CN110483255A - 以甲醇和乙醇为原料生产二甲醚和乙烯的方法 - Google Patents
以甲醇和乙醇为原料生产二甲醚和乙烯的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110483255A CN110483255A CN201910872859.4A CN201910872859A CN110483255A CN 110483255 A CN110483255 A CN 110483255A CN 201910872859 A CN201910872859 A CN 201910872859A CN 110483255 A CN110483255 A CN 110483255A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalyst
- raw material
- methanol
- molecular sieve
- ethyl alcohol
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 147
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 109
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 59
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 title claims abstract description 51
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 title claims abstract description 32
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 139
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 61
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 claims abstract description 34
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical class O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 abstract description 16
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 abstract description 16
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000219782 Sesbania Species 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000011973 solid acid Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N Benzyl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229960004217 benzyl alcohol Drugs 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/02—Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/04—Alumina
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- B01J29/40—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively
- B01J29/405—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively containing rare earth elements, titanium, zirconium, hafnium, zinc, cadmium, mercury, gallium, indium, thallium, tin or lead
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/19—Catalysts containing parts with different compositions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0201—Impregnation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
- C07C1/20—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
- C07C1/24—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms by elimination of water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C41/00—Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
- C07C41/01—Preparation of ethers
- C07C41/09—Preparation of ethers by dehydration of compounds containing hydroxy groups
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2229/00—Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
- B01J2229/10—After treatment, characterised by the effect to be obtained
- B01J2229/18—After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本申请公开了一种以甲醇和乙醇为原料生产二甲醚和乙烯的方法，所述方法至少包括以下步骤：所述方法至少包括以下步骤：将含有甲醇和乙醇的原料经过含有第一催化剂和第二催化剂的反应区，接触反应，制备二甲醚和乙烯；其中，所述第一催化剂选自分子筛催化剂中的至少一种；所述第二催化剂选自氧化铝催化剂中的至少一种；所述第一催化剂和所述第二催化剂的质量比为1:4～4:1。该方法可实现反应起始温度低，催化剂床层温度分布均匀，平衡了甲醇脱水和乙醇脱水床层能量分布。
Description
技术领域
本申请涉及一种以甲醇和乙醇为原料生产二甲醚和乙烯的方法，属于化工催化领域。
背景技术
乙烯是一种重要的有机化工原料，是石油化工的龙头产品，被称为“石油化工之母”，其工业规模、产量及技术水平已经成为一个国家化学工业发展的重要标志。目前，甲醇-二甲醚-乙酸甲酯-乙醇-乙烯的新技术，已经完成工业示范阶段，从经济性和环保方面考虑最具竞争力。乙醇催化脱水制乙烯的工艺历史悠久，投资少，见效快，该工艺还在发展中。乙醇脱水制乙烯催化剂主要有分子筛和氧化铝两大类，工业上常用氧化铝。
甲醇气相催化脱水法是目前使用最多的二甲醚工业生产方法。与液相法相比，其特点是技术成熟可靠、投资低、产品调整灵活、工艺简单、生产成本低。国内外拟建的大型二甲醚生产系统均采用甲醇气相脱水法。其基本原理是在固定床催化反应器中将甲醇蒸汽通过固体酸性催化剂发生非均相反应，甲醇脱水生成二甲醚，脱水后的混合物再进行分离、提纯，便能得到燃料级或气雾剂级的二甲醚。
甲醇脱水生产二甲醚为强放热反应，反应平衡，其催化剂床层绝热温升能达到100℃以上，甲醇转化率能达到80％以上，甲醇脱水生产二甲醚还是一个低温有利的反应，高温情况下，不仅副反应增加，并且控制不好会导致催化剂床层失控飞温，烧毁催化剂和反应器。
乙醇脱水生产乙烯为分子内脱水的强吸热反应，为了提高反应的转化率必须在反应过程中不断提供热量，并且可以使用固体酸催化剂。在此基础上开发一种适合的催化剂配合特殊使用方法，完成甲醇和乙醇共同生产二甲醚和乙烯。
发明内容
根据本申请的一个方面，提供了以甲醇和乙醇为原料生产二甲醚和乙烯的方法，该方法通过改变反应器中催化剂填装的结构和原料的进料方式进而调节控制催化剂床层温度。
以甲醇和乙醇为原料生产二甲醚和乙烯的方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：
将含有甲醇和乙醇的原料经过含有第一催化剂和第二催化剂的反应区，接触反应，制备二甲醚和乙烯；
其中，所述第一催化剂选自分子筛催化剂中的至少一种；所述第二催化剂选自氧化铝催化剂中的至少一种；
所述第一催化剂和所述第二催化剂的质量比为1:4～4:1。
可选地，以甲醇和乙醇为原料生产二甲醚和乙烯的方法，所述方法至少包括以下步骤：
将含有甲醇和乙醇的原料通入反应区，与含有第一催化剂的催化剂床层、含有第二催化剂的催化剂床层接触反应，制备二甲醚和乙烯；
其中，所述第一催化剂、所述第二催化剂独立地选自分子筛催化剂、氧化铝催化剂；
所述第一催化剂和所述第二催化剂的质量比为1:4～4:1。
可选地，所述方法至少包括以下步骤：
将含有甲醇和乙醇的原料通入反应区，依次与含有第一催化剂的催化剂床层、含有第二催化剂的催化剂床层接触反应，制备二甲醚和乙烯；
其中，所述第一催化剂、所述第二催化剂独立地选自分子筛催化剂、氧化铝催化剂；
所述第一催化剂和所述第二催化剂的质量比为1:4～4:1。
可选地，所述分子筛催化剂选自改性沸石分子筛中的至少一种。
可选地，所述氧化铝催化剂包括氧化铝。
优选地，所述氧化铝催化剂为γ-氧化铝。
可选地，所述改性沸石分子筛中的改性元素的重量含量为0.01～10％。
可选地，所述改性沸石分子筛中的改性元素选自P或La中的至少一种。
可选地，所述改性沸石分子筛由粘结剂和造孔剂制成。
可选地，所述粘结剂选自拟薄水铝石、铝溶胶、硅溶胶中的一种或几种。
可选地，所述造孔剂选自田菁粉、淀粉中的一种或几种。
可选地，所述粘结剂的质量含量为2～20％。
可选地，所述造孔剂的质量含量为0.1～10％。
可选地，所述改性元素的重量含量为0.01～10％。
可选地，沸石分子筛的结构类型为MFI、MEL、MWW或CHA。
优选地，沸石分子筛的结构类型为MFI。
优选地，沸石分子筛选自ZSM-5、ZSM-11、MCM-22、SAPO-34中的至少一种。
优选地，沸石分子筛为氢型分子筛。
可选地，所述方法中催化剂分两段填装。
可选地，上层为分子筛催化剂；下层为氧化铝催化剂。
可选地，所述方法包括：将含有甲醇和乙醇的原料通入反应区，与至少两个催化剂单元接触反应，制备二甲醚和乙烯；
其中，每个所述催化剂单元包括一层含有第一催化剂的催化剂床层和一层含有第二催化剂的催化床层。
优选地，将含有甲醇和乙醇的原料通入反应区，与至少三个催化剂单元接触反应，制备二甲醚和乙烯。
可选地，操作人员可根据实际反应需要，装入多个所述催化剂单元。
可选地，所述原料直接进入反应器或分多段进入；
接触任一所述催化剂床层的原料中甲醇和乙醇的摩尔比独立地选自1：(0.01～10)。
可选地，甲醇和乙醇的摩尔比的上限选自100:1、50:1、10:1、3:1或1:1，下限选自1:10、1:5、1:1、3:1或5:1。
