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      從含氧化合物生產(chǎn)汽油、烯烴和芳族化合物的裝置和方法與流程

      文檔序號:12509146閱讀:436來源:國知局
      本發(fā)明涉及將含氧化合物原料例如甲醇和二甲醚在含有催化劑的流化床中轉(zhuǎn)化為烴例如汽油沸程組分、烯烴和芳族化合物。
      背景技術(shù)
      :用于將低級含氧化合物例如甲醇和二甲醚(DME)轉(zhuǎn)化為烴的方法是已知的,并且由于它們提供從非石油化學進料的來源生產(chǎn)液態(tài)烴燃料、特別是汽油的有吸引力的方法而變得非常引人關(guān)注。特別是,它們提供了可以將甲醇和DME轉(zhuǎn)化為汽油沸程組分、烯烴和芳族化合物的方法。烯烴和芳族化合物是有價值的化學產(chǎn)物,并且可以用作生產(chǎn)眾多重要化學品和聚合物的進料。由于競爭性石油進料的供應(yīng)有限,從石油進料生產(chǎn)低成本烯烴的機會有限。然而,甲醇可通過公認的工業(yè)方法從煤氣化成合成氣并將所述合成氣轉(zhuǎn)化為甲醇而容易地獲得。作為替代,甲醇可通過其它常規(guī)方法從天然氣或生物質(zhì)獲得。將甲醇和其它低級含氧化合物轉(zhuǎn)化為烴產(chǎn)物的可用技術(shù)利用固定床方法,例如美國專利No.3,998,899、3,931,349和4,035,430中所述的方法。在固定床方法中,通常使用催化劑如γ-氧化鋁首先對甲醇進行脫水步驟,形成甲醇、DME和水的平衡混合物。然后使該混合物在升高的溫度和壓力下通過催化劑以轉(zhuǎn)化為烴產(chǎn)物,其主要在輕質(zhì)氣體至汽油的范圍內(nèi)。所述固定床方法使用再循環(huán)氣體進行溫度控制和非常大的熱傳遞以管理低質(zhì)量的熱量,這導致高的壓縮成本和大的熱交換網(wǎng)絡(luò)。通常,固定床方法是多反應(yīng)器、非穩(wěn)態(tài)操作,其需要大口徑閥門系統(tǒng)來控制過程。相比之下,在流化床方法中對反應(yīng)器的直接冷卻消除了對于再循環(huán)氣體進行溫度控制的需要,這簡化了熱交換。此外,具有連續(xù)催化劑再生的流化床方法是具有恒定產(chǎn)物產(chǎn)率的穩(wěn)態(tài)操作。因此,與固定床方法相比,流化床方法需要較低的資金成本并節(jié)省操作費用。然而,當前的流化床方法通常具有低的產(chǎn)物產(chǎn)率。例如,來自流化床方法的C5+汽油產(chǎn)率范圍為65重量%至75重量%的烴(HC),而來自固定床方法的C5+汽油產(chǎn)率范圍為80重量%至90重量%的HC。因此,在流化床方法中通常需要烷基化單元來提高C5+汽油產(chǎn)率。因此,需要提供用于將含氧化合物轉(zhuǎn)化為具有增加的產(chǎn)物產(chǎn)率的烴并且此外不使用烷基化單元的流化床方法。技術(shù)實現(xiàn)要素:已經(jīng)發(fā)現(xiàn),通過提供在流化床反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化含氧化合物的裝置和方法,通過分級反應(yīng)器,在較高壓力和較低溫度下操作反應(yīng)器和/或提供再循環(huán)流例如輕質(zhì)烯烴,可以在不需要烷基化單元的情況下提高烴產(chǎn)物產(chǎn)率。因此,在一個方面,本發(fā)明的實施方式提供用于將含氧化合物原料轉(zhuǎn)化為C5+汽油產(chǎn)物的方法,其包括:在一定條件下將所述含氧化合物原料進料到流化床反應(yīng)器以將所述含氧化合物原料轉(zhuǎn)化為反應(yīng)器流出物中的烴混合物,其中所述流化床反應(yīng)器包括:(i)催化劑;和(ii)至少一個填料層;冷卻包含所述烴混合物的所述反應(yīng)器流出物并冷凝所述反應(yīng)器流出物的一部分以形成混合相流出物;將所述混合相流出物分離成含水液相、烴氣相和烴液相;從所述烴氣相和所述烴液相中分離包含C2-C4烯烴的C4-輕質(zhì)氣體和所述C5+汽油產(chǎn)物。在另一個方面,本發(fā)明的實施方式提供用于生產(chǎn)C5+汽油產(chǎn)物的裝置,其包括:流化床反應(yīng)器,所述流化床反應(yīng)器包括:(i)用于原料的流體入口;(ii)催化劑;和(iii)至少一個填料層;用于冷卻所述反應(yīng)器流出物并冷凝所述反應(yīng)器流出物的一部分以形成混合相流出物的冷卻器;用于將所述混合相流出物分離成氣態(tài)烴流、水流和液態(tài)烴流的分離器;用于將所述反應(yīng)器流出物從所述流化床反應(yīng)器輸送到所述分離器的器件;用于產(chǎn)生所述C5+汽油產(chǎn)物的至少一個分餾塔;和用于將所述液態(tài)烴流和氣態(tài)烴流輸送到所述至少一個分餾塔的器件。在另一個方面,本發(fā)明的實施方式提供用于將含氧化合物原料轉(zhuǎn)化為烯烴的方法,其包括:在一定條件下將所述含氧化合物原料進料到流化床反應(yīng)器以將所述含氧化合物原料轉(zhuǎn)化為反應(yīng)器流出物中的烴混合物,其中所述流化床反應(yīng)器包括:(i)催化劑;和(ii)至少一個填料層;冷卻包含所述烴混合物的所述反應(yīng)器流出物并冷凝所述反應(yīng)器流出物的一部分以形成混合相流出物;將所述混合相流出物分離成含水液相、烴氣相和烴液相;從所述烴氣相和所述烴液相分離烯烴。在另一個方面,本發(fā)明的實施方式提供用于將含氧化合物原料轉(zhuǎn)化為芳族化合物的方法,其包括:在一定條件下將所述含氧化合物原料進料到流化床反應(yīng)器以將所述含氧化合物原料轉(zhuǎn)化為反應(yīng)器流出物中的烴混合物,其中所述流化床反應(yīng)器包括:(i)催化劑;和(ii)至少一個填料層;冷卻包含所述烴混合物的所述反應(yīng)器流出物并冷凝所述反應(yīng)器流出物的一部分以形成混合相流出物;將所述混合相流出物分離成含水液相、烴氣相和烴液相;從所述烴氣相和所述烴液相分離芳族化合物。其它實施方式,包括上文概述的實施方式的特定方面,從以下詳細描述中將變得顯而易見。附圖說明圖1示出具有內(nèi)部冷卻的分級流化床甲醇至汽油(MTG)反應(yīng)器。圖2示出具有外部冷卻的分級流化床MTG反應(yīng)器。圖3示出具有輕質(zhì)氣體再循環(huán)的內(nèi)部冷卻的流化床MTG工藝。圖4示出具有輕質(zhì)氣體再循環(huán)的外部冷卻的流化床MTG工藝。圖5示出具有輕質(zhì)氣體再循環(huán)至第二反應(yīng)器的內(nèi)部冷卻的流化床MTG工藝。圖6示出具有輕質(zhì)氣體再循環(huán)至第二反應(yīng)器的外部冷卻的流化床MTG工藝。圖7示出具有輕質(zhì)氣體再循環(huán)至催化劑冷卻器的外部冷卻的流化床MTG工藝。圖8示出具有烷基化的內(nèi)部冷卻的流化床MTG工藝。圖9示出具有烷基化的外部冷卻的流化床MTG工藝。圖10示出具有輕質(zhì)烯烴再循環(huán)的內(nèi)部冷卻的流化床MTG工藝。圖11示出具有輕質(zhì)烯烴再循環(huán)的外部冷卻的流化床MTG工藝。圖12示出具有內(nèi)部冷卻與DME原料的分級流化床反應(yīng)器。圖13示出具有外部冷卻與DME原料的分級流化床反應(yīng)器。圖14示出具有輕質(zhì)氣體再循環(huán)與DME原料的內(nèi)部冷卻的流化床工藝。圖15示出具有輕質(zhì)氣體再循環(huán)與DME原料的外部冷卻的流化床工藝。圖16示出具有輕質(zhì)氣體再循環(huán)至第二反應(yīng)器與DME原料的內(nèi)部冷卻的流化床工藝。圖17示出具有輕質(zhì)氣體再循環(huán)至第二反應(yīng)器與DME原料的外部冷卻的流化床工藝。圖18示出具有輕質(zhì)氣體再循環(huán)至催化劑冷卻器與DME原料的外部冷卻的流化床工藝。具體實施方式在本發(fā)明的多個方面,提供用于將含氧化合物例如甲醇和DME在包含催化劑的流化床中轉(zhuǎn)化為烴例如汽油、烯烴和芳族化合物的裝置和方法。I.定義如本文所用,術(shù)語“芳族化合物”是指具有6至18個環(huán)碳原子(例如,6至12個環(huán)碳原子)的不飽和環(huán)烴,例如但不限于苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯、乙基苯、異丙基苯、萘、甲基萘、二甲基萘、乙基萘、苊、蒽、菲、苯并[a]蒽(tetraphene)、并四苯、苯并蒽、熒蒽、芘、苯并菲等,以及它們的組合。所述芳族化合物可包含單環(huán)、雙環(huán)、三環(huán)和/或多環(huán)(在一些實施方式中,至少單環(huán)、僅單環(huán)和雙環(huán),或僅單環(huán))并且可以是稠環(huán)。如本文所用,術(shù)語“烯烴”是指含有至少一個碳碳雙鍵的長度為2至約12個碳原子的不飽和烴鏈。所述烯烴可以是直鏈或支鏈的。非限制性實例包括乙烯、丙烯、丁烯和戊烯基?!跋N”旨在包括烯烴的所有結(jié)構(gòu)異構(gòu)形式。如本文所用,術(shù)語“輕質(zhì)烯烴”是指具有2至4個碳原子的烯烴(即,乙烯、丙烯和丁烯)。如本文所用,術(shù)語“鏈烷烴”是指長度為1至約12個碳原子的飽和烴鏈,例如但不限于甲烷、乙烷、丙烷和丁烷。所述鏈烷烴可以是直鏈或支鏈的?!版溚闊N”旨在包括鏈烷烴的所有結(jié)構(gòu)異構(gòu)形式。如本文所用,術(shù)語“輕質(zhì)鏈烷烴”是指具有1至4個碳原子的鏈烷烴(即,甲烷、乙烷、丙烷和丁烷)。如本文所用,術(shù)語“含氧化合物”是指具有1至約20個碳原子、1至約10個碳原子、或1至約4個碳原子的含氧化合物。示例性含氧化合物包括醇、醚、羰基化合物,例如醛、酮和羧酸,和其混合物。