一种由合成气制备芳烃的方法以及得到的芳烃与流程

文档序号:34767148发布日期:2023-07-13 10:52阅读:89来源:国知局

本发明属于化工,具体涉及一种由合成气制备芳烃的方法以及利用该方法制备得到的芳烃。


背景技术:

1、芳烃是一种重要的有机化学品基础原料。重芳烃是指分子量大于二甲苯的混合芳烃,主要来源于重整重芳烃、裂解汽油重芳烃和煤焦油,是一种以碳九芳烃为主要成分的混合芳烃。现阶段我国重芳烃年消费量巨大,亟需开发非石油路线,实现芳烃原料制备方法多元化。

2、cn113289677a提供了用于合成气制芳烃的复相金属催化剂,由硅铝分子筛和复相金属氧化物组成;所述硅铝分子筛均为氢型,硅铝比为40-380,选自zsm-5、zsm-48、zsm-11分子筛中的至少一种;所述复相金属氧化物为氧化铈-氧化锆、氧化锌-氧化铬、氧化锌-氧化锆金属氧化物至少两种,通过研磨混合焙烧处理得到;该技术制得的主要产品为轻质苯(btx),并且通过该方法制备的催化剂仅靠机械混合,机械强度差,不能适应多种反应器床型。

3、cn106040314a公开了一种制备涂层催化剂的方法,将含活性组分的催化剂粉体在离子液体的作用下涂覆到惰性载体上,得到的涂层催化剂的外层活性组分含有钼、铋等氧化物,内层是氧化铝、氧化硅等惰性载体。

4、通过该方法制备的催化剂活性组分位于催化剂外层,易剥落,机械强度差。

5、cn112295597a公开了一种复合催化剂,包括组分i、组分ii和组分iii;组分i的活性成份为金属氧化物,组分ii为zsm-5分子筛,组分iii为具有二维(2d)或三维(3d)的十二元环孔道的分子筛中的一种或二种以上;其中,组分i与组分ii以机械混合方式复合成i+ii,组分iii与i+ii分层装填,以原料流动方向置于i+ii的下游;该方法芳烃选择性可以达到40-80%,副产物甲烷选择性低于15%;苯、甲苯、二甲苯在芳烃中占50-90%。该发明采用两种分子筛共同促进芳烃的制备,并采用固定床上下分装不同催化剂组分来促进芳构化反应进行,目的产物为轻质苯(btx)。

6、因此,本领域尚需对由合成气制备重质芳烃工艺进一步进行研究。


技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种由合成气制备芳烃的方法以及得到的芳烃,以克服现有技术中由合成气制备芳烃的催化剂耐磨损性能较差,制备路线反应流程太长,或co转化率较低等问题。

2、本发明提供了一种由合成气制备芳烃的方法,包括如下步骤:

3、将催化剂装填入反应器中,通入h2和co的混合气体,进行芳烃合成反应;

4、其中,所述催化剂包括活性组分和涂层,所述涂层包覆于所述活性组分外,所述活性组分包括铜基金属氧化物和改性hzsm-5分子筛,所述涂层包括氧化铝基化合物和碳化硅。

5、本发明所述的由合成气制备芳烃的方法,其中,所述铜基金属氧化物和改性hzsm-5分子筛的质量比为(0.1-10):1;所述铜基金属氧化物包括铜氧化物,还包括铝氧化物、锌氧化物中的至少一种;所述改性hzsm-5分子筛为纳米分子筛。

6、本发明所述的由合成气制备芳烃的方法,其中,所述改性hzsm-5分子筛是hzsm-5分子筛经锌、钼、钴、铌、镍中的至少一种改性制得,改性元素占改性hzsm-5分子筛的比例为0.1%-8wt%。

7、本发明所述的由合成气制备芳烃的方法,其中,所述涂层的厚度为0.1-3mm,所述涂层中碳化硅的质量含量为0.1-15wt%。

8、本发明所述的由合成气制备芳烃的方法,其中,所述涂层还包括甘露糖,所述氧化铝基化合物为高岭土、刚玉粉和拟薄水铝石;高岭土、刚玉粉、拟薄水铝石、碳化硅和甘露糖的质量比为1:0.1~4:0.05~0.5:0.01~0.2:0.005~0.01。

9、本发明所述的由合成气制备芳烃的方法,其中,所述铜基金属氧化物包括铜氧化物、铝氧化物和锌氧化物,铜氧化物以铜计,铝氧化物以铝计,锌氧化物以锌计,所述铜基金属氧化物包括30~60mol%的铜氧化物,10~60mol%的锌氧化物,10~30mol%的铝氧化物。

