[发明专利]一种合成气转化富苯汽油中的苯为甲苯、二甲苯的方法

说明书

本发明提供一种合成气转化富苯汽油中的苯为甲苯、二甲苯的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)在金属氧化物/固体酸催化剂存在下，使合成气与催化重整富苯汽油进行催化反应，反应产物冷却分水，分出60‑90℃馏分，所述馏分为高辛烷值汽油组份；其中，在所述合成气中，CO₂的体积分数为2‑20％；在所述催化重整富苯汽油中，苯的体积分数为10‑90％；2)对所述高辛烷值汽油组份进行溶剂抽提，精馏，得到所述甲苯和二甲苯。该方法不仅能够直接利用合成气作为原料以高转化率制备甲苯和二甲苯，简化反应流程，降低成产成本，还能够有效利用二氧化碳，减少二氧化碳的排放。

技术领域

本发明涉及甲苯和二甲苯的制备技术，尤其涉及一种合成气转化富苯汽油中的苯为甲苯、二甲苯的方法，属于有机合成技术领域。

背景技术

随着环保意识的不断提高及汽车尾气污染的日益严重，环保法规对汽车尾气排放的限制也日趋严格。由于苯是致癌物质，燃烧不充分会使尾气排放物中的污染物增加，危害公众健康，所以对于苯的含量也提出了越来越严格的限制。而催化重整装置重整生成油中的苯是汽油中苯的主要来源。炼油厂多种汽油调合组分对汽油苯含量的贡献中，约70％-85％的苯来源于催化重整装置的重整汽油，因此通过催化重整富苯汽油中苯的烷基化增产甲苯、二甲苯是解决苯有效利用的基本途径之一。也是生产混合芳烃增产高辛烷值汽油调和组份的有效手段。具有较高的社会和经济效益。

目前降低重整汽油中的苯含量主要有以下途径:

1.脱除重整原料中的苯以及苯的前驱体；2.当苯生成后，从重整生成油中将其除去。苯的前驱体是指在重整过程中能够转化为苯的分子。环己烷和甲基环戊烷是苯的两种主要前驱体。苯前驱体的含量取决于原油品种，对重整生成油的苯含量有决定性影响。从重整原料中脱除苯前驱体可以使重整生成油中的苯保持在较低含量。然而，上述方法导致脱己烷塔顶流量增加，产出大量低辛烷值汽油；重整装置进料量下降；重整装置产氢下降约10％。

苯加氢饱和技术通过苯加氢饱和反应可以有效降低重整生成油中的苯含量，主要产物是环己烷，缺点是消耗大量氢气，汽油辛烷值无明显增加。

目前，在文献及相关的报道中，国内外通过对催化剂进行调变，对苯与甲醇、二甲醚烷基化反应直接合成甲苯、二甲苯的研究进行了大量的工作。但是目前关于催化重整富苯汽油中的苯与合成气烷基化反应的研究甚少，中国专利CN101602958A公开了一种利用苯与甲醇的烷基化反应降低含苯汽油中苯含量的方法，由于采用的原料烯烃含量高，在降低汽油苯含量的同时会造成汽油中烷烃组分和烯烃组分的严重裂解，产生大量的干气及焦炭，引起汽油组分的损失。也会引起催化剂积碳严重、失活加快，影响催化剂的稳定性。

二氧化碳(CO₂)是主要的温室气体之一,也是C1化工的重要原料。若能采用合适催化剂，催化重整富苯汽油中的苯与含二氧化碳的合成气进行烷基化反应，直接合成高辛烷值汽油或甲苯和二甲苯等下游产品，不仅能有效的利用合成气资源，缩短工艺流程，降低生产成本，确保汽油质量达标，减少二氧化碳排放,对能源、化工、环保等多重领域有着重要的意义。

发明内容

本发明提供一种合成气转化富苯汽油中的苯为甲苯、二甲苯的方法，该方法流程简单，成产成本低，还能够有效利用二氧化碳，减少二氧化碳的排放环境友好，具有应用前景。

本发明提供一种合成气转化富苯汽油中的苯为甲苯、二甲苯的方法，包括如下步骤：

1)在金属氧化物/固体酸催化剂存在下，使合成气与催化重整富苯汽油进行催化反应，反应产物冷却分水，分出60-90℃馏分，所述馏分为高辛烷值汽油组份；其中，在所述合成气中，CO₂的体积分数为2-20％；在所述催化重整富苯汽油中，苯的体积分数为10-90％；

2)对所述高辛烷值汽油组份进行溶剂抽提，精馏，得到所述甲苯和二甲苯。