專利名稱：一種低碳烴芳構化方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種低碳烴芳構化方法，特別是提高苯和二甲苯產(chǎn)率的低碳烴芳構化 方法。
背景技術：
隨著石油資源的日益減少，利用天然氣、油氣輕烴、煉廠氣和煤基合成汽油的尾氣 等低碳烴資源已成為當今重要的研究課題和人們關注的熱點問題。低碳烴芳構化是提高低 碳烷烴利用價值的有效方法，是碳資源優(yōu)化綜合利用的有效途徑之一。其芳構化產(chǎn)物苯、甲 苯、二甲苯是有機化工和精細化工的重要原料。
低碳烴芳構化使用的催化劑一般包括BETA、Y沸石、絲光沸石、小孔SAPO、ZSM-5、 ZSM-11、ZSM-12、ZSM-21、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-38、ZSM-48、ZSM-57、SSZ-3、SSZ-25, SSZ-32、MCM-22、MCM-41等中的一種或幾種。一般來說，采用含有ZSM-5分子篩的催化劑， 低碳烴芳構化的轉化率較高，但產(chǎn)物中甲苯含量相對較高。
CN1048379A公開了一種低碳烴芳構化工藝，采用金屬改性的ZSM-5催化劑，其所 述產(chǎn)物中甲苯含量都在20 %以上，最高接近50 %，C9芳烴基本都在3 %左右。
CN1341699A公開了一種低碳烴芳構化方法，催化劑以HZSM-5沸石為載體，以鋅和 鎳為活性組分，其所述產(chǎn)物中甲苯含量都在45%以上，C9芳烴基本都在10%左右。
如上所述，現(xiàn)有低碳烴芳構化技術中，反應產(chǎn)物中甲苯一般占總芳烴含量一半左 右，但甲苯在工業(yè)上的利用率要遠遠低于苯和二甲苯，如何提高芳構化工藝中苯和二甲苯 的產(chǎn)率并降低甲苯產(chǎn)率是本領域需解決的問題。發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種低碳烴芳構化方法，本發(fā)明方法可以明顯 提高芳構化產(chǎn)物中苯和二甲苯的含量，而甲苯含量則相應降低。
本發(fā)明低碳烴芳構化方法包括在低碳烴芳構化操作條件下，低碳烴原料經(jīng)過至 少含有兩種芳構化催化劑的反應區(qū)，低碳烴原料首先經(jīng)過含HZSM-5分子篩芳構化催化劑 的反應區(qū)，然后經(jīng)過含有氫型絲光沸石芳構化催化劑的反應區(qū)。
其中含HZSM-5分子篩的芳構化催化劑中，HZSM-5分子篩重量含量為30 % 80 %， 活性組分包括Ga、Zn、P、Sb、Pt、Re、Mg、Bi、Pd等中的一種或幾種，活性組分占催化劑重量 的0. 10%，催化劑中同時含有常規(guī)粘結劑。
含氫型絲光沸石芳構化催化劑中，氫型絲光沸石重量含量為30% 80%，活性組 分包括鉍以及選自銀、銅、鋯、鍶、稀土、錸中的至少一種，以重量計，催化劑中鉍的含量為 0. 2% 5%，其它活性金屬的含量為0. 10%，催化劑中同時含有常規(guī)的粘結劑。
上述芳構化催化劑中的粘結劑可以是氧化鋁、氧化鈦、氧化硅、氧化硼、氧化鎂、氧 化鋯和粘土中的一種或幾種。催化劑的制備方法可以采用本領域常規(guī)的浸漬法、離子交換 法等。催化劑中涉及的稀土(Re)組分可以是鑭、鈰等常用稀土組分。
本發(fā)明方法中，含HZSM-5分子篩芳構化催化與含氫型絲光沸石芳構化催化劑的 體積比為50 50 90 10，兩種催化劑可以裝填在一個反應器中，也可以裝填在串聯(lián)的 兩個或多個反應器中。
本發(fā)明方法中，含HZSM-5分子篩芳構化催化反應區(qū)與含氫型絲光沸石芳構化催 化劑反應區(qū)的反應條件可以相同，也可以不同，均可以按本領域常規(guī)芳構化反應條件確 定，如在下述范圍內(nèi)選擇反應壓力0. 5MPa 5. OMPa、反應溫度300°C 600°C、體積空速 ο. ar1 5. otr1、氫油體積比loo 1000等。