含氧化合物的具體非限制性實例包括甲醇、乙醇、二甲醚、二乙醚、甲基乙基醚、二異丙基醚、碳酸二甲酯、二甲基酮、甲醛、乙酸等,和它們的組合。如本文所用,術(shù)語“C5+汽油”是指包含C5-C12烴和/或具有在汽車汽油規(guī)格內(nèi)的沸點范圍(例如,約100℉至約400℉)的組合物。如本文所用,術(shù)語“焦炭”是指由含氧化合物轉(zhuǎn)化為烴所產(chǎn)生的含碳固態(tài)或液態(tài)材料。如本文所用,術(shù)語“液化石油氣”或“LPG”是指液態(tài)烴的混合物,特別是丙烷和丁烷。II.將含氧化合物轉(zhuǎn)化為烴產(chǎn)物在第一實施方式中,可以將含氧化合物原料進料到包含催化劑的流化床反應(yīng)器中,并且可以將所述含氧化合物轉(zhuǎn)化為烴產(chǎn)物,所述烴產(chǎn)物可以被進一步分離成多種烴組分??梢酝ㄟ^分級流化床反應(yīng)器,通過在相對高的壓力下和/或在相對低的溫度下操作反應(yīng)器,和/或通過向反應(yīng)器提供氣體再循環(huán)流,來提高烴產(chǎn)物產(chǎn)率。在多個方面,含氧的烴原料可以包含甲醇、DME或其混合物。甲醇可以通過常規(guī)方法從煤、天然氣和生物質(zhì)獲得。在多個方面,所述烴產(chǎn)物可以包含C5+汽油、芳族化合物和/或烯烴。在一個方面,所述氣體再循環(huán)流可以包含烯烴。III.規(guī)整填料在任何實施方式中,所述流化床反應(yīng)器可以包括至少一層的規(guī)整填料作為分級擋板。由于化學反應(yīng)所需的重時空速(weighthourlyspacevelocity,WHSV),可以將深流化床設(shè)計用于反應(yīng)器。然而,深流化床可能傾向于氣體回混和氣體旁通。因此,為了保持含氧化合物轉(zhuǎn)化和最大化產(chǎn)物產(chǎn)率,使氣體回混和氣體旁通最小化可能是重要的。通過在流化床反應(yīng)器中安裝用作分級擋板的至少一層規(guī)整填料,可以最小化氣體回混和氣體旁通。有利的是,所述流化床反應(yīng)器可以包括至少兩層的規(guī)整填料。圖1、2、12和13示出了具有兩層規(guī)整填料作為兩個結(jié)構(gòu)化擋板的流化床反應(yīng)器。然而,在多個方面,所述流化床反應(yīng)器可以包括一至八層的規(guī)整填料。所述規(guī)整填料的一個實例是一英尺厚的Koch-GlitschKFBEIIB層,其將致密流化床分離成多級。規(guī)整填料通常用于分離過程中的蒸餾塔中。這種類型的填料由于其用于使氣體和催化劑固體通過的高開放面積以及其控制氣泡大小的能力而可以是有用的。當來自較低級的較大氣泡到達分級擋板時,氣體可以通過規(guī)整填料重新分配并形成較小的氣泡進入下個較高級。IV.汽油的生產(chǎn)在甲醇至汽油(MTG)工藝中,可以首先將甲醇脫水以形成二甲醚。然后可以在一系列反應(yīng)中將甲醇和/或二甲醚轉(zhuǎn)化,其導致形成烴混合物,所述烴混合物可以包含芳族化合物、鏈烷烴和烯烴,以及其它類型的烴產(chǎn)物。該混合物可分離成LPG餾分和高品質(zhì)汽油餾分,例如包含芳族化合物、鏈烷烴和烯烴。在一個實施方式中,所述含氧化合物原料包含甲醇,其在MTG工藝中被進料到流化床反應(yīng)器中并轉(zhuǎn)化為汽油沸程組分。在一些實施方式中,甲醇可以獲自含水量高達15重量%、例如5重量%至10重量%的煤,和/或獲自含水量高達40重量%、例如30重量%至40重量%的天然氣。傳統(tǒng)上,當在MTG反應(yīng)器中使用相對高的溫度(約715-800℉)和/或相對低的壓力(約25-45psig)時,MTG工藝中的C5+汽油產(chǎn)率可以在以進料計65-72重量%范圍內(nèi)。然而,據(jù)信通過分級反應(yīng)器,通過在較高壓力和較低溫度下操作反應(yīng)器,和/或通過將輕質(zhì)烯烴再循環(huán),可以將流化床MTG工藝的C5+汽油產(chǎn)率相比于進料提高到至少約75重量%,例如至少約80重量%、約80-90重量%、約80-85重量%、約85-90重量%、或約86-95重量%,有利的是無需烷基化單元??梢詫碜苑磻?yīng)器的廢催化劑轉(zhuǎn)移到再生器以通過燒除焦炭來再生催化劑。然后可以將再生的催化劑轉(zhuǎn)移回反應(yīng)器。可選地或另外,所述含氧化合物原料可以包含DME,其可以進料到流化床反應(yīng)器中并轉(zhuǎn)化為汽油沸程組分。通過分級反應(yīng)器,通過在較高壓力和較低溫度下操作反應(yīng)器,和/或通過將輕質(zhì)烯烴再循環(huán),DME至汽油工藝可以達到相比于進料大于70重量%、例如至少約75重量%、至少約80重量%、約75-95重量%、約75-90重量%、約80-90重量%、約80-85重量%、約85-90重量%、或約86-95重量%的C5+汽油產(chǎn)率,有利的是無需烷基化單元??梢詫碜苑磻?yīng)器的廢催化劑轉(zhuǎn)移到再生器以通過燒除焦炭來再生催化劑。然后可以將再生的催化劑轉(zhuǎn)移回反應(yīng)器。在任何實施方式中,所述流化床反應(yīng)器可以包括至少一層的規(guī)整填料作為分級擋板。在多個方面,所述流化床反應(yīng)器可以包括一至八層的規(guī)整填料。有利的是,所述流化床反應(yīng)器可以包括至少兩層的規(guī)整填料。通過包括規(guī)整填料,據(jù)信對于MTG工藝,可以將C5+汽油產(chǎn)率進一步提高至少2-4重量%。A.冷卻反應(yīng)器甲醇和/或DME向汽油沸程組分的轉(zhuǎn)化是高度放熱反應(yīng)。例如,MTG工藝中每磅甲醇釋放約750BTU的熱量。因此,通??赡苄枰鋮s流化床反應(yīng)器。在一個實施方式中,流化床反應(yīng)器可以是內(nèi)部冷卻的,例如圖1、3、5、8、10、12、14和16中所示。例如,熱交換器可以存在于一級或多級中。圖1、3、5、8、10、12、14和16示出每級中的熱交換器。內(nèi)部熱交換器不僅可以用于從反應(yīng)器除去熱量,而且可以用作內(nèi)部擋板,從而用于分解大的氣泡并因此減少氣體旁通。利用內(nèi)部熱交換器,也可實現(xiàn)在每級控制溫度,這可以提供調(diào)節(jié)工藝操作以改進(最大化)所需產(chǎn)物(例如,C5+汽油)產(chǎn)率的能力。另外或可選地,流化床反應(yīng)器可以是外部冷卻的,如圖2、4、6、7、9、11、13、15、17和18中所示。例如,可以安裝催化劑冷卻器以通過使催化劑在反應(yīng)器與冷卻器之間循環(huán)而從反應(yīng)器除去熱量,如圖2、4、6、7、9、11、13、15、17和18中所示。利用床內(nèi)熱交換器和/或外部催化劑冷卻器,在流化床方法中可以實現(xiàn)在操作范圍內(nèi)的相對均勻的溫度分布。雖然內(nèi)部冷卻選項可以更容易操作,但外部冷卻選項可以提供更多的操作靈活性和不太復雜的構(gòu)造,特別是對于大規(guī)模單元。B.操作條件所述流化床反應(yīng)器可以在約25psig至約400psig、例如約75psig至約400psig、約75psig至約300psig、約75psig至約200psig、約100psig至約400psig、約100psig至約300psig、約100psig至約200psig、約150psig至約350psig、約150psig、約200psig、或約250psig的壓力下操作。所述流化床反應(yīng)器可以在約500℉至約900℉、例如約550℉至約900℉、約600℉至約900℉、約700℉至約900℉、約500℉至約750℉、約500℉至約700℉、約500℉至約650℉、約600℉至約700℉、約550℉至約700℉、約550℉至約650℉、約550℉至約600℉、約550℉、約600℉、約650℉、或約700℉的溫度下操作。此外,在操作期間,甲醇WHSV可以是約0.2kg/kg-hr至約3.0kg/kg-hr,例如約0.5kg/kg-hr至約2.5kg/kg-hr、約1kg/kg-hr至約2.0kg/kg-hr、約1.7kg/kg-hr、或約1.5kg/kg-hr。在這些操作條件下,據(jù)信所需產(chǎn)物(例如C5+汽油)產(chǎn)率可以提高至少4-6重量%(對于MTG工藝)。C.催化劑本文所述的轉(zhuǎn)化反應(yīng)通常利用催化劑。用于MTG工藝的有用的催化劑組合物可以包含結(jié)合的沸石催化劑和未結(jié)合的沸石催化劑。通常,用于本發(fā)明的催化劑組合物中的沸石可以通常具有至少40、例如約40至約200的二氧化硅/氧化鋁摩爾比。另外或可選地,沸石可包含至少一種具有1-12的約束指數(shù)(如美國專利No.4,016,218中所定義)的中孔鋁硅酸鹽沸石。合適的沸石可以包括(但未必限于)ZSM-5、ZSM-11、ZSM-12、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-48等,以及它們的組合。ZSM-5詳細描述于美國專利No.3,702,886和RE29,948中。ZSM-11詳細描述于美國專利No.3,709,979中。ZSM-12描述于美國專利No.3,832,449中。ZSM-22描述于美國專利No.4,556,477中。ZSM-23描述于美國專利No.4,076,842中。ZSM-35描述于美國專利No.4,016,245中。ZSM-48更具體地描述于美國專利No.4,234,231中。在某些實施方式中,沸石可以包含ZSM-5,基本上由ZSM-5組成或者是ZSM-5。ZSM-5可以具有55:1的二氧化硅/氧化鋁比率。當用于本發(fā)明的催化劑組合物中時,沸石可以有利地至少部分以氫形式存在。取決于用于合成沸石的條件,這可能意味著將沸石從例如堿(例如鈉)形式轉(zhuǎn)化。