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。
Combination Olefin and Oxygen Conversion for Aromatics Production
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产芳烃的组合烯烃和氧合物转化领域本专利技术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℃。在一些方面，提供了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0.1hr-1至20.0hr-1的WHSV。将进料暴露于转化催化剂可导致形成转化流出物，转化流出物包含石脑油沸程馏分并且任选地还包含相对于转化流出物中烃的总重量为至少约30重量％的烯烃和/或小于15重量％的氧合物。进料可以具有1至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10元环或12元环沸石，其具有不同于MFI骨架结构的骨架结构。沸石可任选地具有10至200的硅铝比和/或至少5的α值。转化催化剂可任选地还包含25克至200克氧合物每克催化剂的平均催化剂暴露时间。转化催化剂可任选地进一步包含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Zn。任选地，转化催化剂可包含50克至200克甲醇每克催化剂的平均催化剂暴露时间(或25克至180克，或50克至180克，或50克至150克，或100克至200克)。任选地，转化催化剂可包含至少10重量％的具有MRE(ZSM-48)、MTW、TON、MTT、MFS或其组合的骨架结构的沸石。在任选的方面，将包含氧合物的进料暴露于转化催化剂包括将包含氧合物的进料在流化床、移动床、提升管反应器或其组合中暴露于转化催化剂，转化催化剂被取出并且以相当于每1克暴露于克转化催化剂的氧合物0.3重量％至3.0重量％催化剂再生的速率再生(任选1.5重量％至3.0重量％)。在一些方面，转化催化剂可进一步包含负载在转化催化剂上的磷，转化催化剂上磷与锌的摩尔比任选为1.5至3.0。另外或作为选择，包含氧合物和烯烃的进料包含含有至少一部分氧合物的第一原料和含有至少一部分烯烃的第二原料，第一原料和第二原料在进入含有转化催化剂的反应器后混合。在一些任选的方面，a)进料可包含约30重量％至约95重量％的氧合物，约5重量％至约40重量％的烯烃，或其组合；b)进料可包含至少约20重量％至约60重量％的不同于氧合物和烯烃的组分，或约40重量％至60重量％；或c)a)和b)的组合。在另一方面，提供了氧合物转化流出物。相对于转化流出物中烃的总重量，氧合物转化流出物可包含至少40重量％的芳烃，小于6.0重量％的CO、CO2和CH4的组合，以及小于10重量％的烯烃。转化流出物的石脑油沸程部分可具有至少90的辛烷值。任选地，相对于芳烃总重量为小于10重量％的芳烃包含C10芳烃，和/或相对于C10芳烃总重量为小于10重量％的C10芳烃包含杜烯。任选地，氧合物转化流出物可包含小于5.0重量％的CO、CO2和CH4的组合。任选地，相对于C10芳烃的总重量，小于5重量％的C10芳烃包含杜烯，或其组合。附图的简要说明图1示意性地显示了用于转化氧合物为烯烃的反应系统的实例。图2显示了在各种沸石催化剂存在下转化甲醇的结果。图3显示了在1重量％Zn-ZSM-5催化剂存在下甲醇和甲醇加1-戊烯转化的相对收率。图4显示了在ZSM-5催化剂存在下甲醇在各种温度下转化的结果。图5显示了在ZSM-5催化剂存在下甲醇和1-戊烯在各种温度下转化的结果。图6显示了在ZSM-5催化剂存在下甲醇和甲醇加1-戊烯转化的相对收率。图7显示了在ZSM-5催化剂存在下甲醇和甲醇加1-戊烯转化的另一种相对收率分析。图8显示了在ZSM-5催化剂存在下甲醇和甲醇加1-戊烯转化的相对芳烃收率。图9显示了在1重量％Zn-ZSM-5催化剂存在下甲醇和甲醇加1-戊烯转化的相对芳烃收率。图10显示了在ZSM-48催化剂存在下甲醇转化的结果。图11显示了在ZSM-48催化剂存在下甲醇加1-戊烯转化的结果。专利技术详述在各个方面，提供了用于将氧合物(例如甲醇或二甲醚)和烯烃的组合进料转化为高辛烷值石脑油沸程产物的系统和方法。对于涉及金属促进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，对于涉及除MFI骨架类型以外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。天然气、煤和/或生物质正变成用于生产燃料和/或润滑剂产品的越来越重要的碳源。来自天然气、煤和/或生物质源的碳的转化的第一步可以是甲烷转化为甲醇。一旦形成甲醇，可以使用各种固定床、流化床和移动床方法将本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.形成石脑油组合物的方法，包括：将包含氧合物和烯烃的进料在约300℃至约550℃的平均反应温度，约10psig(～70kPag)至约400psig(～2700kPag)的总压力和0.1hr
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.07 US 62/431,0201.形成石脑油组合物的方法，包括：将包含氧合物和烯烃的进料在约300℃至约550℃的平均反应温度，约10psig(～70kPag)至约400psig(～2700kPag)的总压力和0.1hr-1至20.0hr-1的WHSV下暴露于转化催化剂以形成包含辛烷值为至少80的石脑油沸程馏分的转化流出物，转化流出物进一步包含相对于转化流出物中烃的总重量为少于6.0重量％的CO、CO2和CH4的组合，进料具有约1至约20的氧合物与烯烃摩尔比，其中转化催化剂包含至少10重量％的具有MFI骨架结构的沸石，沸石具有10至200(或20至40)的硅铝比和至少5(或至少15)的α值，转化催化剂还包含0.1重量％至3.0重量％的负载在转化催化剂上的过渡金属。2.根据权利要求1的方法，其中石脑油沸程馏分包含至少90(或至少93，或至少97)的辛烷值和相对于石脑油沸程馏分的重量为至少约40重量％的芳烃。3.根据上述权利要求中任一项的方法，其中平均反应温度为至少约400℃，或至少约450℃。4.根据上述权利要求中任一项的方法，其中氧合物包含甲醇，转化催化剂包含1克至2000克氧合物每克催化剂的平均催化剂暴露时间，或1克至200克，或400克至1500克。5.形成石脑油组合物的方法，包括：将含有氧合物和烯烃的进料在约300℃至约550℃的平均反应温度、约10psig(～70kPag)至约400psig(～2700kPag)的总压力、和0.1hr-1至20.0hr-1的WHSV下暴露于转化催化剂以形成包含石脑油沸程馏分的转化流出物，转化流出物还包含相对于转化流出物中烃的总重量为至少约30重量％的烯烃和小于15重量％的氧合物，进料具有1至20的氧合物与烯烃摩尔比，其中转化催化剂包含至少10重量％的具有不同于MFI(任选地不同于MFI或MEL)骨架结构的骨架结构的10元环或12元沸石，沸石具有10至200(或20至40)的硅铝比和至少5(或至少15)的α值，转化催化剂还包含25克至200克氧合物每克催化剂的平均催化剂暴露时间，转化催化剂任选地还包含0.1重量％至3.0重量％的负载在转化催化剂上的过渡金属(优选Zn)。6.根据权利要求5的方法，其中氧合物包含甲醇，或其中转化催化剂...
【专利技术属性】
技术研发人员：B·J·奥尼尔，S·J·麦卡锡，
申请(专利权)人：埃克森美孚研究工程公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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