用于甲醇转化催化剂的催化剂配制制造技术

提供了一种配制催化剂的方法，所述方法使得催化剂在含氧化合物转化条件下具有改进的催化剂接触寿命。在多个另外的方面，描述了使用这种具有改进的催化剂接触寿命的催化剂进行含氧化合物转化反应的方法。所述催化剂配制方法可以包括用粘合剂配制含氧化合物转化催化剂，所述粘合剂选自比表面积为大约250m2/g或更小、或200m2/g或更小的粘合剂。在多个方面，在配制期间，可以将弱碱添加到类沸石晶体中、添加到粘合剂材料中、或添加到类沸石与粘合剂的混合物中。已经出乎意料地发现，添加弱碱，使得弱碱在配制之前存在于粘合剂混合物的至少一种组分中，可以导致在甲醇转化条件下的更长的催化剂接触寿命。更长的催化剂接触寿命。更长的催化剂接触寿命。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于甲醇转化催化剂的催化剂配制


[0001]本专利技术涉及具有改进的催化剂寿命的甲醇转化催化剂的生长和配制。

技术介绍

[0002]已知多种行业方法用于将低沸点含碳化合物转化为价值更高的产品。例如，甲醇制汽油(MTG)是使用ZSM
‑
5催化剂由甲醇生产汽油的商业方法。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，导致形成芳族化合物、链烷烃和烯属化合物。所得产物由液化石油气(LPG)以及高质量汽油组成，所述高质量汽油由芳族化合物、链烷烃和烯烃组成。典型的MTG烃产物由40％～50％的芳族化合物加烯烃和50％～60％的链烷烃组成。
[0003]将甲醇转化为汽油的常规方法的一个难点是催化剂可能具有相对短的有效寿命。由于甲醇转化反应的性质，用于甲醇转化的催化剂趋于形成大量的焦炭。虽然催化剂再生对于恢复催化剂活性可以是至少部分有效的，但是频繁的再生需要会增加操作成本和/或降低转化反应器中的生产量。因此，开发可以在甲醇转化条件下延长催化剂寿命的方法是有益的。