這可以容易地實現(xiàn),例如通過離子交換將沸石轉(zhuǎn)化為銨形式,接著在空氣或惰性氣氛中在約400℃至約700℃的溫度下煅燒,以將銨形式轉(zhuǎn)化為活性氫形式。如果在沸石合成中使用有機結(jié)構(gòu)導向劑,則可能需要額外的煅燒以除去所述有機結(jié)構(gòu)導向劑。本文所述的催化劑可在用于反應(yīng)器中之前用蒸汽預(yù)處理。為了增強沸石的蒸汽穩(wěn)定性而不過度損失其初始酸活性,本發(fā)明的催化劑組合物可以含有用量為總催化劑組合物的約0.01重量%至約3重量%的元素磷、例如約0.05重量%至約2重量%的磷。磷可以在沸石合成和/或沸石和粘合劑配制到催化劑組合物中的任何階段添加到所述催化劑組合物。通常,可以通過用磷化合物溶液噴霧和/或浸漬最終催化劑組合物(和/或其前體)來實現(xiàn)磷添加。合適的磷化合物可以包括(但不限于)次膦酸[H2PO(OH)]、膦酸[HPO(OH)2]、卑磷酸、磷和磷酸[PO(OH)3]、這些酸的鹽和酯、鹵化磷等,和它們的組合。在磷處理后,催化劑通??梢岳缭诳諝庵性诩s400℃至約700℃的溫度下煅燒以將磷轉(zhuǎn)化為氧化物形式。在一個實施方式中,所述催化劑用高達3重量%的磷改性以提高穩(wěn)定性。另外或可選地,所述催化劑組合物可以包括高達80重量%的粘土,例如高達50重量%的粘土、高達40重量%的粘土、或高達30重量%的粘土。D.將輕質(zhì)烯烴再循環(huán)在一些實施方式中,可以通過將C4-輕質(zhì)氣體(例如,所述輕質(zhì)氣體可以包含烯烴以將乙烯、丙烯和丁烯轉(zhuǎn)化為C5+汽油)再循環(huán)來提高所需產(chǎn)物(例如C5+汽油)產(chǎn)率。對于固定床MTG工藝,C5+汽油產(chǎn)率可以在約80-90重量%范圍內(nèi),其中輕質(zhì)氣體再循環(huán)比為約6-9。對于流化床MTG工藝,通過用高達3的再循環(huán)比將C4-輕質(zhì)氣體再循環(huán),據(jù)信C5+汽油產(chǎn)率可以進一步提高至少約8-12重量%。另外或可選地,使輕質(zhì)氣體再循環(huán)可以改善流化床反應(yīng)器流體動力學的穩(wěn)定化。所述烯烴可以再循環(huán)到主反應(yīng)器(圖3-4和圖14-15)或第二反應(yīng)器(圖5-7和圖16-18)。表1可以代表流化床MTG工藝的產(chǎn)物產(chǎn)率。如表1中所示,C5+汽油產(chǎn)率是約67重量%,并且輕質(zhì)烯烴產(chǎn)率(包括乙烯、丙烯和丁烯)是約17重量%。通過將輕質(zhì)烯烴再循環(huán)并且將它們?nèi)哭D(zhuǎn)化為C5+汽油,潛在的C5+汽油產(chǎn)率可能是約84重量%,其然后可以更有利地與固定床MTG汽油產(chǎn)率比較。考慮到穩(wěn)態(tài)操作,在具有直接冷卻和較小的再循環(huán)加熱器和壓縮機的反應(yīng)器中的均勻溫度分布,流化床MTG工藝可以提供優(yōu)于固定床MTG工藝的資金和操作成本優(yōu)勢。表1流化床MTG工藝的典型產(chǎn)物產(chǎn)率流化床MTG產(chǎn)率在一個實施方式中,可以將包含烯烴的C4-輕質(zhì)氣體再循環(huán)到主反應(yīng)器以將乙烯、丙烯和丁烯轉(zhuǎn)化為C5+汽油,如圖3和圖4中所示。加熱的甲醇進料可以進料到反應(yīng)器底部??梢酝ㄟ^一組兩級旋風分離器將反應(yīng)器蒸氣與催化劑分離。反應(yīng)器流出物可以被送到細粉收集設(shè)備,例如KBRCycloFinesTM,以除去催化劑細粉。反應(yīng)器流出物可以進一步冷卻并相對于引入的甲醇進料部分冷凝,然后可以將混合相流出物送到水分離器,其中可以分離出冷凝的水相并送到廢水處理。分離器蒸氣和烴液體可以被送到穩(wěn)定器,其中可以將C4-輕質(zhì)氣體與C5+產(chǎn)物分離。C4-輕質(zhì)氣體可以再循環(huán)回到反應(yīng)器,其中輕質(zhì)烯烴可以轉(zhuǎn)化為C5+汽油。C5+汽油產(chǎn)物可立即使用或送至儲存以備后用??梢詫碜苑磻?yīng)器的廢催化劑轉(zhuǎn)移到再生器以例如通過燒除焦炭來再生催化劑。然后可以將再生的催化劑轉(zhuǎn)移回反應(yīng)器。在替代方案中,代替甲醇進料或除了甲醇進料之外,DME進料可以進料到反應(yīng)器,如圖14和圖15中所示。另外或可選地,在將混合相流出物送到水分離器(其中冷凝的水相可以被分離并送到廢水處理)之后,分離器蒸氣和烴液體可以被送到一個或多個分隔壁塔,其中可以分成多個(例如七個)物流(例如,包括輕質(zhì)氣體、C2、丙烯、丙烷、丁烯、丁烷和C5+產(chǎn)物),如圖10中所示。在MTG工藝中,C2、丙烯和丁烯可以組合并且有利地再循環(huán)回到反應(yīng)器以進一步轉(zhuǎn)化為C5+汽油。丙烷和丁烷可以組合為LPG。C5+汽油產(chǎn)物可以立即使用或送至儲存以備后用。除了再循環(huán)到主反應(yīng)器或作為再循環(huán)到主反應(yīng)器的替代,可以將包含烯烴的C4-輕質(zhì)氣體再循環(huán)到另一個(第二)反應(yīng)器,例如以將乙烯、丙烯和丁烷轉(zhuǎn)化為C5+汽油,如圖5和圖6中所示。加熱的甲醇進料可以進料到反應(yīng)器底部??梢酝ㄟ^一組兩級旋風分離器將反應(yīng)器蒸氣與催化劑分離。反應(yīng)器流出物可以被送到細粉收集設(shè)備,例如KBRCycloFinesTM,以除去催化劑細粉。反應(yīng)器流出物可以進一步冷卻并相對于引入的甲醇進料部分冷凝,然后可以將混合相流出物送到水分離器,其中可以分離出冷凝的水相并送到廢水處理。分離器蒸氣和烴液體可以被送到穩(wěn)定器,其中可以將包含烯烴的C4-輕質(zhì)氣體與C5+產(chǎn)物分離。輕質(zhì)C4-氣體可以再循環(huán)到另一個(第二)反應(yīng)器,例如,其中乙烯、丙烯和丁烯可以轉(zhuǎn)化為C5+汽油。可以通過內(nèi)部熱交換器除去第二反應(yīng)器中來自放熱反應(yīng)的熱量。在通過一組兩級旋風分離器處理后,來自第二反應(yīng)器的流出物可以被送到細粉收集設(shè)備,例如KBRCycloFinesTM,以除去催化劑細粉。來自第二反應(yīng)器的流出物可以進一步冷卻并送到第二水分離器,其中分離出冷凝的水相并送到廢水處理。來自第二分離器的分離器氣體和烴液體可以與來自穩(wěn)定器的C5+產(chǎn)物組合并送到脫乙烷器分餾塔,其中可以將C2-輕質(zhì)氣體與C3+產(chǎn)物分離。所述C3+產(chǎn)物可以被送到脫丁烷器分餾塔,其中可以將LPG與C5+汽油產(chǎn)物分離。所述C5+汽油產(chǎn)物可以立即使用或送至儲存以備后用??梢詫碜苑磻?yīng)器的廢催化劑轉(zhuǎn)移到再生器以例如通過燒除焦炭來再生催化劑。然后可以將再生的催化劑轉(zhuǎn)移回反應(yīng)器。在某些實施方式中,代替甲醇進料或除了甲醇進料之外,DME進料可以進料到反應(yīng)器,如圖16和圖17中所示。在另一個實施方式中,可以將包含烯烴的C4-輕質(zhì)氣體再循環(huán)到催化劑冷卻器以將乙烯、丙烯和丁烷轉(zhuǎn)化為C5+汽油,如圖7中所示。加熱的甲醇進料可以進料到反應(yīng)器底部??梢酝ㄟ^外部催化劑冷卻器除去來自放熱反應(yīng)的熱量。可以通過一組兩級旋風分離器將反應(yīng)器蒸氣與催化劑分離。反應(yīng)器流出物可以被送到細粉收集設(shè)備,例如KBRCycloFinesTM,以除去催化劑細粉。反應(yīng)器流出物可以進一步冷卻并相對于引入的甲醇進料部分冷凝,然后可以將混合相流出物送到水分離器,其中可以分離出冷凝的水相并送到廢水處理。分離器蒸氣和烴液體可以被送到穩(wěn)定器,其中可以將C4-氣體與C5+產(chǎn)物分離。C4-氣體可以再循環(huán)到催化劑冷卻器,其中乙烯、丙烯和丁烯轉(zhuǎn)化為C5+汽油。在通過一組兩級旋風分離器處理后,來自催化劑冷卻器的流出物可以被送到細粉收集設(shè)備,例如KBRCycloFinesTM,以除去催化劑細粉。來自催化劑冷卻器的流出物可以進一步冷卻并送到第二水分離器,其中可以分離出冷凝的水相并送到廢水處理。來自第二分離器的分離器氣體和烴液體可以與來自穩(wěn)定器的C5+產(chǎn)物組合并送到脫乙烷器分餾塔,其中可以將C2-輕質(zhì)氣體與C3+產(chǎn)物分離。所述C3+產(chǎn)物可以被送到脫丁烷器分餾塔,其中可以將LPG與C5+汽油產(chǎn)物分離。C5+汽油產(chǎn)物可以立即使用或送至儲存以備后用??梢詫碜苑磻?yīng)器的廢催化劑轉(zhuǎn)移到再生器以通過燒除焦炭來再生催化劑。然后可以將再生的催化劑轉(zhuǎn)移回反應(yīng)器。在某些實施方式中,代替甲醇進料或除了甲醇進料之外,DME進料可以進料到反應(yīng)器,如圖18中所示。如先前所討論,可以例如通過內(nèi)部熱交換器來內(nèi)部除去反應(yīng)器中來自放熱反應(yīng)的熱量,如圖3、5、10、14和16中所示。另外或可選地,可以例如通過外部催化劑冷卻器來外部除去反應(yīng)器中來自放熱反應(yīng)的熱量,如圖4、6、7、9、11、15、17和18中所示。E.烷基化為了進一步提高C5+汽油產(chǎn)率,可以任選地在流化床工藝中包括烷基化單元以將異丁烷轉(zhuǎn)化為C5+汽油。如上表1中所示,C5+汽油產(chǎn)率是約67重量%。利用任選的烷基化單元,通過將異丁烷以及烯烴再循環(huán)并將它們?nèi)哭D(zhuǎn)化為C5+汽油,流化床MTG工藝的C5+汽油產(chǎn)率可超過90重量%。在另一個實施方式中,可以包括烷基化單元以將異丁烯、丙烯和丁烯轉(zhuǎn)化為C5+汽油,如圖8和圖9中所示。加熱的甲醇進料可以進料到反應(yīng)器底部。