本發(fā)明低碳烴芳構化方法中，低碳烴原料可以包括C3 C6烷烴或稀烴的各種原 料，如煉廠氣、輕質(zhì)汽油、天然氣、油氣輕烴、煤基合成汽油的尾氣等。
本發(fā)明通過使用不同種類的芳構化催化劑進行低碳烴芳構化，在不降低芳烴產(chǎn)率 的前提下，可以明顯提高反應產(chǎn)物中利用價值高的苯和二甲苯的含量，而降低了利用價值 低的甲苯的含量，提高低碳烴芳構化工藝的經(jīng)濟性。
具體實施方式
下面通過實施例對本發(fā)明進行進一步說明，它并不限制本發(fā)明的使用范圍。實施 例中涉及催化劑組成中的余量為粘結劑氧化鋁，實驗使用的原料為正己烷。
表1含HZSM-5分子篩芳構化催化劑主要組成
權利要求
1.一種低碳烴芳構化方法，其特征在于在低碳烴芳構化操作條件下，低碳烴原料經(jīng) 過至少含有兩種芳構化催化劑的反應區(qū)，低碳烴原料首先經(jīng)過含HZSM-5分子篩芳構化催 化劑的反應區(qū)，然后經(jīng)過含有氫型絲光沸石芳構化催化劑的反應區(qū)。
2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于所述的含HZSM-5分子篩的芳構化催化劑 中，HZSM-5分子篩重量含量為30% 80%，活性組分包括Ga、Zn、P、Sb、Pt、Re、Mg、Bi和 Pd中的一種或幾種，活性組分占催化劑重量的0. 10%。
3.按照權利要求1所述的方法，其特征在于所述的含氫型絲光沸石芳構化催化劑中， 氫型絲光沸石重量含量為30% 80%，活性組分包括鉍以及選自銀、銅、鋯、鍶、稀土和錸 中的至少一種，以重量計，催化劑中鉍的含量為0. 2% 5%，銀、銅、鋯、鍶、稀土和錸中至 少一種的活性組分的含量為0. 10%。
4.按照權利要求1所述的方法，其特征在于含HZSM-5分子篩芳構化催化與含氫型絲 光沸石芳構化催化劑的體積比為50 50 90 10。
5.按照權利要求1所述的方法，其特征在于含HZSM-5分子篩芳構化催化反應區(qū)與 含氫型絲光沸石芳構化催化劑反應區(qū)的反應條件在下述范圍內(nèi)選擇反應壓力0. 5MPa 5. OMPa、反應溫度300600°C、體積空速0. 21Γ1 5. 01Γ1、氫油體積比100 1000。
6.按照權利要求1、2或3所述的方法，其特征在于芳構化催化劑中含有選自氧化鋁、 氧化鈦、氧化硅、氧化硼、氧化鎂、氧化鋯和粘土中的一種或幾種的粘合劑。
7.按照權利要求1、2、3或4所述的方法，其特征在于兩種芳構化催化劑裝填在一個 反應器中，或者裝填在串聯(lián)的兩個或多個反應器中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低碳烴芳構化方法，內(nèi)容包括在低碳烴芳構化操作條件下，低碳烴原料經(jīng)過至少含有兩種芳構化催化劑的反應區(qū)，低碳烴原料首先經(jīng)過含HZSM-5分子篩芳構化催化劑的反應區(qū)，然后經(jīng)過含有氫型絲光沸石芳構化催化劑的反應區(qū)。本發(fā)明通過使用不同種類的芳構化催化劑進行低碳烴芳構化，在不降低芳烴產(chǎn)率的前提下，可以明顯提高反應產(chǎn)物中利用價值高的苯和二甲苯的含量，而降低了利用價值低的甲苯的含量，提高了低碳烴芳構化工藝的經(jīng)濟性。
文檔編號C07C15/02GK102030605SQ20091018776
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月28日 優(yōu)先權日2009年9月28日
發(fā)明者劉全杰, 徐會青, 王偉, 賈立明 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院