技术实现思路

[0004]在一些方面，提供了一种用含氧化合物转化催化剂转化含氧化合物进料的方法。所述方法可包括使包含含氧化合物的进料接触含氧化合物转化催化剂以形成转化的流出物，所述含氧化合物转化催化剂包含粘合剂。含氧化合物转化催化剂可对应于以下催化剂，所述催化剂是在配制期间在类沸石和粘合剂的混合物中使用1.5重量％至5.0重量％的弱碱配制。可以在转化条件下使进料接触含氧化合物转化催化剂，所述转化条件包括230℃至550℃的平均反应温度、10psig(约70kPag)至400psig(约2800kPag)的总压力和0.1hr
‑1至10.0hr
‑1的WHSV。转化催化剂可以包含类沸石和1重量％至90重量％的粘合剂。粘合剂可以具有250m2/g或更小的比表面积。
[0005]在一些方面，提供了一种配制含氧化合物转化催化剂的方法。所述方法可以包括将具有含氧化合物转化活性的类沸石与粘合剂组合以形成混合物。粘合剂可以具有250m2/g或更小的比表面积。所述方法还可以包括向混合物中添加相对于混合物重量为1.5重量％至5.0重量％的弱碱。可以将弱碱直接添加到混合物中，或者可以在组合形成混合物之前将弱碱添加到类沸石和/或粘合剂中。然后可以从所述混合物形成包含1重量％至90重量％的粘合剂的甲醇转化催化剂颗粒。
附图说明
[0006]图1示意性地显示用于将含氧化合物转化为烯烃的反应体系的一个实例。
[0007]图2显示对于在不包含弱碱的情况下配制的ZSM
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48催化剂，相对于每单位催化剂量的甲醇接触量，组合的烯烃加芳族化合物的收率。
[0008]图3显示对于在不包含弱碱的情况下配制的ZSM
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48催化剂，相对于每单位类沸石量的甲醇接触量，组合的烯烃加芳族化合物的收率。
[0009]图4显示对于在包含弱碱的情况下配制的ZSM
‑
48催化剂，相对于每单位催化剂量的甲醇接触量，组合的烯烃加芳族化合物的收率。
具体实施方式
[0010]在多个方面，提供了用于配制在含氧化合物转化条件下具有改进的催化剂接触寿命的催化剂的方法。在多个另外方面，描述了使用这种具有改进的催化剂接触寿命的催化剂进行含氧化合物转化反应的方法。催化剂配制方法可以包括配制具有粘合剂的含氧化合物转化催化剂，所述粘合剂选自比表面积为大约250m2/g或更小或200m2/g或更小的粘合剂。在多个方面，在配制期间，可以将弱碱添加到类沸石晶体中、添加到粘合剂材料中、或添加到类沸石与粘合剂的混合物中。已经出乎意料地发现，添加弱碱，使得弱碱在配制之前存在于粘合剂混合物的至少一种组分中，可以在甲醇转化条件下导致催化剂接触寿命更长。优选地，弱碱可以对应于有机碱。
[0011]具有增加的催化剂寿命的甲醇转化催化剂在多种情况下都可以是有价值的。对于固定床系统(例如滴流床反应器)，增加催化剂寿命能够使得在给定厚度的催化剂床下获得更长的运行周期和/或利用减少量的催化剂获得相似的运行周期。对于其中可以进行连续催化剂再生的系统，例如流化床反应器或移动床反应器，增加催化剂寿命能够使得从系统中除去催化剂和相应添加新鲜补充催化剂的速率降低。
[0012]含氧化合物转化催化剂的合成和配制
[0013]在所述讨论和权利要求中，类沸石定义为是指具有由通过桥接氧原子而连接的四面体原子构建的多孔框架结构的结晶材料。在代表国际沸石协会结构委员会出版的“沸石框架图集”，第6修订版，Ch.Baerlocher,L.B.McCusker,D.H.Olson编，Elsevier,New York(2007)和相应的网站http://www.iza
‑
structure.org/databases/中给出了已知类沸石框架的实例。在所述定义下，类沸石可以指具有沸石框架类型以及含有不同于硅和铝的杂原子的氧化物的结晶结构的铝硅酸盐。这类杂原子可以包括通常已知适合包含在沸石框架中的任何杂原子，例如镓、硼、锗、磷、锌和/或其它过渡金属，它们可以取代沸石框架中的硅和/或铝。因此，如本文所定义的“类沸石”可以包括例如SAPO和AlPO结晶框架的结构。
[0014]合适的类沸石可以对应于最大孔道网络的最大环尺寸大于6元环孔尺寸(例如8元环、10元环或12元环孔道网络)的结晶材料。具有三维10元环孔道网络的合适类沸石的实例包括具有MFI或MEL框架的类沸石，例如ZSM
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5或ZSM
‑
11。在美国专利号3,702,886和Re.29,948中详细描述了ZSM
‑
5。在美国专利号3,709,979中详细描述了ZSM
‑
11。在一些方面，具有三维孔道的类沸石可以优选用于甲醇的转化，例如具有MFI框架的类沸石。更一般地，具有多种维度的孔道的合适框架的非限制性实例包括框架代码MRE、MTW、TON、MTT、MFI、MEL、BEA、FAU、MWW和CON。另外地或替代地，合适类沸石的非限制性实例包括ZSM
‑
5、ZSM
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11、ZSM
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12、ZSM
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22、ZSM
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23、ZSM
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48、β、USY、MCM
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22、MCM
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36、MCM
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49、MCM
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56、EMM
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10、EMM
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13和CIT
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1。其它实例可以对应于适于甲醇转化成烯烃的类沸石，例如CHA、AEI和SAPO
‑
34。
[0015]在一些方面，使用具有一维10元环孔道网络的类沸石可以是有益的。具有一维10元环孔道网络的合适类沸石的实例包括具有MRE(例如ZSM
‑
48)、MTW(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种利用含氧化合物转化催化剂转化含氧化合物进料的方法，所述方法包括：在230℃至550℃的平均反应温度、10psig(约70kPag)至400psig(约2800kPag)的总压力和0.1hr
‑1至10.0hr
‑1的WHSV下，使包含含氧化合物的进料接触含氧化合物转化催化剂以形成转化的流出物，所述转化催化剂包含类沸石和1重量％至90重量％的粘合剂，所述粘合剂具有250m2/g或更小的比表面积，其中所述含氧化合物转化催化剂包含以下催化剂，所述催化剂在配制期间在类沸石和粘合剂的混合物中使用1.5重量％至5.0重量％的弱碱配制。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述含氧化合物转化催化剂包含以下催化剂，所述催化剂在配制期间在类沸石和粘合剂的混合物中使用2.0重量％至5.0重量％的弱碱配制。3.根据上述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述含氧化合物包含90重量％或更多的甲醇、二甲醚或其组合物。4.根据上述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述进料还包含烯烃。5.根据上述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述转化流出物包含辛烷值为80或更大(或90或更大)的C
5+
馏分。6.一种配制含氧化合物转化催化剂的方法，所述方法包括：将具有含氧化合物转化活性的类沸石与粘合剂组合以形成混合物，所述粘合剂具有250m2/g或更小的比表面积；向所述混合物中添加相对于所述混合物的重量为1.5重量％至5.0重量％的弱碱；和由所述混合物形成包含1重量％至90重量％的粘合剂的含...

【专利技术属性】
技术研发人员：布兰登，
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：