10、本发明所述的由合成气制备芳烃的方法,其中,所述催化剂的制备方法包括:

11、将铜基金属氧化物和改性hzsm-5分子筛粉碎,加入硅胶溶液,过滤、干燥,得到催化剂的活性组分;

12、将氧化铝基化合物和碳化硅混合,研磨得到涂层粉体;

13、将涂层粉体与粘结剂混合,利用造粒机将涂层粉体包覆于活性组分外,得到微米类球形颗粒,干燥、焙烧,得到催化剂。

14、本发明所述的由合成气制备芳烃的方法,其中,h2与co的摩尔比为10:1-1:1,芳烃合成反应的反应温度为150-450℃,反应压力为0.1-6mpa,体积空速为200-9000h-1。

15、本发明所述的由合成气制备芳烃的方法,其中,所述反应器为固定床反应器或固定流化床反应器。

16、本发明所述的由合成气制备芳烃的方法,其中,所述微米类球形颗粒的直径为20mm-80mm。

17、为了达到上述目的,本发明还提供了上述的方法制备的芳烃。

18、本发明的有益效果:

19、本发明所采用的催化剂由涂层包覆活性组分,催化剂的强度较高,耐磨损性能较好,本发明催化剂可以适用于不同类型反应器。

20、本发明由合成气一步制备重芳烃,工艺流程段,能耗低,适于工业化生产。



技术特征:

1.一种由合成气制备芳烃的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的由合成气制备芳烃的方法,其特征在于,所述铜基金属氧化物和改性hzsm-5分子筛的质量比为(0.1-10):1;所述铜基金属氧化物包括铜氧化物,还包括铝氧化物、锌氧化物中的至少一种;所述改性hzsm-5分子筛为纳米分子筛。

3.根据权利要求2所述的由合成气制备芳烃的方法,其特征在于,所述改性hzsm-5分子筛是hzsm-5分子筛经锌、钼、钴、铌、镍中的至少一种改性制得;改性元素占改性hzsm-5分子筛的比例为0.1%-8wt%。

4.根据权利要求1所述的由合成气制备芳烃的方法,其特征在于,所述涂层的厚度为0.1-3mm,所述涂层中碳化硅的质量含量为0.1-15wt%。

5.根据权利要求1所述的由合成气制备芳烃的方法,其特征在于,所述涂层还包括甘露糖,所述氧化铝基化合物为高岭土、刚玉粉和拟薄水铝石;高岭土、刚玉粉、拟薄水铝石、碳化硅和甘露糖的质量比为1:0.1~4:0.05~0.5:0.01~0.2:0.005~0.01。

6.根据权利要求2所述的由合成气制备芳烃的方法,其特征在于,所述铜基金属氧化物包括铜氧化物、铝氧化物和锌氧化物,铜氧化物以铜计,铝氧化物以铝计,锌氧化物以锌计,所述铜基金属氧化物包括30~60mol%的铜氧化物,10~60mol%的锌氧化物,10~30mol%的铝氧化物。

7.根据权利要求1所述的由合成气制备芳烃的方法,其特征在于,所述催化剂的制备方法包括:

8.根据权利要求1所述的由合成气制备芳烃的方法,其特征在于,h2与co的摩尔比为10:1-1:1,芳烃合成反应的反应温度为150-450℃,反应压力为0.1-6mpa,体积空速为200-9000h-1。

9.根据权利要求1所述的由合成气制备芳烃的方法,其特征在于,所述反应器为固定床反应器或固定流化床反应器。

10.根据权利要求7所述的由合成气制备芳烃的方法,其特征在于,所述微米类球形颗粒的直径为20mm-80mm。

11.权利要求1-10任一项所述的方法制备的芳烃。


技术总结
本发明提供了一种由合成气制备芳烃的方法,包括如下步骤:将催化剂装填入反应器中,通入H2和CO的混合气体,进行芳烃合成反应;其中,所述催化剂包括活性组分和涂层,所述涂层包覆于所述活性组分外,所述活性组分包括铜基金属氧化物和改性HZSM‑5分子筛,所述涂层包括氧化铝基化合物和碳化硅。本发明所采用的催化剂由涂层包覆活性组分,催化剂的强度较高,耐磨损性能较好,本发明催化剂可以适用于不同类型反应器。

技术研发人员:张志翔,徐显明,张忠涛,苑慧敏,刘剑,马立莉,李玉龙,张永军,汲永钢,刘殿华
受保护的技术使用者:中国石油天然气股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/13
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