[发明专利]从含氧有机物生产汽油的系统和方法

说明书

本发明提供了用于将含氧有机物原料转化成烃产物的方法和系统、用于减少启动期间的不合格汽油生产的选择性活化催化剂和方法。

技术领域

本发明涉及在含有催化剂如选择性活化沸石的反应器中将含氧有机物原料如甲醇和二甲醚转化为烃如汽油沸点组分。

背景技术

将低级含氧有机物如甲醇和二甲醚(DME)转化为烃的方法是已知的并且已经变得备受关注，因为它们提供了一种有吸引力的方式来从非石化原料来源生产液态烃燃料，特别是汽油。特别地，它们提供了可以将甲醇和DME以良好的收率转化为汽油沸点组分、烯烃和芳烃的方法。烯烃和芳烃是有价值的化学产品，并且可以用作生产许多重要化学品和聚合物的原料。由于竞争性石油原料的有限供应，从石油原料生产低成本烯烃的机会是有限的。然而，通过成熟的工业方法将煤气化为合成气并将所述合成气转化成甲醇，可容易地获得甲醇。作为替代方法，可以通过其它常规方法从天然气或生物质获得甲醇。

将甲醇和其它低级含氧有机物转化为烃产物如汽油的可用技术也会导致杜烯作为副产物的不期望的产物。当汽油含有高于约12重量％的量的杜烯时，可发生诸如汽油固化等问题。此外，车辆的性能可受到所用的具有较高水平的杜烯的汽油的影响。因此，甲醇制汽油转化工艺可能需要额外的处理单元来将杜烯含量降低到可接受的水平(例如低于约12重量％)。已知的用于降低杜烯含量的方法可包括重质汽油处理(HGT)。HGT要求分离成重质和轻质汽油馏分，其中重质汽油被氢化处理以降低杜烯含量。经过处理的重质汽油和轻质汽油然后需要共混以生产最终产品。HGT所需的系统对于从含氧有机物生产汽油中所需的额外机械和能源而言是显著的附加成本。因此，如果可以减少转化过程中产生的杜烯量的话，则将会消除进一步处理(例如HGT)的需要。然而，在含氧有机物转化工艺中实现较低的杜烯含量仍然很困难。因此，需要提供能够将含氧有机物转化成具有较低杜烯含量的烃的系统和方法，以消除对进一步处理如HGT的需要。

发明内容

已经发现，在转化反应中通过利用催化剂材料将含氧有机物(例如甲醇)转化为烃(例如C₅₊汽油产物)的系统和方法中可以实现较低的杜烯含量，其中所述催化剂材料可以被选择性活化(例如选择性活化沸石)。

因此，在一个方面，本发明的实施方式提供了一种用于将含氧有机物原料转化为烃产物的方法，所述方法包括以下步骤和/或基本上由以下步骤组成：将所述含氧有机物原料在如下条件下进料到反应器中，在所述条件下将所述含氧有机物原料的至少一部分转化为反应器流出物中的所述烃产物，其中所述反应器包含选自选择性活化沸石、SAPO、选择性活化SAPO、ALPO和选择性活化ALPO的催化剂，并且其中所述反应器流出物的烃部分包含小于约8重量％杜烯的和小于约0.5重量％的C₁₂₊芳烃；以及从所述反应器流出物中分离C₅₊汽油产物。

在另一方面，本发明的实施方式提供了一种用于将含氧有机物原料转化为烃产物的方法，所述方法包括：将所述含氧有机物原料在如下条件下进料到反应器中，在所述条件下将所述含氧有机物原料的至少一部分转化为反应器流出物中的所述烃产物，其中所述反应器包含硅选择性活化沸石催化剂，并且其中所述反应器流出物的烃部分包含小于约2.5重量％的杜烯和小于约0.5重量％的C₁₂₊芳烃，然后：(i)从所述反应器流出物中分离C₅₊汽油产物；和/或(ii)所述反应器流出物的重质汽油处理。

在另一方面，本发明的实施方式提供了一种用于减少MTG转化工艺启动期间的不合格汽油生产的方法，所述方法包括：在启动时，将包含甲醇和/或二甲醚的原料在如下条件下进料到反应器，在所述条件下将所述原料的至少一部分转化为反应器流出物中的C₅₊汽油产物，其中所述反应器包含硅选择性活化沸石催化剂，并且其中所述反应器流出物的烃部分包含小于约2.5重量％的杜烯和小于约0.5重量％的C₁₂₊芳烃。