甲醇转化制芳烃工艺及催化剂和催化剂制备方法

摘要

一种甲醇转化制芳烃工艺是以甲醇为原料，以改性ZSM-5分子筛为催化剂，在操作压力为0.1～5.0Mpa，操作温度为300～460℃，原料液体空速为0.1～6.0h^-1条件下催化转化为以芳烃为主的产物；经冷却分离将气相产物低碳烃与液相产物C₅⁺烃分离；液相产物C₅⁺烃经萃取分离，得到芳烃和非芳烃。本发明具有芳烃的总选择性高，工艺操作灵活的优点。

主权项

1.一种甲醇转化制芳烃工艺，其特征在于包括如下步骤：(1)以甲醇为原料，以改性ZSM-5分子筛为催化剂，在操作压力为0.1～5.0Mpa，操作温度为300～460℃，原料液体空速为0.1～6.0h-1条件下，经一段反应催化转化为以芳烃为主的产物；(2)以芳烃为主的产物经过冷却分离，将气相产物低碳烃与液相产物C5+烃分离；(3)气相产物低碳烃进入二段反应器，在二段操作压力为0.1～5.0Mpa，二段操作温度为250～500℃，二段空速为50～2000h-1，二段催化剂存在条件下，得到二段反应产物；(4)二段产物经气液分离后，液体产物与一段液相产物C5+烃混合；(5)液相产物C5+烃经萃取分离，得到芳烃和非芳烃；所述的一段催化剂的重量百分比组成为：小晶粒HZSM-5：62.0～85.0Ga： 0.5～2.0La： 0.2～1.0粘结剂： 14.0～34.0；所述的一段催化剂是由如下方法制得的：(1)将nSiO2/nAl203比为20～100的小晶粒ZSM-5分子筛，在焙烧温度450～550℃下焙烧1～10小时，得到脱除杂质的小晶粒ZSM-5分子筛；(2)用0.1～1.0mol/L的硝酸胺或硫酸胺溶液对脱除杂质的小晶粒ZSM-5分子筛交换2小时，过滤，用去离子水洗涤2～5次，在100～150℃烘箱中烘干，再置于焙烧炉中于450～550℃下保持3～6小时；(3)将第(2)步处理后的分子筛与粘结剂按比例混合，均匀研磨；(4)将硝酸配制成重量百分比为2～4％的溶液滴加入第(3)步研磨好的料中混捏后，挤压成型，在100～150℃下烘干；(5)第(4)步烘干后的物料在焙烧温度450～560℃焙烧3～5小时；(6)将硝酸镓配制成0.2～3.0mol/L的溶液，硝酸镧配制成0.01～1.0mol/L的溶液；两种溶液混合，搅拌均匀；(7)将步骤(5)的分子筛加入步骤(6)配制的溶液中，在20～80℃的搅拌下进行1～10小时的浸渍；(8)当浸渍液蒸干后，将其在100～150℃的烘箱中维持3～8小时，然后在焙烧温度350～450℃，焙烧2～8小时制得催化剂。所述的二段催化剂是硅镓的摩尔比为63-218，镧含量为0.83-2.12wt％，总酸量为0.468-0.672mmol/g.cat的催化剂在360～480℃的高温水蒸气中活化1-20小时，使催化剂对环己烷的静态吸附量为0.073～0.079克/克催化剂。