可选地，所述原料直接进入反应器或分多段进入；
接触任一所述催化剂床层的原料的质量空速独立地选自0.1～12h-1。
可选地，原料的质量空速的上限选自15h-1、10h-1、5h-1或2h-1，下限选自0.1h-1、1h-1、1.5h-1或2h-1。
可选地，所述反应器为固定床反应器。
可选地，所述接触反应的条件为：反应温度为180～500℃。
可选地，反应温度的上限选自500℃、450℃、340℃或300℃，下限选自180℃、230℃、300℃或340℃。
可选地，反应压力为0～2.0MPa。
可选地，布置在上层的第一催化剂和布置在下层的第二催化剂作为一个催化剂单元填装。
可选地，所述反应器装入二个所述催化剂单元。
可选地，所述反应器装入三个所述催化剂单元。
可选地，将第一催化剂与第二催化剂按比例混合后作为一个单元填装，其中所述第一催化剂和所述第二催化剂的质量比为1:4～4:1。
本申请能产生的有益效果包括：
1)本申请所提供的以甲醇和乙醇为原料生产二甲醚和乙烯的方法，将两种催化剂分层组装或混合填装，当温度较低时，分子筛参与反应并保证甲醇脱水的转化率的同时放出大量热，乙醇反应制乙烯的转化率和选择性逐渐升高，当高温持续并有所升高时，分子筛参与反应有所下降时，氧化铝反应活性提高，从而实现反应起始温度低，催化剂床层温度分布均匀。
2)本申请所提供的以甲醇和乙醇为原料生产二甲醚和乙烯的方法，改变不同床层催化剂和原料进料比例，床层入口处有利于甲醇脱水低温起活，出口处乙醇吸收大量热量的维持催化剂床层温度稳定，并充分利用出口温度高的特点，提高乙醇脱水的转化率。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
如无特别说明，本申请的实施例中的拟薄水铝石和分子筛通过商业途径购买，其中HZSM-5分子筛硅铝比是38。
本申请的实施例中转化率、选择性计算如下：
甲醇转化率％＝(反应器进料中甲醇量–反应器出口中甲醇量)/反应器进料中甲醇量×100％(基于碳摩尔数进行计算)；
二甲醚选择性％＝二甲醚的量/(反应器进料中甲醇量–反应器出口中甲醇量)×100％(基于碳摩尔数进行计算)；
乙醇转化率％＝(反应器进料中乙醇量–反应器出口中乙醇量)/反应器进料中乙醇量×100％(基于碳摩尔数进行计算)；
乙烯选择性％＝乙烯的量/(反应器进料中乙醇量–反应器出口中乙醇量)×100％(基于碳摩尔数进行计算)。
根据本申请的一种实施方式，催化剂具体填装方法是在固定床反应器中催化剂可以分两段填装，上层装分子筛催化剂，下层装氧化铝催化剂。
根据本申请的一种实施方式，催化剂具体填装方法是在固定床反应器中，上层分子筛催化剂和下层氧化铝催化剂为一个单元，将此单元多次填装。
根据本申请的一种实施方式，催化剂具体填装方法是在固定床反应器中，分子筛催化剂和氧化铝催化剂混合为一个单元进行填装。
根据本申请的一种实施方式，原料进料方式是调节不同催化剂床层的原料进入量，来平衡催化剂床层温度。
根据本申请的一种实施方式，原料进料方式是不同比例的甲醇乙醇混合料进入催化剂床层。
甲醇脱水制二甲醚是强放热反应，低温有利于反应的平衡，乙醇脱水生产乙烯为分子内脱水的强吸热反应，需要大量热量保证反应平衡。针对这两个反应的特点并结合分子筛氧化铝催化剂的稳定性，将两种催化剂分层组装，当温度较低时，分子筛参与反应并保证甲醇脱水的转化率的同时放出大量热，乙醇反应制乙烯的转化率和选择性逐渐升高，当高温持续并有所升高时，分子筛参与反应有所下降时，氧化铝反应活性提高，从而实现反应起始温度低，催化剂床层温度分布均匀。改变不同床层进料量和进料比例，床层入口处有利于甲醇脱水低温起活，出口处乙醇吸收大量热量的维持催化剂床层温度稳定，并充分利用出口温度高的特点，提高乙醇脱水的转化率。
实施例1
将HZSM-5分子筛80g与拟薄水铝石20g混合后的干粉与质量含量3％的田菁粉搅拌均匀，加0.8mol/L稀硝酸，挤条成型，烘干后，焙烧，550℃，4h。浸渍催化剂干基质量含量5％P，烘干后，焙烧，550℃，4h，得到催化剂C1#。
实施例2
将HZSM-5分子筛80g与拟薄水铝石20g混合后的干粉与质量含量3％的田菁粉搅拌均匀，加0.8mol/L稀硝酸，挤条成型，烘干后，焙烧，550℃，4h。浸渍催化剂干基质量含量3％La，烘干后，焙烧，550℃，4h，得到催化剂C2#。
实施例3
将拟薄水铝石与3％的田菁粉搅拌均匀，加适量硝酸和离子水，挤条成型，烘干后，焙烧，550℃，4h备用，得到γ-氧化铝催化剂C3#。
实施例4
取C1#催化剂2.5g，装入反应器上层，取C3#催化剂2.5g，装入固定床反应器下层。甲醇与乙醇摩尔比为3的混合溶液，作为基础原料，质量空速为1.5h-1，反应压力0.5MPa，反应温度为230℃。
实施例5
取C1#催化剂2.5g，装入反应器上层，取C3#催化剂2.5g，装入固定床反应器下层。甲醇与乙醇摩尔比为3的混合溶液，作为基础原料，质量空速为1.5h-1，反应压力0.5MPa，反应温度为300℃。
实施例6
取C1#催化剂2.5g，装入反应器上层，取C3#催化剂2.5g，装入固定床反应器下层。甲醇与乙醇摩尔比为3的混合溶液，作为基础原料，质量空速为1.5h-1，反应压力0.5MPa，反应温度为340℃。
实施例7
取C1#催化剂2.0g，装入反应器上层，取C3#催化剂3.0g，装入固定床反应器下层。甲醇与乙醇摩尔比为3的混合溶液，作为基础原料，质量空速为1.5h-1，反应压力0.5MPa，反应温度为300℃。
实施例8
取C1#催化剂3.0g，装入反应器上层，取C3#催化剂2.0g，装入固定床反应器下层。甲醇与乙醇摩尔比为3的混合溶液，作为基础原料，质量空速为1.5h-1，反应压力0.5MPa，反应温度为300℃。
实施例9
取C2#催化剂2.5g，装入固定床反应器上层，取C3#催化剂2.5g，装入反应器下层。甲醇与乙醇摩尔比为3的混合溶液，作为基础原料，质量空速为1.5h-1，反应压力0.5MPa，反应温度为300℃。
