/或相对于石脑油沸程馏分的重量至少约40重量％的芳烃。任选地，平均反应温度可以是至少约400℃，或至少约450℃。