一种合成气与混合C4共进料一步法制备液体燃料的方法与流程

技术特征：

1.一种制备液体燃料的方法，其特征在于：所述方法以合成气和c4组分为反应原料气，在固定床或移动床上进行转化反应，反应原料气经过复合催化剂床层反应得到液体燃料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述合成气中，h2/co比例为0.2-3.5，优选为0.3-2.5；所述c4组分为混合c4或c4烯烃，所述混合c4为正丁烯、异丁烯、异丁烷、正丁烷及少量c3、c5烃类的混合物；其中正丁烯和异丁烯的含量为≥30％，优选为≥50％；c3、c5烃类的含量为≤10％，优选为≤5％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述合成气的压力为0.5-10mpa，优选为2-8mpa；所述c4组分中的烯烃占反应原料气的摩尔比为0.005～0.2，优选为0.01～0.1；反应温度为300-500℃，优选为320-450℃；空速为300-12000h^-1，优选为500-9000h^-1，更优选为800-7000h^-1。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法以合成气为反应原料一步法直接制液体燃料，由c5-c11组成的液体燃料选择性为60-80％，副产物甲烷选择性低于10％。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：当c4组分中的烯烃占反应原料气的摩尔比为0.01～0.1；反应温度为320-450℃；反应空速为800-7000h^-1时，由c5-c11组成的液体燃料的选择性70-80％，副产物甲烷选择性<8％。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述复合催化剂包括组分ⅰ和组分ⅱ，所述组分ⅰ和组分ⅱ以机械混合方式复合在一起，组分ⅰ的活性成份为金属氧化物，组分ii为具有十元环孔道的分子筛；组分ⅰ中的活性成份与组分ⅱ之间的重量比为0.1-20，优选为0.3-5。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述的金属氧化物为mnox、mncryo(x 1.5y)、mnalyo(x 1.5y)、mnzryo(x 2y)、mninyo(x 1.5y)、zno、zncryo(1 1.5y)、znalyo(1 1.5y)、zngayo(1 1.5y)、zninyo(2 1.5y)、ceo2、coalyo(1 1.5y)、fealyo(1 1.5y)、ga2o3、bi2o3、in2o3、znyalzmno(x 1.5y 1.5z)、inygazmno(x 1.5y 1.5z)中的一种或二种以上；所述x的取值范围是1～3.5，y的取值范围是0.1-10；z的取值范围是0.1-10。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述十元环孔道的分子筛有ton、ael、mtt、mre、mfi、mel或mww拓扑结构的分子筛中的一种或两种以上；si-o、si-al-o、si-al-p-o、al-p-o、ga-p-o、ga-si-al-o、zn-al-p-o、mg-al-p-o、co-al-p-o中的至少一种；所述十元环孔道的分子筛优选为zsm-22、sapo-11、zsm-11、zsm-5或mcm-22中的至少一种。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述十元环孔道的分子筛具有中强酸特点，中强酸位点的量是0.05-0.5mol/kg；优选为0.05-0.4mol/kg，更优选为0.05-0.3mol/kg。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述组分ⅰ中还添加有分散剂，金属氧化物分散于分散剂中；所述分散剂为al2o3、sio2、cr2o3、zro2、tio2、ga2o3、活性炭、石墨烯、碳纳米管中的一种或二种以上；所述组分ⅰ中，分散剂的含量在0.05-90wt％，其余为金属氧化物。

技术总结
本发明提供一种合成气与C4组分共进料一步法制备液体燃料的方法，其以合成气为反应原料，所述合成气包含C4组分，以机械混合方式复合的氧化物‑分子筛复合物为催化剂，在固定床或移动床上进行转化反应。所述合成气为H2、CO和C4组分混合气，H2/CO比例为0.2‑3.5，所述C4组分为混合C4或C4烯烃，所述混合C4为正丁烯、异丁烯、异丁烷、正丁烷及少量C3、C5烃类的混合物。反应过程具有很高的产品收率和选择性，由C5‑C11组成的液体燃料选择性可以达到60‑80％，芳烃含量下降20％，同时副产物甲烷选择性低于10％。相较于单独的合成气转化或C4烯烃转化过程，汽油组分的单程时空收率可以提高约为40％～100％。是一种混合C4综合利用的新方法，具有很好的应用前景。

技术研发人员：包信和;丁一;潘秀莲;焦峰
受保护的技术使用者：中国科学院大连化学物理研究所
技术研发日：2019.12.14
技术公布日：2021.06.15