[发明专利]一种苯与甲醇烷基化生产高辛烷值芳烃汽油的方法

权利要求书

1.一种苯与甲醇烷基化生产高辛烷值芳烃汽油的方法，其特征在于，所述方法为：

在原料苯与甲醇物质的量之比1:1～20:1、温度350～600℃、压力0.1～10.0MPa、质量空速0.5～200h^-1的反应条件下，将苯和甲醇输入固定床反应器，与改性HZSM-5分子筛催化剂接触，发生烷基化反应，生成主要含有甲苯、二甲苯的高辛烷值芳烃汽油；

所述改性HZSM-5分子筛催化剂按如下方法制备得到：

(1)将HZSM-5分子筛原粉、一水铝石、稀土金属源混合，得到固体混合物，加入田菁粉，搅拌混合，再加入去离子水，搅拌混合，接着边搅拌边滴加稀硝酸水溶液进行捏合，挤条成型，晾干后于500～600℃下恒温焙烧2～10h，得到HZSM-5分子筛催化剂；

所述HZSM-5分子筛原粉的SiO₂/Al₂O₃物质的量之比为20～500:1；

所述稀土金属源选自硝酸镧、碳酸镧、硝酸铈、碳酸铈中的一种或两种以上任意比例的混合物；

所得HZSM-5分子筛催化剂含有质量分数20～65％的氧化铝、质量分数2～25％的稀土金属氧化物；

(2)将碱土金属源或/和碱金属源或/和稀土金属源，以及渗透剂加到去离子水中，在5～60℃温度下搅拌混合，得到浸渍溶液，将步骤(1)所得HZSM-5分子筛催化剂加到浸渍溶液中，在5～50℃温度下搅拌浸渍1～24h，之后烘干，再于500～600℃下恒温焙烧1～10h，得到改性HZSM-5分子筛催化剂；

所述碱土金属源选自硝酸锶、硝酸镁、乙酸镁、硝酸钙中的一种或两种以上任意比例的混合物；

所述碱金属源选自NaOH、KOH、柠檬酸钠、柠檬酸钾、草酸钠、草酸钾中的一种或两种以上任意比例的混合物；

所述稀土金属源选自硝酸镧、碳酸镧、硝酸铈、碳酸铈中的一种或两种以上任意比例的混合物；

所述渗透剂选自柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸钾、草酸、草酸钠、草酸钾、丙二酸、乙酰丙酮中的一种或两种以上任意比例的混合物；

所述浸渍溶液中，渗透剂与金属元素物质的量之比为0.0～0.25:1；

所得改性HZSM-5分子筛催化剂负载碱金属氧化物、碱土金属氧化物、稀土金属氧化物的质量分数分别为0～4.5％、0.2～5.0％、0～12.0％。

2.如权利要求1所述苯与甲醇烷基化生产高辛烷值芳烃汽油的方法，其特征在于，所述烷基化反应的条件为：原料苯与甲醇物质的量之比2:1～15:1、温度400～550℃、压力0.2～7.0MPa、质量空速1～120h^-1。

3.如权利要求1所述苯与甲醇烷基化生产高辛烷值芳烃汽油的方法，其特征在于，将烷基化反应产物中未转化的过剩苯蒸馏分离后进行循环利用；催化剂失活后通过再生进行循环使用，失活催化剂再生方法为：

反应器内空气烧焦再生的方法，停止输入烷基化反应原料以后，首先输入氮气进行吹扫，氮气流量与催化剂质量之比为0.01～0.1m³/(h﹒g)，在400～550℃温度下氮气吹扫1～5h；然后输入空气进行烧焦，空气流量与催化剂质量之比为0.01～0.1m³/(h﹒g)，在400～600℃温度下烧焦1～10h；最后，输入氮气进行吹扫，氮气流量与催化剂质量之比为0.01～0.1m³/(h﹒g)，在400～600℃温度下氮气吹扫1～10h。

4.如权利要求1所述苯与甲醇烷基化生产高辛烷值芳烃汽油的方法，其特征在于，改性HZSM-5分子筛催化剂制备方法步骤(1)中，所述固体混合物中，HZSM-5分子筛原粉、一水铝石、稀土金属源的质量分数分别为10％～70％、25％～55％、5％～35％。

5.如权利要求1所述苯与甲醇烷基化生产高辛烷值芳烃汽油的方法，其特征在于，改性HZSM-5分子筛催化剂制备方法步骤(1)中，所述田菁粉的用量为固体混合物质量的2～8％。