单元；电石制乙炔单元以水罐9中的水和输送装置8输送来的含有电石或其它碳化碱金属或碱土金属的物料为原料，电石类物料与水的摩尔比为0.4，反应制得含有乙炔气体的产物，并可以经过储存罐12和输送设备13送至下一单元，电石制乙炔单元可以装配环境保护装置11，乙炔制芳烃单元以输送设备13输送来的含乙炔气体为原料，其中乙炔含量为99%，经过氧化铝负载的Co-Ni催化剂反应即可得到富含芳烃的产物，反应产物可以经输送设备输送至产物罐16中。即根据实际建设和具体情况，电石制乙炔单元的含有碱金属或碱土金属的副产物可以不经过回收通道10输送至原料仓2，直接排放。
[0024]【实施例3】
整体布局如附图1，一种煤制芳烃的系统，包括I，煤制电石单元、II，电石制乙炔单元、III，乙炔制芳烃单元。在煤制电石单元，需要煤等含碳原料做碳源，含氧化镁和氧化锶的物质做电石的阳离子源，两种原料可分别储存在原料仓I和2中，经过输送设备3等输送至煤制电石系统，煤制电石系统可以采用传统电弧法制电石工艺，也可以采用窑炉等新型工艺，反应温度在1500?2500°C，得到的产物可以经输送装置6存储在料仓7中，或者经输送装置8直接输送至电石制乙炔单元；电石制乙炔单元以水罐9中的水和输送装置8输送来的含有电石或其它碳化碱金属或碱土金属的物料为原料，电石类物质与水的摩尔比为0.3，反应制得含有乙炔气体的产物，并可以经过储存罐12和输送设备13送至下一单元，电石制乙炔单元可以装配环境保护装置11，乙炔制芳烃单元以输送设备13输送来的含乙炔气体为原料，其中乙炔含量为10%，经过氧化硅负载的Sn催化剂反应即可得到富含芳烃的产物，反应产物可以经输送设备输送至产物罐16中。即根据实际建设和具体情况，若煤制电石单元的热利用效益或对环境影响不大时，煤制电石单元可以不包含独立的余热利用装置4和环境保护装置5。
[0025]【实施例4】
整体布局如附图1，一种煤制芳烃的系统，包括I，煤制电石单元、II，电石制乙炔单元、III，乙炔制芳烃单元。在煤制电石单元，需要煤等含碳原料做碳源，含氧化钙和金属镁的物质做电石的阳离子源，两种原料可分别储存在原料仓I和2中，经过输送设备3等输送至煤制电石系统，煤制电石系统可以采用传统电弧法制电石工艺，也可以采用窑炉等新型工艺，反应温度在1800?2450°C，在煤制电石单元还可以加装余热利用装置4和环境保护装置5，所得到的产物可以经输送装置6存储在料仓7中，或者经输送装置8直接输送至电石制乙炔单元；电石制乙炔单元以水罐9中的水和输送装置8输送来的含有电石或其它碳化碱金属或碱土金属的物料为原料，电石类物料和水的摩尔比为0.2，反应制得含有乙炔气体的产物，并可以经过储存罐12和输送设备13送至下一单元，乙炔制芳烃单元以输送设备13输送来的含乙炔气体为原料，乙炔含量为35%，经过含有Pt-Pd合金的催化剂反应即可得到富含芳烃的产物，反应产物可以经输送设备输送至产物罐16中。即根据实际建设和具体情况，若电石制乙炔单元的对环境影响不大时，可以不包含独立的环境保护装置11。
[0026]【实施例5】
以附图1为例，一种煤制方经的系统，包括I，煤制电石单兀、II，电石制乙块单兀、III，乙炔制芳烃单元。在煤制电石单元，需要煤等含碳原料做碳源，含氧化锂、氧化钙和氧化钾的物质做电石的阳离子源，两种原料可分别储存在原料仓I和2中，经过输送设备3等输送至煤制电石系统，煤制电石系统可以采用传统电弧法制电石工艺，也可以采用窑炉等新型工艺，反应温度在1500?2500°C，在煤制电石单元还可以加装余热利用装置4和环境保护装置5，所得到的产物可以经输送装置6存储在料仓7中，或者经输送装置8直接输送至电石制乙炔单元；电石制乙炔单元以水罐9中的水和输送装置8输送来的含有电石或其它碳化碱金属或碱土金属的物料为原料，电石类物料和水的摩尔比为0.01，反应制得含有乙炔气体的产物，并可以经过储存罐12和输送设备13送至下一单元，电石制乙炔单元可以装配环境保护装置11，且反应得到的含有碱金属或碱土金属的副产物可以经过回收通道10输送至原料仓2 ;乙炔制芳烃单元以输送设备13输送来的含乙炔气体为原料，乙炔含量为82%，经过Cu-Ni型催化剂反应即可得到富含芳烃的产物，反应产物可以经输送设备输送至产物罐16中。即整体布局如附图1和实施实例I所述，根据实际建设和具体情况，若乙炔制芳烃单元可以不包含余热利用装置14。
[0027]【实施例6】
