（1)制備的HZSM-5用6 %質(zhì)量濃度的硝酸鎵[Ga(NO3)3]溶液常溫 浸漬4小時，傾出上層液體后固體樣品120°C烘干，550°C空氣中焙燒6小時，得到鎵改性 Ga-HZSM-5分子篩催化劑，命名為Ga-HZ-5。元素分析Ga擔(dān)載量為2. 26wt %。
[0034] 實(shí)施例1
[0035] 將SP-34催化劑壓片成型并破碎篩分為40-60目的催化劑樣品，取10克催化劑裝 入反應(yīng)區(qū)A的固定床反應(yīng)器中分別進(jìn)行甲醇或二甲醚轉(zhuǎn)化反應(yīng)，甲醇和二甲醚質(zhì)量空速均 為2h \反應(yīng)溫度為420°C。采用氣相色譜儀在線分析產(chǎn)物組成，去除生成水后的產(chǎn)物分布 如表1所示。
[0036] 在SP-34催化劑上甲醇或二甲醚轉(zhuǎn)化反應(yīng)得到的烴類產(chǎn)物中丙烯選擇性分別為 45. 12wt%、46. Olwt% ;C2 和 C4+選擇性分別為 54. 88wt%、53. 99wt%，其中 C2 = +C4 = +C5=烯烴選擇性分別為49. 76wt %、50.0 Owt %。
[0037] 表1甲醇/二甲醚制取低碳烯烴反應(yīng)結(jié)果
[0040] *wt%，產(chǎn)品質(zhì)量分布。
[0041] 將Ga-HZ-5催化劑壓片成型并破碎篩分為40-60目的催化劑樣品，取10克催化劑 裝入反應(yīng)區(qū)B的固定反應(yīng)器中。將甲醇轉(zhuǎn)化反應(yīng)產(chǎn)物分布中C2組分和C4+組成，返回反應(yīng) 系統(tǒng)的反應(yīng)區(qū)B與催化劑II接觸進(jìn)行芳構(gòu)化反應(yīng)制取芳烴，進(jìn)料質(zhì)量空速以C2 =+C4 =+C5 = 烯烴計為Ih \反應(yīng)溫度為450°C。得到的產(chǎn)物進(jìn)入分離系統(tǒng)B分離后得到輕烴C1-C5組分 和芳經(jīng)；
[0042] 采用氣相色譜儀在線分析產(chǎn)物組成，產(chǎn)品分布如表2所示。
[0043] 烴類總產(chǎn)物中C1-C5輕烴選擇性為20. 94wt %，總芳烴選擇性為79. 06wt %。
[0044] 表2輕烴芳構(gòu)化產(chǎn)物分布
[0047] *wt%，產(chǎn)品質(zhì)量分布。
[0048] 將甲醇或/和二甲醚制備烯烴產(chǎn)物分布和輕烴芳構(gòu)化產(chǎn)物分布按比例歸一化可 以得到甲醇或/和二甲醚制備丙烯和芳烴產(chǎn)物分布，如表3所示。
[0049] 甲醇或二甲醚轉(zhuǎn)化反應(yīng)得到的烴類產(chǎn)物中丙烯選擇性分別為45. 78wt %、 46. 66wt% ;芳烴選擇性分別為 42. 85wt%、42. 17wt%。
[0050] 表3甲醇或/和二甲醚制備丙烯和芳烴產(chǎn)物分布
[0051]

[0052] *wt%，產(chǎn)品質(zhì)量分布。
[0053] 實(shí)施例2
[0054] 將SP-34催化劑壓片成型并破碎篩分為40-60目的催化劑樣品，取10克催化劑 裝入反應(yīng)區(qū)A的固定床反應(yīng)器中分別進(jìn)行甲醇或二甲醚轉(zhuǎn)化反應(yīng)，甲醇或二甲醚質(zhì)量空 速均為0. 5h \反應(yīng)溫度為350°C。反應(yīng)得到的烴類產(chǎn)物中丙烯選擇性分別為47. 28wt%、 48. 23wt% ;C2和C4+選擇性分別為52. 72wt%、5L 77wt%，其中C2 = +C4 = +C5=烯烴選擇性 分別為 47. 6Iwt%、47. 92wt%。