可以通過一組兩級旋風分離器將反應(yīng)器蒸氣與催化劑分離。反應(yīng)器流出物可以被送到細粉收集設(shè)備,例如KBRCycloFinesTM,以除去催化劑細粉。反應(yīng)器流出物可以進一步冷卻并相對于引入的甲醇進料部分冷凝,然后可以將混合相流出物送到水分離器,其中可以分離出冷凝的水相并送到廢水處理。分離器蒸氣和烴液體可以被送到脫乙烷器分餾塔,其中可以將C2-輕質(zhì)氣體與C3+產(chǎn)物分離。所述C3+產(chǎn)物可以被送到脫丁烷器分餾塔,其中可以將C3/C4氣體與C5+汽油產(chǎn)物分離。C5+汽油產(chǎn)物可以立即使用或送至儲存以備后用。C3/C4氣體可以被送到烷基化單元以將異丁烯、丙烯和丁烯轉(zhuǎn)化為C5+汽油。V.烯烴的生產(chǎn)在另一個實施方式中,將含氧化合物進料到流化床反應(yīng)器中并轉(zhuǎn)化為烯烴。在多個方面,所述含氧化合物是甲醇、DME或其混合物。通過分級反應(yīng)器,在較高壓力和較低溫度下操作反應(yīng)器和/或通過提供再循環(huán)氣體流,可以提高流化床方法的烯烴產(chǎn)率。將來自反應(yīng)器的廢催化劑轉(zhuǎn)移到再生器以通過燒除焦炭來再生催化劑。然后將再生的催化劑轉(zhuǎn)移回反應(yīng)器。在任何實施方式中,流化床反應(yīng)器可以包括至少一層的規(guī)整填料作為分級擋板。在多個方面,流化床反應(yīng)器可以包括一至八層的規(guī)整填料。有利的是,流化床反應(yīng)器可以包括至少兩層的規(guī)整填料。在一個實施方式中,流化床反應(yīng)器可以是內(nèi)部冷卻的,例如利用存在于至少一級或每級中用于冷卻的熱交換器。另外或可選地,流化床反應(yīng)器是外部冷卻的,例如利用被安裝用于通過使催化劑在反應(yīng)器與冷卻器之間循環(huán)而從反應(yīng)器除去熱量的催化劑冷卻器。在多個方面,根據(jù)上文關(guān)于將甲醇和/或DME轉(zhuǎn)化為C5+汽油所述的方法來生產(chǎn)烯烴。加熱的甲醇進料和/或DME進料可以進料到反應(yīng)器底部。通過一組兩級旋風分離器將反應(yīng)器蒸氣與催化劑分離。反應(yīng)器流出物被送到細粉收集設(shè)備,例如KBRCycloFines,以除去催化劑細粉。反應(yīng)器流出物被進一步冷卻并相對于引入的甲醇和/或DME進料部分冷凝,然后將混合相流出物送到水分離器,其中分離出冷凝的水相并送到廢水處理。分離器蒸氣和烴液體被送到穩(wěn)定器,其中將包含烯烴的C4-輕質(zhì)氣體與C5+產(chǎn)物分離。C5+汽油產(chǎn)物被送至儲存。將來自反應(yīng)器的廢催化劑轉(zhuǎn)移到再生器以通過燒除焦炭來再生催化劑。然后將再生的催化劑轉(zhuǎn)移回反應(yīng)器。另外或可選地,再循環(huán)氣體流可以被送到反應(yīng)器、第二反應(yīng)器或催化劑冷卻器以增加烯烴的產(chǎn)率。A.操作條件流化床反應(yīng)器可以在約3psig至約450psig、例如約75psig至約400psig、約75psig至約300psig、約75psig至約200psig、約100psig至約400psig、約100psig至約300psig、約100psig至約200psig、約150psig至約350psig、約150psig、約200psig、或約250psig的壓力下操作。流化床反應(yīng)器可以在約500℉至約1100℉、例如約700℉至約1100℉、約800℉至約1100℉、約900℉至約1100℉、約650℉至約1050℉、約650℉至約1000℉、約750℉至約1050℉、約800℉至約1050℉、約850℉至約1000℉、約850℉至約1050℉、約950℉至約1100℉、約950℉、約1000℉、或約1050℉的溫度下操作。此外,在操作期間,WHSV可以是約0.1kg/kg-hr至約200kg/kg-hr,例如約0.5kg/kg-hr至約25kg/kg-hr、約1kg/kg-hr至約20kg/kg-hr、或約1.6kg/kg-hr。B.催化劑在本文所述的方法中使用催化劑,其可用于將含氧化合物進料轉(zhuǎn)化為烯烴。本文所述的催化劑可以在用于反應(yīng)器中之前用蒸汽預(yù)處理并且可含有至多3重量%的元素以傳送蒸汽穩(wěn)定性,例如磷和/或鋅。在多個方面,包含在以引用的方式并入本文的美國專利No.4,025,575和4,083,889中詳細描述的一類沸石的催化劑組合物可用于將含氧化合物進料轉(zhuǎn)化為烯烴。該類沸石具有至少約12、至少約40或至少約70的二氧化硅/氧化鋁比率,和提供對結(jié)晶自由空間的訪問受限的結(jié)構(gòu)。另外或可選地,該類沸石具有在無水氫形式中基本上不低于約1.6克/立方厘米的晶體骨架密度。另外或可選地,該類沸石具有約1至約12的約束指數(shù)。合適的沸石的實例包括(但不限于)ZSM-5、ZSM-11、ZSM-12、ZSM-21、ZSM-35、ZSM-38和其它類似材料??捎米鞔呋瘎┑姆惺沙蕷湫问交蛘咚鼈兛蛇M行堿交換或浸漬以含有銨或金屬陽離子補充物。希望在堿交換后煅燒沸石??赡艽嬖诘慕饘訇栯x子包括周期表的第I至VIII族的金屬的任何陽離子。然而,在IA族金屬的情況下,陽離子含量在任何情況下都不應(yīng)大到基本上消除所使用的催化沸石的活性。另外或可選地,所述催化劑組合物可以在每摩爾甲醇進料中存在2摩爾至20摩爾、例如3摩爾至10摩爾蒸汽的情況下使用,如美國專利No.4,083,889中所述。蒸汽稀釋劑可通過將必需量的水或蒸汽注入反應(yīng)區(qū)而直接提供;或者其可全部或部分地由與甲醇進料混合的水提供,應(yīng)理解,水在反應(yīng)區(qū)中在規(guī)定的反應(yīng)條件下形成蒸汽。此外,蒸汽稀釋劑可補充有選自氫氣、氦氣、氮氣、二氧化碳、C1至C7烴和煙道氣的惰性稀釋劑。在這種情況下,可使用高達20總摩爾數(shù)的蒸汽加惰性稀釋劑。在其它方面,如以引用的方式并入本文的美國專利No.4,079,095中詳細描述的毛沸石-菱鉀沸石族沸石,可用于將含氧化合物進料轉(zhuǎn)化為烯烴。這組沸石中包括合成和天然的毛沸石、合成和天然的菱鉀沸石、沸石T和沸石ZSM-34。另外或可選地,這些沸石可與諸如以下多孔基質(zhì)材料復合:氧化鋁、二氧化硅-氧化鋁、二氧化硅-氧化鎂、二氧化硅-氧化鋯、二氧化硅-氧化釷、二氧化硅-氧化鈹、二氧化硅-氧化鈦,以及三元組合,例如二氧化硅-氧化鋁-氧化釷、二氧化硅-氧化鋁-氧化鋯、二氧化硅-氧化鋁-氧化鎂和二氧化硅-氧化鎂-氧化鋯。所述基質(zhì)可呈共凝膠形式。細粉狀沸石和無機氧化物凝膠基質(zhì)的相對比例可廣泛變化,其中沸石含量范圍為以復合物的重量計約1至約99重量百分比并且更通常在約5至約80重量百分比范圍內(nèi)。在另一個方面,包含如以引用的方式并入本文的美國專利No.4,476,338中詳細描述的沸石ZSM-48的催化劑組合物可用于將含氧化合物進料轉(zhuǎn)化為烯烴。在其它方面,包含如以引用的方式并入本文的美國專利No.4,677,242中詳細描述的硅鋁磷酸鹽(SAPO)分子篩的催化劑組合物可用于將含氧化合物進料轉(zhuǎn)化為烯烴??捎玫腟APO分子篩的實例包括但不限于SAPO-5、SAPO-11、SAPO-16、SAPO-17、SAPO-20、SAPO-31、SAPO-34、SAPO-35、SAPO-37、SAPO-40、SAPO-41、SAPO-42和SAPO-44。在其它方面,包含如以引用的方式并入本文的美國專利No.4,752,651中詳細描述的非沸石分子篩的催化劑組合物可用于將含氧化合物進料轉(zhuǎn)化為烯烴。有用的非沸石分子篩的實例包括但不限于ELAPSO、金屬鋁磷酸鹽(MeAPO,其中“Me”是Mg、Mn、Co和Zn中的至少一種)、鐵鋁磷酸鹽(FeAPO或FAPO)、鋁磷酸鈦(TAPO)、ELAPO、TiAPSO、MgAPSO、MnAPSO、CoAPSO、ZnAPSO、FeAPSO、CoMnAPSO和CoMnMgAPSO分子篩,如美國專利No,4,752,641中所述。VI.芳族化合物的生產(chǎn)在某些實施方式中,將含氧化合物進料到流化床反應(yīng)器中并轉(zhuǎn)化為芳族化合物。在多個方面,所述含氧化合物可以包含甲醇和/或DME或者是甲醇和/或DME??梢酝ㄟ^分級反應(yīng)器,在較高壓力和較低溫度下操作反應(yīng)器和/或通過提供再循環(huán)氣體流來提高流化床方法的芳族化合物產(chǎn)率??梢詫碜苑磻?yīng)器的廢催化劑轉(zhuǎn)移到再生器以通過燒除焦炭來再生催化劑。然后可以將再生的催化劑轉(zhuǎn)移回反應(yīng)器。在任何實施方式中,所述流化床反應(yīng)器可以包括至少一層的規(guī)整填料作為分級擋板。在多個方面,所述流化床反應(yīng)器可以包括一至八層的規(guī)整填料。有利的是,所述流化床反應(yīng)器可以包括至少兩層的規(guī)整填料。在某些實施方式中,所述流化床反應(yīng)器可以是內(nèi)部冷卻的,例如利用存在于至少一級或每級中用于冷卻的熱交換器。另外或可選地,所述流化床反應(yīng)器可以是外部冷卻的,例如利用被安裝用于通過使催化劑在反應(yīng)器與冷卻器之間循環(huán)而從反應(yīng)器除去熱量的催化劑冷卻器。在多個方面,可以根據(jù)上文關(guān)于將甲醇和DME轉(zhuǎn)化為C5+汽油所述的方法來生產(chǎn)芳族化合物。加熱的甲醇進料和/或DME進料可以被進料到反應(yīng)器底部??梢酝ㄟ^一組兩級旋風分離器將反應(yīng)器蒸氣與催化劑分離。反應(yīng)器流出物可以被送到細粉收集設(shè)備,例如KBRCycloFinesTM,以除去催化劑細粉。反應(yīng)器流出物可以進一步冷卻并相對于引入的甲醇和/或DME進料部分冷凝,然后可以將混合相流出物送到水分離器,其中可以分離出冷凝的水相并任選地送到廢水處理。