CN112759506A - 一种制成异丁醇及高辛烷值汽油组分油的制备方法 - Google Patents

一种制成异丁醇及高辛烷值汽油组分油的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种制成异丁醇及高辛烷值汽油组分油的制备方法，包括如下原料组分的重量份制备而成：甲醇700重量份~970重量份、链增长剂10重量份~30重量份、石脑油30重量份~300重量份、催化剂分子筛1重量份~3重量份，通过甲醇、链增长剂、石脑油和催化剂分子筛之间反应制成异丁醇和汽油，减少了石油进口的问题，降低了使用成本，且甲醇是由煤制一氧化碳和氢气反应制成，减少了汽车尾气排放，解决了传统汽油制备方法采用原料MTBE具有致癌性的问题，不仅可以防止原料泄漏造成环境污染，提高了环境的质量，而且提高了制备的安全性，石脑油可以用天然气凝析油中分离出来的轻烃及煤焦油加氢的石脑油，原料来源广泛，降低了制备的成本。

Description

一种制成异丁醇及高辛烷值汽油组分油的制备方法
技术领域
本发明涉及精细化工技术领域，具体为一种制成异丁醇及高辛烷值汽油组分油的制备方法。
背景技术
近年来，国家对环保的重视，逐步减少了汽油中甲基叔丁基醚作为汽油抗爆剂使用。甲基叔丁基醚（MTBE）具有致癌性，泄漏后与地下水互溶将污染地下水，几十年都不能降解，美国、欧洲一些国家已禁止MTBE在汽油中使用。异丁醇作为汽油抗爆剂代替MTBE及乙醇的实用价值倍增。同时，异丁醇还是一种重要化工基础原料，具有很高的经济价值。发展前景相当好。2020年，全国甲醇产能约9500万吨，2019年全年消费甲醇近6000万吨，产能过剩4000万吨（每年进口1000万吨）。如果将4000万吨甲醇，加1000万吨石脑油可生产出2000万吨异丁醇和3000万吨国六95#汽油。可以拉动国内甲醇消费，每年可减少石油进口15%，是一项利国利民的事业。
现有的石油大部分是通过进口而来，使用成本比较高，而现有的汽油制备工艺在制备过程中，采用MTBE的原料具有致癌性，泄漏后容易与地下水互溶而污染环境，降低了环境的质量，安全性低。
针对上述问题，为了减少石油进口，降低使用成本，防止泄漏造成环境污染，提高环境的质量，提高制备的安全性，本发明提出一种制成异丁醇及高辛烷值汽油组分油的制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制成异丁醇及高辛烷值汽油组分油的制备方法，具有减少了石油进口的问题，降低了使用成本，防止泄漏造成环境污染，提高了环境的质量，提高了制备的安全性的优点，解决了背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种制成异丁醇及高辛烷值汽油组分油的制备方法，所述甲醇、石脑油为原料、制成异丁醇及高辛烷值汽油组分油按重量份计，包括如下原料组分的重量份制备而成：甲醇700重量份~970重量份、链增长剂10重量份~30重量份、石脑油30重量份~300重量份、催化剂分子筛1重量份~3重量份。
进一步地，所述甲醇是煤制99.9%含量无水甲醇。
进一步地，所述甲醇是煤制一氧化碳与氢气反应制得。
进一步地，所述链增长剂是一种纳米轻烧碱性氧化镁。
进一步地，所述石脑油是原油直馏出来粗汽油。
进一步地，所述石脑油可以用天然气凝析油中分离出来的轻烃及煤焦油加氢的石脑油。
进一步地，所述催化剂分子筛是ZSM-5沸石复合固体酸催化剂。
一种制成异丁醇及高辛烷值汽油组分油的制备方法，包括以下步骤：
第一步：在常温下将1%~3%的链增长剂加到甲醇中，搅拌混合2小时，静止连续反应24小时，部分转化反应成异丙醇及异丁醇；
第二步：将石脑油加入链增长剂反应改性的甲醇混合液中，混合均匀；
第三步：将反应生产的异丙醇及异丁醇和石脑油，加温至90-100℃0，经ZSM-5催化剂固定床催化反应制成以异丙醇、异丁醇、轻芳烃、异构烷烃的高辛烷值汽油组分。经精馏塔分离出异丙醇和异丁醇，剩下的是高辛烷汽油。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明提出的一种制成异丁醇及高辛烷值汽油组分油的制备方法，通过甲醇、链增长剂、石脑油和催化剂分子筛之间反应制成异丁醇及汽油组分，减少了石油进口的问题，降低了使用成本，且甲醇是由煤制一氧化碳和氢气反应制成，不仅减少了汽车尾气排放，而且降低了原料的成本。
2、本发明提出的一种制成异丁醇及高辛烷值汽油组分油的制备方法，解决了传统汽油制备方法采用MTBE具有致癌性的问题，不仅可以防止原料泄漏造成环境污染，提高了环境的质量，而且提高了制备的安全性。