[0055] 將Ga-HZ-5催化劑壓片成型并破碎篩分為40-60目的催化劑樣品，取10克催化劑 裝入反應(yīng)區(qū)B的固定反應(yīng)器中。將甲醇轉(zhuǎn)化反應(yīng)產(chǎn)物分布中C2組分和C4+組成，返回反應(yīng) 系統(tǒng)的反應(yīng)區(qū)B與催化劑II接觸進(jìn)行芳構(gòu)化反應(yīng)制取芳烴，進(jìn)料質(zhì)量空速以C2 =+C4 =+C5 = 烯烴計為0. 2h \反應(yīng)溫度為500°C。得到的產(chǎn)物進(jìn)入分離系統(tǒng)B分離后得到輕烴C1-C5組 分和芳烴。烴類總產(chǎn)物中C1-C5輕烴選擇性為18. 52wt %，總芳烴選擇性為81. 48wt %。
[0056] 將甲醇或/和二甲醚制備烯烴產(chǎn)物分布和輕烴芳構(gòu)化產(chǎn)物分布按比例歸一化可 以得到甲醇或/和二甲醚制備丙烯和芳烴產(chǎn)物分布，甲醇或二甲醚轉(zhuǎn)化反應(yīng)得到的烴類產(chǎn) 物中丙烯選擇性分別為47. 63wt%、48. 76wt% ;芳烴選擇性分別為42. 96wt%、42. 18wt%。
[0057] 實(shí)施例3
[0058] 將SP-34催化劑壓片成型并破碎篩分為40-60目的催化劑樣品，取10克催化劑 裝入反應(yīng)區(qū)A的固定床反應(yīng)器中分別進(jìn)行甲醇或二甲醚轉(zhuǎn)化反應(yīng)，甲醇和二甲醚質(zhì)量空 速均為8h \反應(yīng)溫度為500°C。反應(yīng)得到的烴類產(chǎn)物中丙烯選擇性分別為42. 65wt%、 43.14￥七％;(：2和（：4+選擇性分別為57.35￥七％、56.86￥七％，其中（： 2= +(：4= +(：5=烯烴選擇性 分別為 51. 68wt%、52. 57wt%。
[0059] 將Ga-HZ-5催化劑壓片成型并破碎篩分為40-60目的催化劑樣品，取10克催化劑 裝入反應(yīng)區(qū)B的固定反應(yīng)器中。將甲醇轉(zhuǎn)化反應(yīng)產(chǎn)物分布中C2組分和C4+組成，返回反應(yīng) 系統(tǒng)的反應(yīng)區(qū)B與催化劑II接觸進(jìn)行芳構(gòu)化反應(yīng)制取芳烴，進(jìn)料質(zhì)量空速以C2 =+C4 =+C5 = 烯烴計為4h \反應(yīng)溫度為400°C。得到的產(chǎn)物進(jìn)入分離系統(tǒng)B分離后得到輕烴C1-C5組分 和芳烴。烴類總產(chǎn)物中C1-C5輕烴選擇性為22. 48wt %，總芳烴選擇性為77. 52wt %。
[0060] 將甲醇或/和二甲醚制備烯烴產(chǎn)物分布和輕烴芳構(gòu)化產(chǎn)物分布按比例歸一化可 以得到甲醇或/和二甲醚制備丙烯和芳烴產(chǎn)物分布，甲醇或二甲醚轉(zhuǎn)化反應(yīng)得到的烴類產(chǎn) 物中丙烯選擇性分別為43. 82wt%、44. 63wt% ;芳經(jīng)選擇性分別為44. 46wt%、44. 08wt%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種甲醇或/和二甲醚制備丙烯和芳烴的方法，其特征在于按照以下步驟進(jìn)行： (1) 首先甲醇或/和二甲醚在反應(yīng)系統(tǒng)的反應(yīng)區(qū)A與催化劑I接觸制取低碳烯烴，反應(yīng) 溫度在300-600〇,反應(yīng)進(jìn)料質(zhì)量空速以甲醇計為0.1 -IOh 1 ; (2) 生成的產(chǎn)物進(jìn)入分離系統(tǒng)A進(jìn)行分離，得到富含乙烯的C2組分、富含烯烴的C4+組 分和C 3組分，將C3組分進(jìn)一步分離得到丙烯； (3) 富含乙烯的C2組分和富含烯烴的C4+組分返回反應(yīng)系統(tǒng)的反應(yīng)區(qū)B與催化劑II 接觸進(jìn)行芳構(gòu)化反應(yīng)制取芳烴，反應(yīng)溫度為300-60(TC，反應(yīng)進(jìn)料質(zhì)量空速以烯烴量計為 0.1 -IOh 1 ;得到的產(chǎn)物進(jìn)入分離系統(tǒng)B進(jìn)行分離，得到輕烴C1-C5組分和芳烴。