[发明专利]用可变催化剂组合物将含氧化合物转化为烃

说明书

本发明提供用于在含氧化合物进料转化期间改进反应器中用于含氧化合物转化的转化催化剂的组成以允许调节转化产物的构成的系统和方法。所述转化催化剂的改进可以通过引入相对于所述反应系统中的转化催化剂具有不同组成的补充催化剂的实质部分(相对于所述反应系统中的催化剂装料的量)来执行。引入不同组成的补充催化剂可以改进所述反应器中转化催化剂的组成，以允许改变所得产物构成。通过引入不同的催化剂组合物，所述反应器中的所述转化催化剂可以对应于与所述反应系统中的催化剂装料量内的总平均催化剂组成不同的催化剂组成。

技术领域

本发明涉及通过转化含氧化合物形成芳族化合物和/或烯烃的集成方法。

背景技术

已知多种工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)以及由芳族化合物、链烷烃和烯烃组成的高质量汽油组成。典型的MTG烃产物由约40～50％的芳族化合物加烯烃和约50～60％的链烷烃组成。

美国专利3,894,104描述了一种使用浸渍有过渡金属的沸石催化剂将含氧化合物转化为芳族化合物的方法。据报道，芳族化合物相对于总烃产物的收率高达约58％，相应的总C₅₊收率高达约73％。

美国专利申请公告2013/0281753描述了一种磷改性的沸石催化剂。在催化剂暴露于含有蒸汽的环境下之后，磷改性降低了催化剂的α值的变化。磷改性催化剂被描述为适合于例如将甲醇转化为汽油沸程化合物。

美国专利申请公告2015/0174561、2015/0174562和2015/0174563描述了用于将含氧化合物转化为芳族化合物的催化剂。催化剂包括沸石，诸如MFI或MEL骨架结构沸石，在所述催化剂上具有负载的第12族金属。

美国专利9,090,525描述了在沸石催化剂存在下转化含氧化合物以形成具有增加的辛烷值的石脑油沸程化合物。将来自初始转化产物的石脑油沸程烯烃的一部分再循环到含氧化合物转化过程中，以允许形成较重的石脑油沸程化合物，包括芳族化合物。

发明内容

在一些方面，本发明提供一种用于形成烃组合物的方法。所述方法可以包括将包含第一催化剂体系的催化剂粒子以每天第一催化剂添加速率引入包括反应器的反应系统中。所述反应系统还可以包含装料量的第二催化剂体系的催化剂粒子，所述第二催化剂体系的组成与第一催化剂体系的组成相差至少5重量％。所述每天第一催化剂添加速率可以占所述装料量的至少约5体积％。包含含氧化合物的进料可以在转化条件下接触反应器中的转化催化剂以形成包含烃馏分的经转化的流出物，所述转化催化剂包含第一催化剂体系的至少一部分和第二催化剂体系的至少一部分。转化催化剂可以任选地包含至少第一催化剂和第二催化剂。所述反应器可以任选地包括流化床反应器、移动床反应器、提升管反应器或其组合。

在一些方面，反应器中的转化催化剂可以包含具有第一平均催化剂接触时间的第一催化剂和具有第二平均催化剂接触时间的第二催化剂，在所述转化条件下第一催化剂对芳族化合物的选择性比在所述转化条件下第二催化剂对芳族化合物的选择性大至少10重量％。

在一些方面，第二催化剂体系可以包含第一催化剂和第二催化剂，所述方法还包括使转化催化剂的接触包含含氧化合物的进料的至少一部分再生，再生的第二催化剂包含至少0.1重量％的焦炭，或0.1重量％至10重量％的焦炭，或1.0重量％至25重量％的焦炭，再生的第一催化剂任选地包含0.1重量％或更少的焦炭。