[发明专利]多产二甲苯的多环芳烃转化为单环芳烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多产二甲苯的多环芳烃转化为单环芳烃的方法。

背景技术

石油是人类赖以生存的重要地球资源，与人们的衣食住行密切相关。但受到世界范围内有限的石油资源以及近些年开采出油品重质化程度的不断加深，迫使人们必须对这些重质油进行合理的综合利用。在重质油品中，重芳烃的年产量逐年增加，除很少一部分用作有机溶剂外，大部分被掺入燃料中使用，无论从环保还是经济角度，重芳烃资源都没有被有效地综合利用。从市场需求、生产成本以及环保要求等角度考虑，利用这些重芳烃开发高附加值的有机化工原料是一个重要的发展方向。苯、甲苯、二甲苯等轻芳烃都是重要的有机化工原料，苯是制备苯乙烯、尼龙、涤纶等产品的基础原料；而甲苯被用来作为汽油的掺合组分以提高辛烷值，也可生产油漆、粘结剂、有机溶剂等在工业、农业和医学上被广泛应用；二甲苯则多被用来生产聚酯、化纤等产品，市场对二甲苯的需求也是与日俱增，其重要性在芳烃资源中与苯相当。因此发展重芳烃合理转化轻质芳烃技术已经成为21世纪世界各大石化公司的发展战略之一。

UOP公司开发了芳烃物流先加氢裂化、再将富含苯、甲苯和C₉⁺的加氢物流进行烷基转移生产二甲苯的工艺(WP2009008876，公开日2009年1月15日)，该工艺采用的加氢裂化催化剂是含VIII族或VIB族金属的无定型硅铝催化剂，反应条件为232～468℃、3.5～20.8MPa、LHSV为0.1～30h^-1。烷基化反应条件为200～525℃、LHSV为0.2～10h^-1，采用含非骨架金属的MCM-22、MOR、FAU型分子筛催化剂，其中分子筛占30～50wt％。

USP4,341,622公开了一种利用重质重整油生产BTX的方法。该方法采用约束指数为1～12、氧化硅/氧化铝摩尔比(硅铝比)为12以上、低酸活性的沸石为催化剂，使重整油在427～540℃的条件下反应，再将生成物蒸馏分离得到苯、甲苯和二甲苯。所述的催化剂含有加氢脱烷基功能的VIII族贵金属，优选铂，所用沸石的硅铝比优选大于200，更优选大于500，优选的沸石为ZSM-5。选择高硅铝比的沸石为降低沸石酸性，尽可能保留二甲苯在反应中不被转化。

CN1934058A公开了一种将二氢化茚和C₁₀等多环芳烃转化和烷基转移为C₈芳烃的方法，该方法使用的催化剂包括固体酸载体(如：丝光沸石)和金属组分(如：铼)，可通过此方法生产有价值的二甲苯。

CN200580009162公开了一种多环芳烃催化转化为二甲苯的方法，该方法使用的催化剂载体选自丝光沸石、针沸石、β沸石、ZSM-11、ZSM-12、ZSM-22、ZSM-23、MFI拓扑沸石、NES拓扑沸石、EU-1、MAPO-36、MAPSO-31、SAPO-11、SAPO-41、和氧化硅-氧化铝及它们的组合。该催化剂可用于处理含高沸点物质的原料流，在生成二甲苯的同时还可以一定程度降低原料流的99.5wt％的终点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中存在的重质多环芳烃转化为单环芳烃反应时多环芳烃转化深度低，二甲苯收率低和选择性低，催化剂失活速率快的问题，提供一种新的多产二甲苯的多环芳烃转化为单环芳烃的方法。该方法具有多环芳烃转化深度高，二甲苯收率高和选择性高，催化剂失活速率慢的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种多产二甲苯的多环芳烃转化为单环芳烃的方法，以多环芳烃混合物和氢气为原料通过固定床反应器，在反应温度330～420℃、反应压力4～7MPa、重时空速度1～3hr^-1、氢烃摩尔比5.0～8.0的条件下与催化剂接触反应生成多产二甲苯的单环芳烃混合物，其中所用催化剂以重量百分比计包括以下组分：

a)30～60％FAU型沸石和选自MOR、BEA、MFI或MCM-22中的至少一种分子筛的混合物；

b)38～69.9％选自γ-氧化铝、η-氧化铝或拟薄水铝石中的至少一种为粘结剂；

c)0.04～0.9％选自Pt、Pd或Ir中的至少一种金属或其氧化物；

d)0.1～1％选自Zn、Sn、La、Ce或Mo中的至少一种金属或其氧化物。

上述技术方案中，多环芳烃混合物主要为萘系化合物；单环芳烃混合物包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯、碳九芳烃和碳十芳烃。