芳族化合物可以與分離器蒸氣和烴液體分離并送至儲存??梢詫碜苑磻?yīng)器的廢催化劑轉(zhuǎn)移到再生器以通過燒除焦炭來再生催化劑。再生的催化劑然后可以轉(zhuǎn)移回反應(yīng)器。另外或可選地,再循環(huán)氣體流可以被送到反應(yīng)器,送到第二反應(yīng)器,或送到催化劑冷卻器以提高芳族化合物的產(chǎn)率。A.操作條件所述流化床反應(yīng)器可以在約3psig至約450psig、例如約35psig的壓力下操作。所述流化床反應(yīng)器可以在約500℉至約1100℉、例如約1000℉的溫度下操作。此外,在操作期間,WHSV可以是約0.1至約200,例如約1.6。A.催化劑沸石催化劑組合物可以用于將含氧化合物進料轉(zhuǎn)化為芳族化合物。雖然一些催化劑組合物包括粘合劑,但在其它情況下,催化劑組合物可被稱為“自結(jié)合的”或“未結(jié)合的”。術(shù)語“未結(jié)合的”和“自結(jié)合的”旨在是同義的,并且是指這樣的催化劑組合物不含任何無機氧化物粘合劑,例如氧化鋁和/或二氧化硅,其通常與沸石催化劑組合以增強其物理性質(zhì)。本文所述的催化劑可以在用于反應(yīng)器中之前用蒸汽預(yù)處理。在本發(fā)明的催化劑組合物中使用的沸石通??梢园辽僖环N具有1-12的約束指數(shù)的中孔鋁硅酸鹽沸石或二氧化硅鋁磷酸鹽(SAPO)。約束指數(shù)可以是≤約12、≤約11、≤約10、≤約9、≤約8、≤約7、≤約6、≤約5、≤約4、≤約3、或≤約2。另外或可選地,約束指數(shù)可以是大約≥約11、≥約10、≥約9、≥約8、≥約7、≥約6、≥約5、≥約4、≥約3、≥約2、或≥約1。在任何實施方式中,約束指數(shù)可以是1至約10、1至約8、1至約6、1至約5、1至約3、約2至約11、約3至約10、約4至約9、或約6至約9等。如以引用的方式并入本文的美國專利No.4,016,218中關(guān)于方法細節(jié)所述來確定約束指數(shù)。合適的沸石包括具有MFI或MEL骨架的沸石,例如ZSM-5或ZSM-11。一些有用的催化劑組合物可以包括具有以下結(jié)構(gòu)的沸石:其中存在至少一個10元環(huán)通道并且不存在具有多于10元環(huán)的通道。一些這樣的分子篩可被稱為具有EUO、FER、IMF、LAU、MEL、MRI、MFS、MTT、MWW、NES、PON、SFG、STF、STI、TUN或PUN的骨架類型或拓撲結(jié)構(gòu)。特別有用的沸石可以具有BEA、MFI或MEL骨架類型。本文可用的SAPO的非限制性實例包括SAPO-5、SAPO-8、SAPO-11、SAPO-16、SAPO-17、SAPO-18、SAPO-20、SAPO-31、SAPO-34、SAPO-35、SAPO-36、SAPO-37、SAPO-40、SAPO-41、SAPO-42、SAPO-44、SAPO-47和SAPO-56之一或其組合??捎糜诒景l(fā)明的實施方式中的特定其它沸石可以包括ZSM-5、ZSM-11;ZSM-12;ZSM-22;ZSM-23;ZSM-34、ZSM-35;ZSM-48;ZSM-57;和/或ZSM-58。其它有用的沸石可另外或可選地包括MCM-22、PSH-3、SSZ-25、MCM-36、MCM-49或MCM-56與MCM-22。在任何實施方式中,沸石可包含ZSM-5或ZSM-11或者是ZSM-5或ZSM-11。ZSM-5詳細描述于美國專利No.3,702,886和RE29,948中。ZSM-11詳細描述于美國專利No.3,709,979中。ZSM-5可以是特別有用的。通常,具有所需活性的沸石可以具有約10至約300的硅/鋁摩爾比。在任何實施方式中,硅/鋁摩爾比可為≤約300、≤約200、≤約150、≤約125、≤約100、≤約80、≤約60、≤約50、≤約40、≤約30、≤約25、≤約20、≤約15或約≤10。另外或可選地,硅/鋁摩爾比可為≥約10、≥約15、≥約20、≥約25、≥約30、≥約40、≥約50、≥約60、≥約80、≥約100、≥約125、≥約150或≥約200;例如,20至約200、約30至約100、約40至約80、約50至約50、約15至約100、或約20至約40。在一些優(yōu)選的方面,硅/鋁比率可以是至少約20,例如至少約30或至少約40。在這些實施方式中,硅/鋁比率可以任選地為約80或更小,例如約60或更小、或約50或更小、或約40或更小。通常,降低沸石中的硅/鋁摩爾比可以導致沸石具有較高酸度,因此導致較高的烴或含烴進料(例如石油進料)的裂化活性。然而,關(guān)于含氧化合物向芳族化合物的轉(zhuǎn)化,這種增加的裂化活性可能不是有益的,反而可能導致在轉(zhuǎn)化反應(yīng)期間殘余碳或焦炭的形成增加。這樣的殘余碳可以沉積在沸石催化劑上,導致催化劑隨時間失活。硅/鋁摩爾比≥約40、例如≥約50或≥約60可以減少和/或最小化由于催化劑的酸性或裂化活性而形成的額外殘余碳的量。應(yīng)注意,本文所述的摩爾比是硅/鋁比率。如果描述相應(yīng)的二氧化硅/氧化鋁比率,則由于在每個氧化鋁化學計量單元中存在兩個鋁原子,相應(yīng)的二氧化硅(SiO2)/氧化鋁(Al2O3)比率將是兩倍大。因此,硅/鋁摩爾比為10對應(yīng)于二氧化硅/氧化鋁比率為20。當用于本發(fā)明的催化劑組合物中時,沸石可以至少部分地以氫(酸、活性)形式存在。根據(jù)用于合成沸石的條件,這可對應(yīng)于將沸石從例如鈉形式轉(zhuǎn)化。這可以容易地實現(xiàn),例如通過離子交換將沸石轉(zhuǎn)化為銨形式,接著在空氣或惰性氣氛中在約400℃至約700℃的溫度下煅燒以將銨形式轉(zhuǎn)化為(活性)氫形式。沸石催化劑組合物可以包括過渡金屬和/或通過過渡金屬增強。本文的催化劑組合物可以包括周期表的第10-12族元素,或其組合。示例性第10族元素可以包括鎳、鈀和/或鉑,特別是鎳。示例性第11族元素可以包括銅、銀和/或金,特別是銅。示例性第12族元素可以包括例如鋅和/或鎘。有利的是,過渡金屬可以包括來自周期表的第12族金屬(有時稱為第IIB族)例如Zn和/或Cd或者是來自周期表的第12族金屬(有時稱為第IIB族)例如Zn和/或Cd。在特定實施方式中,可使用鎳、銅和/或鋅,特別是鋅??赏ㄟ^任何適宜的方法,例如通過浸漬或通過離子交換,將第10-12族元素摻入沸石中。在這樣摻入后,第10-12族元素增強的催化劑可以在氧化環(huán)境(空氣)或惰性氣氛中在約400℃至約700℃的溫度下處理。第10-12族元素的量可以與沸石中存在的鋁的摩爾量相關(guān)。在某些實施方式中,沸石中第10-12族元素與鋁的摩爾比可以是約0.1至約1.3。例如,沸石中第10-12族元素與鋁的摩爾比可以是約≥0.1,例如≥約0.2、≥約0.3或≥約0.4。另外或可選地,沸石中第10-12族元素與鋁的摩爾比可以是約≤1.3,例如約≤1.2、≤約1.0或≤約0.8。在任何實施方式中,第10-12族元素與鋁的比率是約0.2至約1.2、約0.3至約1.0、或約0.4至約0.8。再另外或可選地,第10-12族元素的量可以表示為自結(jié)合或未結(jié)合的沸石的重量百分比,例如具有≥約0.1重量%、≥約0.25重量%、≥約0.5重量%、≥約0.75重量%或≥約1.0重量%的第10-12族元素。另外或可選地,第10-12族元素的量可以以≤約20重量%、例如≤約10重量%、≤約5重量%、≤約2.0重量%、≤約1.5重量%、≤約1.2重量%、≤約1.1重量%、或≤約1.0重量%的量存在。在任何實施方式中,以不包括任何粘合劑(如果存在)的重量的催化劑組合物的總重量計,第10-12族元素的量可為約0.25至約10重量%、約0.5至約5.0重量%、約0.75至約2.0重量%、或約1.0至約1.5重量%。除了過渡金屬之外,所述催化劑組合物還可任選地包括第15族元素,例如磷、砷、銻、鉍和其組合,特別是磷。第15族元素可以與用于摻入第10-12族元素所述相同的方式中的任一種摻入到催化劑組合物中??墒褂玫?5族元素的任何適宜來源,例如磷酸(H3PO4)或磷酸二氫銨(NH4H2PO4)。通常,所述催化劑組合物可以具有約0.1至約10的第15族元素/第10-12族元素的摩爾比。在任何實施方式中,第15族元素/第10-12族元素的摩爾比可為≤約10、≤約9.0、≤約8.0、≤約7.0、≤約6.0、≤約5.0、≤約4.0、≤約3.0、≤約2.5、≤約1.0、≤約0.5、≤約0.4、≤約0.3、≤約0.2、或≤約0.1。另外或可選地,第15族元素/第10-12族元素的摩爾比可為≥約0.1、≥約0.2、≥約0.3、≥約0.4、≥約0.5、≥約1.5、≥約2.0、≥約3.0、≥約4.0、≥約5.0、≥約6.0、≥約7.0、≥約8.0、≥約9.0、或≥約10。明確公開的第15族元素/第10-12族元素的摩爾比范圍包括任何上文列舉的上限和下限的組合,例如約0.2至約9.0、約0.4至約8.0、約0.6至約6.0、約0.8至約4.0、約1.0至約3.0、約1.5至約2.5等。另外或可選地,第15族元素的量可以約≤5.0重量%、例如≤約2.5重量%、≤約1.0重量%、≤約0.75重量%、≤約0.50重量%、≤約0.25重量%、或≤約0.1重量%的量存在。在任何實施方式中,以不包括任何粘合劑(如果存在)的重量的催化劑組合物的總重量計,第15族元素的量可為約0.1至約5.0重量%、約0.25至約2.0重量%、約0.5至約1.0重量%、或約1.0重量%。當沸石是SAPO并且第15族元素包括磷時,該段落中所述的磷的摩爾量和重量百分比將排除歸因于SAPO沸石的磷的量。在一個實施方式中,可以用高達約3重量%的磷對催化劑改性以提高穩(wěn)定性和用高達約3重量%的鋅對催化劑改性以提高芳族化合物產(chǎn)率。另外或可選地,所述催化劑組合物可以實質(zhì)上不含磷。實質(zhì)上不含磷的催化劑組合物可以包含約0.01重量%或更少的磷,例如小于約0.005重量%或小于約0.001重量%的磷。