[发明专利]一种正己烷羰基化生产芳烃的方法

说明书

本申请公开了一种正己烷羰基化生产芳烃的方法，所述方法包括：将含有正己烷、一氧化碳的原料与固体酸催化剂接触，反应后得到芳烃化合物；其中，所述一氧化碳与所述正己烷的摩尔比为0.1:1～1000:1。该方法能够很好实现煤化工和石油化工的耦合和互补，具有重要的战略意义。

技术领域

本申请涉及一种正己烷羰基化生产芳烃的方法，属于催化合成领域。

背景技术

正己烷作为石脑油中的一种代表性物质，其高温水蒸气裂解制乙烯、丙烯等化工产品是一个巨大的石化产业。每年有数以亿吨的石脑油用于此过程。水蒸气裂解技术经过多年的发展已经达到很高水平，它的转化率高，经过一次反应，产物的产率就可以达到较高的水平。其缺点是选择性差，产物中有大量的甲烷生成，反应温度高，能耗高。有鉴于此，几十年来人们一直在开发催化裂解制烯烃技术，用于石脑油和其它合适原料的裂解制低碳烯烃。

芳烃主要为苯、甲苯、二甲苯，是生产石油化工产品最重要的基础原料之一。其中苯、甲苯、二甲苯也被称为一级基本有机原料，主要用于生产尼龙、聚氨酯、醇酸树脂等合成材料。此外，还有许多小规模的用途，如生产杀虫剂、除草剂、医药和染料等。

目前芳烃主要以石油为原料进行生产，其中世界范围内70％的BTX芳烃来自炼油厂的催化重整工艺单元。催化重整技术是以石脑油为原料，采用半再生和连续再生重整的工艺类型，催化重整一般采用含铂催化剂。催化重整的典型工艺代表为UOP公司的CCRPlatformer工艺(采用叠合床反应器)和IFP公司的Aromizer工艺(平移流动的移动床工艺)。另外，石油路线的芳烃生产工艺还有汽油加氢技术、芳烃抽提技术、重芳烃轻质化技术以及轻烃芳构化技术。随着社会的不断发展，世界上对芳烃的需求量不断增长，然而石油资源日益紧张造成芳烃尤其是BTX的价格居高不下。鉴于中国“富煤贫油”的能源结构现状，大力发展煤化工路线制芳烃具有非常重要的意义。在煤化工制芳烃技术中，以煤化工平台产品甲醇为原料制取芳烃的技术(MTA)研究最为广泛。甲醇制芳烃技术一般采用金属锌、镓、银等金属改性的酸性ZSM-5分子筛催化剂，然而芳烃选择性下降快，催化剂寿命短，BTX选择性不高，催化剂重生后性能下降明显等因素制约了甲醇制芳烃技术的大规模工业化应用。众所周知，工业甲醇一般以合成气为原料进行生产，如果利用合成气直接制取芳烃可以缩短反应路径、节约能耗、减少污水排放以及降低固定投资。合成气直接制取芳烃研究较少，芳烃选择性低，催化剂稳定性差以及失活催化剂不能够重生等原因制约了该技术研究的进一步发展。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种正己烷羰基化生产芳烃的方法，该方法采用煤化工中的一氧化碳和石油化工中的正己烷为原料，可以很好地实现煤化工和石油化工的耦合和互补，具有重要的战略意义。

所述正己烷羰基化生产芳烃的方法，其特征在于，所述方法包括：将含有正己烷、一氧化碳的原料与固体酸催化剂接触，反应后得到芳烃化合物；其中，所述一氧化碳与所述正己烷的摩尔比为0.1:1～1000:1。

可选地，所述一氧化碳与所述正己烷的摩尔比为1:1～900:1。

可选地，所述一氧化碳和所述正己烷的摩尔比上限选自0.2:1、0.8:1、2:1、5:1、20:1、80:1、100:1、150:1、200:1、400:1、500:1、750:1、800:1、900:1、950:1或1000:1；下限选自0.1:1、0.2:1、0.8:1、1:1、2:1、5:1、20:1、50:1、80:1、150:1、200:1、400:1、500:1、750:1、800:1、900:1、950:1或990:1。

可选地，所述一氧化碳与所述正己烷的摩尔比为1:1～900:1。

可选地，所述一氧化碳与所述正己烷的摩尔比为20:1～50:1。

可选地，所述固体酸催化剂包括沸石分子筛、改性的沸石分子筛、包含沸石分子筛与金属氧化物的混合物、包含改性的沸石分子筛与金属氧化物的混合物中的至少一种。