以附图1为例，一种煤制方经的系统，包括I，煤制电石单兀、II，电石制乙块单兀、III，乙炔制芳烃单元。在煤制电石单元，需要煤等含碳原料做碳源，含氧化钙和氧化钠的物质做电石的阳离子源，两种原料经过输送设备3输送至煤制电石系统，煤制电石系统可以采用窑炉等新型工艺，反应温度在1500?2500°C，在煤制电石单元还装余热利用装置4和环境保护装置5，所得到的产物可以经输送装置6和8直接输送至电石制乙炔单元；电石制乙炔单元以水和输送装置8输送来的含有电石或其它碳化碱金属或碱土金属的物料为原料，电石类物质和水的摩尔比为0.35，反应制得含有乙炔气体的产物，并可以经过输送设备13送至下一单元，电石制乙炔单元可以装配环境保护装置11，且反应得到的含有碱金属或碱土金属的副产物可以经过回收通道10输送至煤制电石单元；乙炔制芳烃单元以输送设备13输送来的含乙炔气体为原料，乙炔含量为50%，经过氧化硅负载的Fe-Co催化剂反应即可得到富含芳烃的产物，即整体布局如附图1和实施实例I所述，根据实际建设和具体情况，各个单元前后可以不配置料仓1、2、7、9、12或16等。
【主权项】
1.一种煤制芳烃的方法，依次包括以下步骤: a)将含有煤的物料和含有碱性金属元素的物料混合，在煤制电石单元制备得含有电石的物料； b)将含有电石的物料在电石制乙炔单元与水反应，生成含有乙炔的气体，同时得到含有碱性金属元素的产物，含有碱性金属元素的产物部分回收至煤制电石单元重复利用，将产生的乙炔气体送入乙炔制芳烃单元； c)将电石制乙炔单元生产的含乙炔的物质在催化剂条件下发生反应，生成含有芳烃的物质。
2.根据权利要求书I所述的煤制芳烃的方法，其特征在于含有煤的物料至少含有煤、焦炭、煤焦油、重油、橡胶中的至少一种。
3.根据权利要求书I所述的煤制芳烃的方法，其特征在于煤制电石单元采用含有煤和碱性金属元素的物料做原料，反应温度在1500?2500°C。
4.根据权利要求书I所述的煤制芳烃的方法，其特征在于b)步骤得到的含有碱性金属元素的产物，含有碱性金属元素的产物中0.01?99.8wt%回收至煤制电石单元重复利用。
5.根据权利要求书I所述的煤制芳烃的方法，其特征在于c)步骤生产出含有芳烃的产物，其中至少含有苯、甲苯、二甲苯、乙苯、萘、甲基萘、二甲基萘中的至少一种。
6.根据权利要求书I所述的煤制芳烃的方法，其特征在于煤制电石单元采用含有碱性金属元素的物质至少含有L1、Na、K、Ca、Mg、Ba元素中的至少一种。
7.根据权利要求书I所述的煤制芳烃的方法，其特征在于电石制乙炔单元中，以含有电石的物料与含有水的物料进行反应，生成含有乙炔的产物；其中电石与水的摩尔比< 2，且大于O。
8.根据权利要求书5所述的煤制芳烃的方法，其特征在于电石制乙炔单元中，以含有电石的物料与含有水的物料进行反应，其中电石与水的摩尔比< 1，且大于0.05。
9.根据权利要求书I所述的煤制芳烃的方法，其特征在于乙炔制芳烃单元中，以含有乙炔的气体为原料，在催化剂存在的条件下反应生成含有芳烃的物质，催化反应发生所用的催化剂至少含有Cu、Pd、Pt、N1、Co、Fe、Sn元素中的至少一种元素。
10.根据权利要求书I所述的煤制芳烃的方法，其特征在于乙炔制芳烃单元中，所述的含有乙炔的气体中，乙炔的含量为6?100mol%。
【专利摘要】本发明涉及一种将煤转变为芳烃的系统，主要解决目前石油资源日渐枯竭的情况下，如何将煤转变为有更高应用价值的芳烃的技术问题；本发明通过采用煤制芳烃的方法，依次包括以下步骤：a)将含有煤的物料和碱性金属氧化物混合，在煤制电石单元制备得含有电石的物料；b)将含有电石的物料在电石制乙炔单元与水反应，生成含有乙炔的气体，同时得到含有碱性金属的物质部分回收至煤制电石单元重复利用，将产生的乙炔气体送入乙炔制芳烃单元；c)将电石制乙炔单元生产的含乙炔的物质在催化条件下发生反应生成含有芳烃的物质的技术方案；该方法较好地解决了上述技术问题，可应用于将煤转变为芳烃的工业生产中。
【IPC分类】C07C15-06, C07C15-04, C07C15-24, C07C15-073, C07C2-48, C07C15-08
【公开号】CN104557373
【申请号】CN201310512671
【发明人】孔德金, 冯刚, 祁晓岚
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月28日