實質(zhì)上不含磷的催化劑組合物可以實質(zhì)上不含有意添加的磷或者實質(zhì)上不含有意添加的磷以及在用于形成催化劑組合物的試劑中作為雜質(zhì)存在的磷。另外或可選地,所述催化劑組合物可以不含添加的磷,例如不含有意添加的磷和/或不含在用于表征試劑和/或所得沸石的標準方法的檢測限內(nèi)的磷雜質(zhì)。另外或可選地,所述催化劑組合物可包括至少一種第2族和/或第3族元素。如本文所用,術(shù)語“第3族”旨在包括周期表的鑭系元素系列中的元素。在任何實施方式中,可使用一種或多種第2族元素(例如,Be、Mg、Ca、Sr、Ba和Ra)。在其它實施方式中,可使用一種或多種第3族元素(例如,Sc和Y),包括或包含鑭系元素(例如,La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu)。雖然可使用錒系元素,但是認為這樣的元素不提供任何特別的優(yōu)點。當存在時,以不包括任何粘合劑(如果存在)的重量的催化劑組合物的總重量計,至少一種第2族和/或第3族元素的總重量可以是約0.1至約20重量%。在任何實施方式中,至少一種第2族和/或第3族元素的量可為約0.25至約10重量%、約0.5至約5.0重量%、約0.75至約2.0重量%、或約1.0至約1.5重量%。認為第2族和/或第3族元素的存在有助于減少焦炭形成。所述催化劑組合物可以使用呈原始結(jié)晶形式的沸石或者在例如通過擠出配制成催化劑顆粒后的沸石。在不存在粘合劑的情況下制造沸石擠出物的方法公開于例如美國專利No.4,582,815中,所述文獻的全部內(nèi)容以引用的方式并入本文中。有利的是,第15族元素、第10-12族元素和/或至少一種第2族和/或第3族元素可以在配制沸石(例如通過擠出)以形成自結(jié)合的催化劑顆粒后摻入。任選地,自結(jié)合的催化劑可以在擠出后以蒸汽加工。因此,本文所述的催化劑組合物的實施方式可以由以下性質(zhì)中的至少一種、例如至少兩種或有利地全部進一步表征:(a)中孔隙(即,中孔表面積或沸石外部的表面積)為≥約20m2/g,例如≥約30m2/g、≥約40m2/g、≥約50m2/g、≥約60m2/g、≥約70m2/g、≥約80m2/g、≥約90m2/g、≥約100m2/g、或≥約200m2/g。另外或可選地,中孔表面積可為≤約500m2/g,例如≤約400m2/g、≤約300m2/g、≤約200m2/g或≤約100m2/g。中孔表面的示例性所述范圍可以包括約20至500m2/g、約20至約400m2/g、約20至約300m2/g、約20至約200m2/g、約20至約100m2/g、約20至約90m2/g、約20至約80m2/g、約20至約70m2/g、約20至約60m2/g、約20至約50m2/g、約30至約200m2/g、約30至約100m2/g、約40至約100m2/g、約50至約100m2/g、約60至約100m2/g、約70至約100m2/g等;(b)微孔表面積為≥約100m2/g,例如≥約200m2/g、≥約300m2/g、≥約340m2/g、≥約350m2/g、≥約360m2/g、或≥約370m2/g。另外或可選地,微孔表面積可為≤約1000m2/g,例如≤約750m2/g、≤約600m2/g、或≤約500m2/g。示例性所述范圍可以包括約100至約1000m2/g、約200至約1000m2/g、約300至約1000m2/g、約340至約1000m2/g、約350至約1000m2/g、約360至約1000m2/g、約370至約1000m2/g、約100至約750m2/g、約200至約750m2/g、約300至約750m2/g、約340至約750m2/g、約350至約750m2/g、約360至約750m2/g、約370至約750m2/g、約360至約600m2/g、或約350至約500m2/g等;和/或(c)2,2-二甲基丁烷的擴散率為≥約1.0×10-2sec-1,例如≥約1.10×10-2sec-1、≥約1.15×10-2sec-1、≥約1.20×10-2sec-1、≥約1.25×10-2sec-1或≥約1.50×10-2sec-1。另外或可選地,2,2-二甲基丁烷的擴散率可為≤約3.00×10-2sec-1、≤約2.75×10-2sec-1、≤約2.50×10-2sec-1或≤約2.00×10-2sec-1。當在約120℃的溫度和約60托(約8kPa)的2,2-二甲基丁烷壓力下測量時,示例性所述范圍可以包括約1.0×10-2sec-1至約3.00×10-2sec-1、約1.25×10-2至約3.00×10-2sec-1、約1.50×10-2至約2.00×10-2sec-1等。在這些性質(zhì)中,對于給定的沸石,通過多種因素確定2,2-二甲基丁烷的中孔隙和擴散率,包括沸石的晶體大小。微孔表面積由沸石的孔徑和在催化劑顆粒表面處的沸石孔的可用性決定。制備具有所需低(最小)中孔隙、微孔表面積和2,2-二甲基丁烷擴散率的沸石催化劑將完全在沸石化學中的任何普通技術(shù)人員的專業(yè)知識范圍內(nèi)。注意到,可以例如使用本領(lǐng)域技術(shù)人員的專業(yè)知識內(nèi)的吸附-解吸等溫線技術(shù)例如BET(BrunauerEmmetTeller)方法來表征中孔表面積和微孔表面積。應(yīng)注意,可以表征沸石晶體或由沸石晶體形成的催化劑的微孔表面積。在多個方面,自結(jié)合催化劑或用另一種粘合劑配制的催化劑的微孔表面積可以是≥約100m2/g,例如≥約200m2/g、≥約300m2/g、≥約340m2/g、≥約350m2/g、≥約360m2/g、或≥約370m2/g。另外或可選地,微孔表面積可為≤約1000m2/g,例如≤約750m2/g、≤約600m2/g、或≤約500m2/g。示例性所述范圍可以包括約100至約1000m2/g、約200至約1000m2/g、約300至約1000m2/g、約340至約1000m2/g、約350至約1000m2/g、約360至約1000m2/g、約370至約1000m2/g、約100至約750m2/g、約200至約750m2/g、約300至約750m2/g、約340至約750m2/g、約350至約750m2/g、約360至約750m2/g、約370至約750m2/g、約360至約600m2/g、或約350至約500m2/g等。通常,將沸石晶體配制成催化劑顆粒(自結(jié)合或利用另一種粘合劑)可以導致微孔表面積相對于沸石晶體的微孔表面積有一些損失。因此,為了提供具有所需微孔表面積的催化劑,沸石晶體也可以具有≥約100m2/g、例如≥約200m2/g、≥約300m2/g、≥約340m2/g、≥約350m2/g、≥約360m2/g或≥約370m2/g的微孔表面積。另外或可選地,微孔表面積可為≤約1000m2/g,例如≤約750m2/g、≤約600m2/g、或≤約500m2/g。示例性所述范圍可以包括約100至約1000m2/g、約200至約1000m2/g、約300至約1000m2/g、約340至約1000m2/g、約350至約1000m2/g、約360至約1000m2/g、約370至約1000m2/g、約100至約750m2/g、約200至約750m2/g、約300至約750m2/g、約340至約750m2/g、約350至約750m2/g、約360至約750m2/g、約370至約750m2/g、約360至約600m2/g、或約350至約500m2/g等。實際上,如本文所述的沸石晶體和/或相應(yīng)的自結(jié)合或結(jié)合催化劑的微孔表面積可為≤約1000m2/g,并且通常地≤約750m2/g。另外或可選地,催化劑(自結(jié)合或利用另一種粘合劑)的微孔表面積可能是催化劑中的沸石晶體的微孔表面積的≤約105%,并且通常是催化劑中的沸石晶體的微孔表面積的≤約100%,例如催化劑中的沸石晶體的微孔表面積的約80%至約100%。例如,催化劑的微孔表面積可以是催化劑中的沸石晶體的微孔表面積的≥約80%,例如≥約85%、≥約90%、≥約95%、≥約97%、或≥約98%,和/或≤約100%、≤約99%、≤約98%、≤約97%或≤約95%。另外或可選地,催化劑組合物(自結(jié)合或利用另一種粘合劑)的2,2-二甲基丁烷的擴散率可以≤催化劑中的沸石晶體的2,2-二甲基丁烷的擴散率的約105%,并且通?!艽呋瘎┲械姆惺w的2,2-二甲基丁烷的擴散率的約100%,例如催化劑中的沸石晶體的2,2-二甲基丁烷的擴散率的約80%至約100%。例如,催化劑的2,2-二甲基丁烷的擴散率可以≥催化劑中的沸石晶體的2,2-二甲基丁烷的擴散率的約80%,例如≥約85%、≥約90%、≥約95%、≥約97%或≥約98%,和/或≤約100%、≤約99%、≤約98%、≤約97%或≤約95%。另外或可選地,所述催化劑組合物包含具有≥約0.01μm、≥約0.05μm、≥約0.08μm、≥約0.10μm、≥約0.20μm或≥約0.50μm的大小的顆粒。同樣,所述催化劑組合物可包含其中上限≤約0.6μm、≤約0.5μm、≤約0.4μm、≤約0.3μm、≤約0.2μm、≤約0.1μm或≤約0.05μm的顆粒。在任何實施方式中,所述催化劑可包含具有約0.01μm至約0.6μm、約0.02至約0.50μm、約0.03至約0.40μm等的大小的顆粒。如本文所用,術(shù)語“大小”是指近似球形顆粒的直徑,或者在顆粒具有另一種形狀的情況下,是指最長尺寸和與其垂直的尺寸的平均值??梢酝ㄟ^任何合適的手段,通常是在顯微鏡下,使用代表性數(shù)量的顆粒來確定顆粒尺寸和大小?!按笮 笨梢灾缸越Y(jié)合顆?;虬ㄕ澈蟿┑念w粒,或者通過其它方法的擠出形成的顆粒。另外或可選地,本文的催化劑組合物可由粒度分布描述,Dx≤約1.0μm、≤約0.5μm、≤約0.40μm、≤約0.20μm、≤約0.10μm、≤約0.05μm或≤約0.01μm,其中x是50、90或95。粒度分布也可以是≥約1.0μm、≥約0.8μm、≥約0.5μm、≥約0.20μm、≥約0.10μm、≥約0.05μm、≥約0.01μm。