实施例10
取C2#催化剂3.5g，装入反应器上层，取C3#催化剂1.5g，装入固定床反应器下层。甲醇与乙醇摩尔比为3的混合溶液，作为基础原料，质量空速为1.5h-1，反应压力0.5MPa，反应温度为300℃。
实施例11
取C1#催化剂1.25g，为上层，取C3#催化剂1.25g，为下层，形成一个催化剂单元。在反应器中装入两个催化剂单元。甲醇与乙醇摩尔比为3的混合溶液，作为基础原料，质量空速为1.5h-1，反应压力0.5MPa，反应温度为300℃。
实施例12
取C1#催化剂0.83g，为上层，取C3#催化剂0.84g，为下层，形成一个催化剂单元。在反应器中装入三个催化剂单元。原料甲醇与乙醇比例为3:1。原料分别进入上中下催化剂床层，反应温度为300℃，质量空速为1.5h-1，反应压力0.5MPa，实际床层平均温度303.3℃。
实施例13
取C1#催化剂2.5g，取C3#催化剂2.5g，均匀混合形成一个床层混合催化剂。原料甲醇与乙醇比例为3:1，原料质量空速为1.0h-1，反应温度为300℃，反应压力0.5MPa，实际床层平均温度306.2℃。
实施例4-13反应结果见表1。
表1
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。
Claims (10)
1.以甲醇和乙醇为原料生产二甲醚和乙烯的方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：
将含有甲醇和乙醇的原料经过含有第一催化剂和第二催化剂的反应区，接触反应，制备二甲醚和乙烯；
其中，所述第一催化剂选自分子筛催化剂中的至少一种；所述第二催化剂选自氧化铝催化剂中的至少一种；
所述第一催化剂和所述第二催化剂的质量比为1:4～4:1。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：
将含有甲醇和乙醇的原料通入反应区，依次与含有第一催化剂的催化剂床层、含有第二催化剂的催化剂床层接触反应，制备二甲醚和乙烯。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分子筛催化剂选自改性沸石分子筛中的至少一种；
所述氧化铝催化剂包括氧化铝；
优选地，所述氧化铝催化剂为γ-氧化铝。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述改性沸石分子筛中的改性元素的重量含量为0.01～10％；
所述改性沸石分子筛中的改性元素选自P或La中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，沸石分子筛的结构类型为MFI、MEL、MWW或CHA；
优选地，沸石分子筛选自ZSM-5、ZSM-11、MCM-22、SAPO-34中的至少一种；
优选地，沸石分子筛为氢型分子筛。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法中催化剂分两段填装；
上层为分子筛催化剂；
下层为氧化铝催化剂。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：将含有甲醇和乙醇的原料通入反应区，与至少两个催化剂单元接触反应，制备二甲醚和乙烯；
其中，每个所述催化剂单元包括一层含有第一催化剂的催化剂床层和一层含有第二催化剂的催化床层；
优选地，将含有甲醇和乙醇的原料通入反应区，与至少三个催化剂单元接触反应，制备二甲醚和乙烯。
8.根据权利要求1或7所述的方法，其特征在于，所述原料直接进入反应器或分多段进入；
接触任一所述催化剂床层的原料中甲醇和乙醇的摩尔比独立地选自1：(0.01～10)。
9.根据权利要求1或7所述的方法，其特征在于，所述原料直接进入反应器或分多段进入；
接触任一所述催化剂床层的原料的质量空速独立地选自0.1～12h-1。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应器为固定床反应器；
所述接触反应的条件为：
反应温度为180～500℃；
反应压力为0～2.0MPa。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910872859.4A CN110483255A (zh) | 2019-09-16 | 2019-09-16 | 以甲醇和乙醇为原料生产二甲醚和乙烯的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910872859.4A CN110483255A (zh) | 2019-09-16 | 2019-09-16 | 以甲醇和乙醇为原料生产二甲醚和乙烯的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110483255A true CN110483255A (zh) | 2019-11-22 |
Family
ID=68558233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910872859.4A Pending CN110483255A (zh) | 2019-09-16 | 2019-09-16 | 以甲醇和乙醇为原料生产二甲醚和乙烯的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110483255A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101172919A (zh) * | 2006-11-02 | 2008-05-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 乙醇制乙烯的方法 |