2. 按照權(quán)利要求1所述甲醇或/和二甲醚制備丙烯和芳烴的方法，其特征在于所述反 應(yīng)系統(tǒng)由固定床、流化床或移動床的中的任意一種反應(yīng)器或任意幾種反應(yīng)器串聯(lián)或并聯(lián)組 成。3. 按照權(quán)利要求1所述甲醇或/和二甲醚制備丙烯和芳烴的方法，其特征在于所述反 應(yīng)區(qū)A或反應(yīng)區(qū)B分別為一個反應(yīng)器或多個反應(yīng)器的串聯(lián)或并聯(lián)。4. 按照權(quán)利要求1所述甲醇或/和二甲醚制備丙烯和芳烴的方法，其特征在于所述催 化劑I為磷硅鋁分子篩催化劑，催化劑II為金屬改性硅鋁分子篩催化劑。5. 按照權(quán)利要求4所述甲醇或/和二甲醚制備丙烯和芳烴的方法，其特征在于所述磷 硅鋁分子篩催化劑為SAPO-34和SAPO-18分子篩催化劑，優(yōu)選SAPO-34分子篩催化劑。6. 按照權(quán)利要求4所述甲醇或/和二甲醚制備丙烯和芳烴的方法，其特征在于所述金 屬改性硅鋁分子篩催化劑為金屬改性HZSM-5或HZSM-Il分子篩催化劑，優(yōu)選HZSM-5分子 篩催化劑；按照以下步驟制備： (1) 將ZSM-5分子篩原粉在550°C下焙燒去除模板劑，在80°C水浴中用摩爾濃度0. 3M 的硝酸銨溶液進(jìn)行交換4次，交換后固體樣品在120°C空氣中烘干，550°C下焙燒3小時，得 到HZSM-5分子篩； (2) 取步驟（1)制備的HZSM-5分子篩用6%質(zhì)量濃度的金屬硝酸鹽溶液常溫浸漬4小 時，傾出上層液體后固體樣品120°C烘干，550°C空氣中焙燒6小時，得到改性金屬-HZSM-5 分子篩催化劑。7. 按照權(quán)利要求6所述甲醇或/和二甲醚制備丙烯和芳烴的方法，其中，所述改性金 屬為鎵、銀和鋅任意一種，優(yōu)選鎵；鎵的質(zhì)量擔(dān)載量為0. 1-10%，優(yōu)選鎵的質(zhì)量擔(dān)載量為 0? 1-5%〇8. 按照權(quán)利要求1所述甲醇或/和二甲醚制備丙烯和芳烴的方法，其特征在于所述步 驟（1)中甲醇或/和二甲醚制取低碳烯烴反應(yīng)優(yōu)選的反應(yīng)溫度為350-500°C，反應(yīng)進(jìn)料質(zhì)量 空速以甲醇計為0. 5-8h、9. 按照權(quán)利要求1所述甲醇或/和二甲醚制備丙烯和芳烴的方法，其特征在于所述 步驟（3)中優(yōu)選的輕烴芳構(gòu)化反應(yīng)溫度為400-50(TC，反應(yīng)進(jìn)料質(zhì)量空速以烯烴量計為 0. l-4h 1O
【專利摘要】一種甲醇或/和二甲醚制備丙烯和芳烴的方法屬于化學(xué)化工領(lǐng)域。該方法按照以下步驟進(jìn)行：首先甲醇或/和二甲醚在反應(yīng)系統(tǒng)與催化劑接觸制取低碳烯烴，生成的產(chǎn)物進(jìn)入分離系統(tǒng)分離，經(jīng)分離系統(tǒng)得到的富含乙烯的C2-組分和富含烯烴的C4+組分返回反應(yīng)系統(tǒng)與催化劑接觸進(jìn)行芳構(gòu)化反應(yīng)制取芳烴，C3組分進(jìn)一步分離得到丙烯。本發(fā)明一方面避免了乙烯產(chǎn)品分離的高昂費(fèi)用，另一方面采用烯烴芳構(gòu)化可以有效提高芳烴收率，從而可以有效提高甲醇或/和二甲醚制取石油化學(xué)品的經(jīng)濟(jì)性。
【IPC分類】C07C2/00, C07C15/06, C07C1/20, C07C15/08, C07C15/04, C07C11/06
【公開號】CN105016954
【申請?zhí)枴緾N201410171979
【發(fā)明人】許磊, 畢怡, 王瑩利, 陳欣
【申請人】中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2014年4月28日