在任何實施方式中,粒度分布Dx可為約0.01至約0.60μm、約0.02至約0.50μm、約0.03至約0.40μm、約0.01至約0.05μm、約0.10至約0.60μm、約0.2至約0.5μm、或約0.3至約0.4μm。粒度分布Dx是指至少x數(shù)目百分比的顆粒具有如上文所定義在所述范圍內(nèi)的大小。例如,描述為具有0.10至0.60的D90的催化劑組合物是指至少90數(shù)目百分比的顆粒具有0.10至0.60μm的大小。在任何實施方式中,粒度可能相對較窄,即D90或D95可能是優(yōu)選的,即D90或D95為≤約1μm、≤約0.5μm、或≤約0.4μm、約0.01至約0.60μm、約0.02至約0.50μm、約0.03至約0.40μm、約0.01至約0.05μm、約0.10至約0.60μm、約0.2至約0.5μm、或約0.30至約0.40μm。在一些方面,所述催化劑組合物可以具有至少約10、例如至少約20或至少約50的α值。另外或可選地,所述催化劑組合物可以具有≤約1000、≤約800、≤約700或≤約600;例如約10至約1000、約10至約800、或約50至700的α值。催化劑組合物的α值是沸石催化劑相比于標準二氧化硅-氧化鋁催化劑的酸活性的量度。α測試描述于美國專利No.3,354,078;催化雜志(JournalofCatalysis),第4卷第527頁(1965),第6卷第278頁(1966),和第61卷第395頁(1980)中,各自關(guān)于所述描述以引用的方式并入本文中。本文使用的測試的實驗條件包括約538℃的恒定溫度和在催化雜志(JournalofCatalysis)的第61卷第395頁中詳細描述的可變流量。較高的α值對應(yīng)于活性更大的裂化催化劑。催化劑粘合劑如本文所述的催化劑組合物可以使用呈原始結(jié)晶形式的過渡金屬增強沸石,或者可以例如通過擠出將晶體配制成催化劑顆粒。粘合沸石晶體以形成催化劑顆粒的一個實例是形成自結(jié)合催化劑。在不存在粘合劑的情況下制造沸石擠出物的方法公開于例如美國專利No.4,582,815中,所述文獻的整個內(nèi)容以引用的方式并入本文中。作為形成自結(jié)合催化劑的另一個實例,以下程序描述了用于形成自結(jié)合ZSM-5催化劑顆粒的代表性方法。應(yīng)注意,下文提供的以克計的絕對值應(yīng)當被認為是代表使用適當比率的各種組分。ZSM-5晶體(例如約1,400克,以固體計)可以添加到混合器并干燥研磨。然后,可以在研磨期間添加(約190克去離子)水。約10分鐘后,可以將與(約450克去離子)水混合的(約28克的約50重量%)苛性(溶液)添加到混合物并再研磨約5分鐘。然后可以將混合物擠出成(約1/10")四葉形??梢詫D出物干燥過夜(在約250℉(約121℃)下約8-16小時),然后在氮氣中煅燒(在約1000℉(約538℃)下約3小時)。然后可以將擠出物與硝酸銨(約1N溶液)交換兩次。交換的晶體可以干燥過夜(在約250℉(約121℃)下約8-16小時),然后在空氣中煅燒(在約1000℉(約538℃)下約3小時)。這可以導致自結(jié)合催化劑?;谂c硝酸銨的交換和隨后在空氣中的煅燒,這種自結(jié)合催化劑中的ZSM-5晶體可以對應(yīng)于在沸石中的離子交換位點主要具有氫原子的ZSM-5。因此,這種自結(jié)合催化劑有時被描述為可以包括H-ZSM-5的自結(jié)合催化劑。為了形成過渡金屬增強的催化劑,如上所述的自結(jié)合催化劑可以通過用含有所需浸漬金屬例如Zn和/或Cd的溶液初始潤濕來浸漬。(代替這種浸漬或除了這種浸漬之外,可以使用將過渡金屬并入催化劑中的其它方法,例如離子交換。)然后可以將浸漬的晶體干燥過夜(在約250℉(約121℃)下約8-16小時),接著在空氣中煅燒(在約1000℉(約538℃)下約3小時)。更一般地,可以在任何適宜的時間,例如在離子交換以形成H-ZSM-5晶體之前或之后,或者在形成自結(jié)合擠出物之前或之后,將過渡金屬摻入ZSM-5晶體和/或催化劑中。作為形成自結(jié)合催化劑的替代方案,沸石晶體可以與粘合劑組合以形成含有相對少量的粘合劑的結(jié)合催化劑組合物。適用于沸石基催化劑的粘合劑可以包括各種無機氧化物,例如二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、二氧化硅-氧化鋁、氧化鈰、氧化鎂或其組合。通常,粘合劑可以以催化劑組合物的總重量計0至約80重量%、≤約65重量%、≤約40重量%、≤約35重量%、≤約25重量%或≤20重量%的量存在。另外或可選地,在任何實施方式中,粘合劑可以以0重量%、≥約1.0重量%、≥約5.0重量%、≥約10重量%、或≥約15重量%、例如0至約80重量%、約5.0至約40重量%、約10至約35、約10至約25、或約15至約20重量%的量存在。在任何實施方式中,僅可存在相對少量的粘合劑,例如,上限為約5.0重量%、約2.5重量%或約1.0重量%并且下限為約0.1重量%、約0.5重量%、約1.0重量%,例如0.1至5.0重量%、0.5至2.5重量%、0.5至1.0重量%、或0.1至1.0重量%。通??梢酝ㄟ^例如研磨沸石和粘合劑的水性混合物,然后將混合物擠出成催化劑球粒,來實現(xiàn)沸石與粘合劑的組合。使用二氧化硅粘合劑制造沸石擠出物的方法公開于例如美國專利No.4,582,815中。任選地,結(jié)合催化劑可以在擠出后用蒸汽加工。在一些方面,可以使用實質(zhì)上不含氧化鋁的粘合劑,例如基本上不含氧化鋁的粘合劑。在本說明書中,實質(zhì)上不含氧化鋁的粘合劑被定義為含有≤約10重量%氧化鋁、例如≤約7.0重量%、≤約5.0重量%或≤約3.0重量%的粘合劑?;旧喜缓趸X的粘合劑被定義為含有≤約1.0重量%、例如約≤0.5重量%或≤約0.1重量%的粘合劑。另外或可選地,可以使用不含有意添加的氧化鋁和/或不含在用于確定粘合劑的組成和/或用于形成粘合劑的試劑的常規(guī)檢測限內(nèi)的氧化鋁的粘合劑。雖然氧化鋁通常用作沸石催化劑的粘合劑,但部分由于氧化鋁結(jié)合的催化劑容易配制,在一些方面,粘合劑中的氧化鋁的存在可以降低和/或抑制用于將甲醇轉(zhuǎn)化為芳族化合物的催化劑組合物的活性。例如,對于在配制結(jié)合催化劑(例如通過擠出)之后將第10-12族和/或第15族摻入催化劑中的催化劑,第10-12族和/或第15族元素對于暴露的氧化鋁表面相對于暴露的沸石表面可具有親和力,導致這些元素對于具有氧化鋁表面的結(jié)合催化劑區(qū)域相比于具有沸石表面的區(qū)域的初始沉積和/或遷移增加。另外或可選地,氧化鋁結(jié)合的催化劑可傾向于具有低微孔表面積,這意味著可用于接受第10-12元素和/或第15族元素的可用沸石表面量可能不合需要地較低。在一些方面,可以選擇用于配制催化劑的粘合劑以使得所得結(jié)合催化劑具有至少約3400m2/g、例如至少約350m2/g或至少約370m2/g或至少約290m2/g、例如至少約300m2/g或至少約310m2/g的微孔表面積。適于形成具有所需微孔表面積的結(jié)合催化劑的粘合劑的實例是氧化鋁或二氧化硅粘合劑。任選地但優(yōu)選地,合適的粘合劑可以是具有約200m2/g或更小、例如約175m2/g或更小或約150m2/g或更小的表面積的粘合劑。不希望受任何特定理論束縛,據(jù)信使用高表面積粘合劑(例如高表面積氧化鋁粘合劑)形成的催化劑使沉積的外加元素遷移到粘合劑而不是保持與沸石締合的趨勢增加。除非另有說明,否則粘合劑的表面積在本文中定義為粘合劑的組合的微孔表面積和中孔表面積。作為形成結(jié)合催化劑的實例,以下程序描述了用于形成氧化鋁結(jié)合的ZSM-5催化劑顆粒的代表性方法。ZSM-5晶體和氧化鋁粘合劑(例如具有約200m2/g或更小的表面積的氧化鋁粘合劑)可以添加到混合器并研磨。在研磨期間可以添加另外的去離子水以達到用于擠出所需的固體含量。任選地,苛性溶液也可以添加到混合物并研磨。然后可以將混合物擠出成所需的形狀,例如約1/10"四葉形。可以將擠出物干燥過夜(在約250℉(約121℃)下約8-16小時),然后在氮氣中煅燒(在約1000℉(約538℃)下約3小時)。然后可以將擠出物與硝酸銨(約1N溶液)交換兩次??梢詫⒔粨Q的晶體干燥過夜(在約250℉(約121℃)下約8-16小時),然后在空氣中煅燒(在約1000℉(約538℃)下約3小時)。這可以導致氧化鋁結(jié)合的催化劑?;谂c硝酸銨的交換和隨后在空氣中的煅燒,這種結(jié)合催化劑中的ZSM-5晶體可以對應(yīng)于在沸石中的離子交換位點主要具有氫原子的ZSM-5。因此,這種結(jié)合催化劑有時被描述為可以包括H-ZSM-5的結(jié)合催化劑。為了形成過渡金屬增強的催化劑,結(jié)合催化劑可以通過用含有所需浸漬金屬例如Zn和/或Cd的溶液初始潤濕來浸漬。然后可以將浸漬的晶體干燥過夜(在約250℉(約121℃)下約8-16小時),接著在空氣中煅燒(在約1000℉(約538℃)下約3小時)。更一般地,可以在任何適宜的時間,例如在離子交換以形成H-ZSM-5晶體之前或之后,或者在形成結(jié)合的擠出物之前或之后,將過渡金屬摻入ZSM-5晶體和/或催化劑中。在根據(jù)促進結(jié)合沸石催化劑的制造的觀點來看可能優(yōu)選的一些方面,可以在通過擠出或另一種適宜方法形成結(jié)合催化劑之后,將過渡金屬摻入結(jié)合催化劑中(例如通過浸漬或離子交換)。本發(fā)明可以另外或可選地包括以下實施方式中的一個或多個。實施方式1.一種用于將含氧化合物原料轉(zhuǎn)化為C5+汽油產(chǎn)物的方法,其包括:在一定條件下將所述含氧化合物原料進料到流化床反應(yīng)器以將所述含氧化合物原料轉(zhuǎn)化為反應(yīng)器流出物中的烴混合物,其中所述流化床反應(yīng)器包括:催化劑;和至少一個填料層;冷卻包含所述烴混合物的所述反應(yīng)器流出物并冷凝所述反應(yīng)器流出物的一部分以形成混合相流出物;將所述混合相流出物分離成含水液相、烴氣相和烴液相;以及將包含C2-C4烯烴的C4-輕質(zhì)氣體和所述C5+汽油產(chǎn)物與所述烴氣相和所述烴液相分離。