[发明专利]一种由甲醇制备丙烯和BTX的方法

权利要求书

1.一种由甲醇制备丙烯和BTX的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)原料甲醇和水经过预热后进入甲醇制丙烯反应器，在反应温度为380～550℃，压力为0.1～1.0MPa，甲醇质量空速为0.5～4.0h^-1，水醇质量比为0.5:1～5:1的条件下转化为以丙烯为主的一段混合烃类产物；

(2)所述一段混合烃类产物经过油水分离器、脱乙烷塔、脱丙烷塔、丙烯分离塔后得到水、干气、丙烯、丙烷及C₄⁺烃类组分；

(3)所述丙烯和部分干气作为产品输出系统，其余干气与所述C₄⁺烃类组分进入装有烯烃芳构化催化剂和非芳裂解催化剂的芳构化反应器，在反应温度为250～480℃，压力为0.1～2.0MPa，原料质量空速为0.5～3.0h^-1的条件下进行烯烃芳构化和非芳裂解反应，得到以芳烃为主的二段混合烃类产物；

(4)所述二段混合烃类产物经过脱己烷塔、芳烃分离塔后得到C₁～C₆非芳烃类组分、BTX及C₉⁺重芳烃；

(5)所述BTX、部分C₉⁺重芳烃作为产品输出系统，其余C₉⁺重芳烃与C₁～C₆非芳烃类组分、步骤(2)所述的丙烷及一定量的水共同进入催化裂解反应器，在反应温度为400～600℃，压力为0.01～0.5MPa，原料质量空速为0.5～3.0h^-1，水油质量比为0.5:1～3:1的条件下进行催化裂解反应，得到三段混合烃类产物；

(6)所述三段混合烃类组分返回步骤(2)所述的油水分离器进行分离。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中甲醇制丙烯反应器为移动床反应器，甲醇制丙烯催化剂为硅铝比为100～400的纳米ZSM-5分子筛催化剂；步骤(3)中芳构化反应器为具有两个催化剂床层的复合固定床反应器，第一个催化剂床层装填水热处理改性的纳米HZSM-5烯烃芳构化催化剂，第二个床层装填NiO改性的微米ZSM-5非芳裂解催化剂；步骤(5)中催化裂解反应器为流化床反应器，催化裂解催化剂为稀土、P₂O₅改性的Y/ZSM-5复合分子筛催化剂，其中Y型分子筛占催化剂重量的5～35％，ZSM-5分子筛所占催化剂重量的20～50％，稀土占催化剂重量的1～5％，P₂O₅占催化剂重量的1～10％，其余组分为粘结剂。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)原料甲醇和水经过预热后进入装有硅铝比为150～350的纳米ZSM-5分子筛催化剂的移动床甲醇制丙烯反应器，在反应温度为420～500℃，压力为0.1～0.5MPa，甲醇质量空速为0.5～2.0h^-1，水醇质量比为1:1～3:1的条件下转化为以丙烯为主的一段混合烃类产物；

(2)所述一段混合烃类产物经过油水分离器、脱乙烷塔、脱丙烷塔、丙烯分离塔后得到水、干气、丙烯、丙烷及C₄⁺烃类组分；

(3)所述丙烯和部分干气作为产品输出系统，其余干气与所述C₄⁺烃类组分进入装有水热处理改性的纳米HZSM-5烯烃芳构化催化剂和NiO改性的微米ZSM-5非芳裂解催化剂的复合固定床芳构化反应器，在反应温度为280～420℃，压力为0.1～1.0MPa，原料质量空速为0.5～1.5h^-1的条件下进行烯烃芳构化和非芳裂解反应，得到以芳烃为主的二段混合烃类产物；

(4)所述二段混合烃类产物经过脱己烷塔、芳烃分离塔后得到C₁～C₆非芳烃类组分、BTX及C₉⁺重芳烃；

(5)所述BTX、部分C₉⁺重芳烃作为产品输出系统，其余C₉⁺重芳烃与C₁～C₆非芳烃类组分、步骤(2)所述的丙烷及一定量的水共同进入装有稀土、P₂O₅改性的Y/ZSM-5复合分子筛催化剂的流化床催化裂解反应器，在反应温度为450～550℃，压力为0.01～0.2MPa，原料质量空速为0.5～1.0h^-1，水油质量比为0.5:1～2:1的条件下进行催化裂解反应，得到三段混合烃类产物；所述三段混合烃类组分返回步骤(2)所述的油水分离器进行分离；

其中所述的Y型分子筛占催化剂重量的10～30％，ZSM-5分子筛所占催化剂重量的25～45％，稀土占催化剂重量的2～3％，P₂O₅占催化剂重量的2～5％，其余组分为粘结剂。