| US20100056831A1 (en) * | 2006-08-11 | 2010-03-04 | China Petroleum & Chemical Corporation | Energy-effective process for co-producing ethylene and dimethyl ether |
| CN103242122A (zh) * | 2012-02-09 | 2013-08-14 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种乙醇制乙烯和甲醇合成二甲醚的组合工艺方法及装置 |
| CN106631673A (zh) * | 2015-11-02 | 2017-05-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 以甲醇和乙醇为原料同时生产二甲醚和乙烯的方法 |
-
2019
- 2019-09-16 CN CN201910872859.4A patent/CN110483255A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100056831A1 (en) * | 2006-08-11 | 2010-03-04 | China Petroleum & Chemical Corporation | Energy-effective process for co-producing ethylene and dimethyl ether |
| CN101172919A (zh) * | 2006-11-02 | 2008-05-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 乙醇制乙烯的方法 |
| CN103242122A (zh) * | 2012-02-09 | 2013-08-14 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种乙醇制乙烯和甲醇合成二甲醚的组合工艺方法及装置 |
| CN106631673A (zh) * | 2015-11-02 | 2017-05-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 以甲醇和乙醇为原料同时生产二甲醚和乙烯的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5573990A (en) | Process for the conversion of methanol to light olefins and catalyst for such process | |
| US4814535A (en) | Conversion of oxygenates to gasoline at variable inlet temperature | |
| JP6276193B2 (ja) | 芳香族化合物のメチル化によるキシレンの製造 | |
| CN102463086B (zh) | 联产低碳烯烃和对二甲苯的反应装置 | |
| CN101274878B (zh) | 一种甲醇多段气相脱水生产二甲醚的流化催化方法 | |
| CN101218193B (zh) | 混合醇类的脱氢 | |
| CN102464529B (zh) | 提高低碳烯烃收率的方法 | |
| CN103980082B (zh) | 一种甲醇制丙烯的方法 | |
| CN102464557B (zh) | 由含氧化合物和甲苯制备二甲苯的方法 | |
| CN102690157A (zh) | 一种合成气合成甲烷的工艺 | |
| CN102463084B (zh) | 甲醇或二甲醚和甲苯制备二甲苯的反应装置 | |
| CN100374203C (zh) | 一种用于甲醇制备二甲醚的均温型催化剂及用法 | |
| CN102464532B (zh) | 低碳烯烃的制备方法 | |
| TW434044B (en) | An alkylation catalyst and the application thereof | |
| CN102381927B (zh) | 一种由乙醇合成乙苯的方法 | |
| CN102463072B (zh) | 生产对二甲苯的反应装置 | |
| CN110483255A (zh) | 以甲醇和乙醇为原料生产二甲醚和乙烯的方法 | |
| CN1883798A (zh) | 用于合成气直接制备二甲醚的催化剂 | |
| US20100056836A1 (en) | Integrated process for preparing benzene and ammonia from aliphatic hydrocarbons and nitrogen | |
| CN111056901B (zh) | 甲醇催化转化制芳烃的反应系统及其反应方法 | |
| CN101417228A (zh) | 一种用于甲醇脱水生产二甲醚的流态化催化剂 | |
| CN106890669A (zh) | 一种生产乙酸甲酯的催化剂、其制备方法及应用 | |
| CN102050706B (zh) | 一种固体酸催化甲醇脱水连续生产二甲醚的方法 | |
| CN102464528B (zh) | 提高乙烯、丙烯收率的方法 | |
| US10919830B2 (en) | Layered catalyst loading for synthesis gas conversion |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191122 |