3、本发明提出的一种制成异丁醇及高辛烷值汽油组分油的制备方法，石脑油可以用天然气凝析油中分离出来的轻烃及煤焦油加氢的石脑油，原料来源广泛，局限性小，降低了制备的成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以下所述，仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保护范围内。
实施例中原料：
甲醇、链增长剂、石脑油和催化剂分子筛。
实施例1
异丁醇及高辛烷值汽油组分油原料：甲醇700~970重量份、链增长剂10~30重量份、石脑油30~300重量份、催化剂分子筛1~3重量份。
制备上述异丁醇及高辛烷值汽油组分油的方法，包括下列步骤：
第一步：在常温下将1%~3%的链增长剂纳米轻烧碱性氧化镁加到99.9%煤制甲醇中，搅拌混合2小时，静止连续反应24小时，部分反应成异丙醇及异丁醇。
第二步：将馏程70-170℃辛烷值60左右的原油中直馏出来的石脑油加入经过轻烧碱性氧化镁增长剂和99.9%煤制甲醇反应过的混合液中，加温90-100℃制成混合气；
第三步：混合气经分子式催化剂反应制成含有≤10%异丁醇、67%轻质芳烃和15%异构烷烃的产品。
实施例2
异丁醇及高辛烷值汽油组分油原料：甲醇800重量份、链增长剂30重量份、石脑油200重量份、分子筛催化剂2重量份。
第一步：在常温下将1%~3%的链增长剂纳米轻烧碱性氧化镁加到99.9%煤制甲醇中，搅拌混合2小时，静止连续反应24小时，部分制成异丙醇及异丁醇；
第二步：将加氢石脑油加入经过纳米轻烧碱性氧化镁反应后的甲醇混合液中，加热到90-100℃制成混合气；
第三步：混合气经ZSM-5沸石固体酸催化剂反应成4.6%异丙醇、40%异丁醇、27%轻质芳烃和22%异构烷烃的产品，产品的得率为93.6%。
实施例3
异丁醇及高辛烷值汽油组分油原料：甲醇700重量份、链增长剂30重量份、轻烃300重量份、分子筛催化剂2重量份。
第一步：在常温下将1%~3%的链增长剂纳米轻烧碱性氧化镁加到99.9%煤制甲醇中，搅拌混合2小时，静止连续反应24小时，制成含有部分异丙醇和异丁醇的改性甲醇中；
第二步：将天然气凝析油分离出来的轻烃加入经纳米轻烧碱性氧化镁反应后的99.9%煤制甲醇的混合液中，加热至90-100℃制成混合气；
第三步：混合气经ZSM-5沸石固体酸固定床催化反应制成含有4.6%异丙醇、45%异丁醇和47%轻质芳烃、异构烷烃、高辛烷值汽油组分油的产品，产品的得率为96.6%。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种制成异丁醇及高辛烷值汽油组分油的制备方法，其特征在于：所述甲醇、石脑油为原料、制成异丁醇及高辛烷值汽油组分油按重量份计，包括如下原料组分的重量份制备而成：甲醇700重量份~970重量份、链增长剂10重量份~30重量份、石脑油30重量份~300重量份、催化剂分子筛1重量份~3重量份。
2.根据权利要求1所述的一种制成异丁醇及高辛烷值汽油组分油的制备方法，其特征在于：所述甲醇是煤制99.9%含量无水甲醇。
3.根据权利要求1所述的一种制成异丁醇及高辛烷值汽油组分油的制备方法，其特征在于：所述甲醇是煤制一氧化碳与氢气反应制得。
4.根据权利要求1所述的一种制成异丁醇及高辛烷值汽油组分油的制备方法，其特征在于：所述链增长剂是一种纳米轻烧碱性氧化镁。
5.根据权利要求1所述的一种制成异丁醇及高辛烷值汽油组分油的制备方法，其特征在于：所述石脑油是原油直馏出来粗汽油。
6.根据权利要求4所述的一种制成异丁醇及高辛烷值汽油组分油的制备方法，其特征在于：所述石脑油可以用天然气凝析油中分离出来的轻烃及煤焦油加氢的石脑油。
7.根据权利要求1所述的一种制成异丁醇及高辛烷值汽油组分油的制备方法，其特征在于：所述催化剂分子筛是ZSM-5沸石复合固体酸催化剂。
8.一种制成异丁醇及高辛烷值汽油组分油的制备方法，其特征在于：
第一步：在常温下将1%~3%的链增长剂加到甲醇中，搅拌混合2小时，静止连续反应24小时，制成异丙醇及异丁醇约50%左右；
第二步：将石脑油加入经链增长剂反应后的甲醇混合液中，混合均匀；
第三步：将混合液加温至90-100℃，经ZSM-5催化剂固定床催化反应制成以异丙醇、异丁醇、异构烷烃、轻芳烃、高辛烷值汽油原料，经精馏塔分离出异丙醇和异丁醇，剩下的是高辛烷汽油。
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