實施方式2.根據(jù)實施方式1所述的方法,其中所述流化床反應(yīng)器中的溫度是約600℉至約900℉和/或其中所述流化床反應(yīng)器中的壓力是約25psig至約400psig。實施方式3.根據(jù)實施方式1或2所述的方法,其中所述催化劑包含沸石如ZSM-5。實施方式4.根據(jù)前述實施方式中的任一項所述的方法,其中所述含氧化合物原料包含甲醇和/或二甲醚。實施方式5.根據(jù)前述實施方式中的任一項所述的方法,其中所述流化床反應(yīng)器包括至少兩個填料層。實施方式6.根據(jù)前述實施方式中的任一項所述的方法,其中C5+汽油產(chǎn)物的產(chǎn)率是至少80重量%,例如約80重量%至約90重量%。實施方式7.根據(jù)前述實施方式中的任一項所述的方法,其進一步包括從所述反應(yīng)器流出物除去催化劑細粉。實施方式8.根據(jù)前述實施方式中的任一項所述的方法,其進一步包括內(nèi)部地或外部地從所述流化床反應(yīng)器除去熱量。實施方式9.根據(jù)前述實施方式中的任一項所述的方法,其進一步包括在一定條件下將包含C2-C4烯烴的C4-輕質(zhì)氣體任選地再循環(huán)到所述流化床反應(yīng)器,再循環(huán)到第二反應(yīng)器,和/或再循環(huán)到催化劑冷卻器,以將所述C2-C4烯烴轉(zhuǎn)化為C5+汽油產(chǎn)物。實施方式10.根據(jù)實施方式9所述的方法,其中所述再循環(huán)比是約3。實施方式11.根據(jù)前述實施方式中的任一項所述的方法,其進一步包括將所述C5+汽油產(chǎn)物送至儲存。實施方式12.根據(jù)前述實施方式中的任一項所述的方法,其進一步包括再生所述催化劑。實施方式13.一種用于生產(chǎn)C5+汽油產(chǎn)物的裝置,其包括:流化床反應(yīng)器,所述流化床反應(yīng)器包括:用于原料的流體入口;催化劑;和至少一個填料層;用于冷卻所述反應(yīng)器流出物并冷凝所述反應(yīng)器流出物的一部分以形成混合相流出物的冷卻器;用于將所述混合相流出物分離成氣態(tài)烴流、水流和液態(tài)烴流的分離器;用于將所述反應(yīng)器流出物從所述流化床反應(yīng)器輸送到所述分離器的器件;用于產(chǎn)生所述C5+汽油產(chǎn)物的至少一個分餾塔;和用于將所述液態(tài)烴流和氣態(tài)烴流輸送到所述至少一個分餾塔的器件。實施方式14.一種用于將含氧化合物原料轉(zhuǎn)化為C5+汽油產(chǎn)物的方法,其包括:(a)在一定條件下將所述含氧化合物原料進料到流化床反應(yīng)器以將所述含氧化合物原料轉(zhuǎn)化為反應(yīng)器流出物中包含C5+汽油產(chǎn)物的烴混合物,其中所述流化床反應(yīng)器包括:(i)催化劑;和(ii)兩個填料層,其將所述流化床反應(yīng)器分成兩級;(b)內(nèi)部地或外部地冷卻所述流化床反應(yīng)器;(c)將包含焦炭的廢催化劑轉(zhuǎn)移到與所述流化床反應(yīng)器和再生器流體連通的空氣流;(d)將含有廢催化劑的所述空氣流進料到所述再生器并燒除所述催化劑的焦炭以形成再生催化劑;和(e)將來自所述再生器的所述再生催化劑轉(zhuǎn)移到所述流化床反應(yīng)器,其中所述再生器與所述流化床反應(yīng)器流體連通。實施方式15.根據(jù)實施方式14所述的方法,其中所述流化床反應(yīng)器在每級用熱交換器內(nèi)部冷卻,和/或其中所述流化床反應(yīng)器用與所述流化床反應(yīng)器流體連通的催化劑冷卻器外部冷卻。實施方式16.根據(jù)實施方式14或15所述的方法,其進一步包括將輕質(zhì)氣體再循環(huán)流進料到所述流化床反應(yīng)器或者將所述輕質(zhì)氣體再循環(huán)流與所述含氧化合物原料組合。實施方式17.一種用于將含氧化合物原料轉(zhuǎn)化為C5+汽油產(chǎn)物的方法,其包括:(a)加熱所述含氧化合物原料;(b)在一定條件下將所述含氧化合物原料進料到流化床反應(yīng)器以將所述含氧化合物原料轉(zhuǎn)化為反應(yīng)器流出物中包含C5+汽油產(chǎn)物的烴混合物,其中所述流化床反應(yīng)器包括:(i)催化劑;和(ii)兩個填料層,其將所述流化床反應(yīng)器分成兩級;(c)內(nèi)部地或外部地冷卻所述流化床反應(yīng)器;(d)將所述反應(yīng)器流出物轉(zhuǎn)移到與所述流化床反應(yīng)器流體連通的一組兩級旋風分離器;(e)在所述兩級旋風分離器中將反應(yīng)器蒸氣與所述催化劑分離并除去催化劑細粉至細粉收集單元;(f)將所述反應(yīng)器流出物轉(zhuǎn)移到與所述細粉收集單元流體連通的熱交換器并且冷卻所述反應(yīng)器流出物并相對于引入的含氧化合物進料冷凝所述反應(yīng)器流出物的一部分以形成混合相流出物;(g)將所述混合相流出物轉(zhuǎn)移到與所述熱交換器流體連通的分離器并且將所述混合相流出物分離成含水液相、烴氣相和烴液相;(h)將所述烴氣相和所述烴液相轉(zhuǎn)移到與所述分離器流體連通的穩(wěn)定器/脫丁烷器,其中分離一部分的包含C2-C4烯烴和LPG的C4-輕質(zhì)氣體和所述C5+汽油產(chǎn)物;(j)將所述C4-輕質(zhì)氣體的一部分再循環(huán);(k)將包含焦炭的廢催化劑轉(zhuǎn)移到與所述流化床反應(yīng)器和再生器流體連通的空氣流;(m)將含有廢催化劑的所述空氣流進料到所述再生器并燒除所述催化劑的焦炭以形成再生催化劑;和(n)將來自所述再生器的所述再生催化劑轉(zhuǎn)移到所述流化床反應(yīng)器,其中所述再生器與所述流化床反應(yīng)器流體連通。實施方式18.根據(jù)實施方式17所述的方法,其進一步包括在將所述混合相流出物轉(zhuǎn)移到所述分離器之前冷卻所述混合相流出物。實施方式19.根據(jù)實施方式17或18所述的方法,其進一步包括在一定條件下將再循環(huán)流中的C4-輕質(zhì)氣體再循環(huán)到所述流化床反應(yīng)器以將C2-C4烯烴轉(zhuǎn)化為所述C5+汽油產(chǎn)物,其中所述再循環(huán)流與所述穩(wěn)定器和所述流化床反應(yīng)器流體連通。實施方式20.根據(jù)實施方式17至19中的任一項所述的方法,其進一步包括:(o)將所述C4-輕質(zhì)氣體再循環(huán)到第二反應(yīng)器并將C2-C4烯烴轉(zhuǎn)化為第二反應(yīng)器流出物中包含C5+汽油產(chǎn)物的第二烴混合物;(p)將所述第二反應(yīng)器流出物轉(zhuǎn)移到與所述第二反應(yīng)器流體連通的第二組兩級旋風分離器;(q)在所述兩級旋風分離器中分離反應(yīng)器蒸氣與所述催化劑并除去催化劑細粉至細粉收集單元;(r)將所述第二反應(yīng)器流出物轉(zhuǎn)移到與所述第二細粉收集單元流體連通的第二冷卻器并且冷卻所述第二反應(yīng)器流出物并冷凝所述第二反應(yīng)器流出物的一部分以形成第二混合相流出物;(s)將所述第二混合相流出物轉(zhuǎn)移到與所述第二冷卻器流體連通的第二分離器并且將所述第二混合相流出物分離成第二含水液相、第二烴氣相和第二烴液相;(t)將所述第二烴液相與來自所述穩(wěn)定器的所述C5+汽油產(chǎn)物混合以形成組合的混合物并且將所述第二烴氣相和所述組合的混合物轉(zhuǎn)移到脫乙烷器,其中將一部分C2-輕質(zhì)氣體與C3+產(chǎn)物分離,其中所述脫乙烷器與所述穩(wěn)定器和所述第二分離器流體連通;和(u)將所述C3+產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到與所述脫乙烷器流體連通的脫丁烷器,其中分離所述LPG和所述C5+汽油產(chǎn)物。實施方式21.一種用于將含氧化合物原料轉(zhuǎn)化為C5+汽油產(chǎn)物的方法,其包括:(a)加熱所述含氧化合物原料;(b)在一定條件下將所述含氧化合物原料進料到流化床反應(yīng)器以將所述含氧化合物原料轉(zhuǎn)化為反應(yīng)器流出物中包含C5+汽油產(chǎn)物的烴混合物,其中所述流化床反應(yīng)器包括:(i)催化劑;和(ii)兩個填料層,其將所述流化床反應(yīng)器分成兩級;(c)內(nèi)部地或外部地冷卻所述流化床反應(yīng)器;(d)將所述反應(yīng)器流出物轉(zhuǎn)移到與所述流化床反應(yīng)器流體連通的一組兩級旋風分離器;(e)在所述兩級旋風分離器中分離反應(yīng)器蒸氣與所述催化劑并除去催化劑細粉至細粉收集單元;(f)將所述反應(yīng)器流出物轉(zhuǎn)移到與所述細粉收集單元流體連通的熱交換器并且冷卻所述反應(yīng)器流出物并相對于引入的含氧化合物進料冷凝所述反應(yīng)器流出物的一部分以形成混合相流出物;(g)將所述混合相流出物轉(zhuǎn)移到與所述熱交換器流體連通的分離器并將所述混合相流出物分離成含水液相、烴氣相和烴液相;(h)將所述烴氣相和所述烴液相轉(zhuǎn)移到與所述分離器流體連通的脫乙烷器,其中將C2-輕質(zhì)氣體與C3+產(chǎn)物分離;(j)將所述C3+產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到與所述脫乙烷器流體連通的脫丁烷器,其中將C3/C4氣體與所述C5+汽油產(chǎn)物分離;和(k)將所述C3/C4氣體轉(zhuǎn)移到與所述脫丁烷器流體連通的烷基化單元,其中烯烴被轉(zhuǎn)化為所述C5+汽油產(chǎn)物。實施方式22.一種用于將含氧化合物原料轉(zhuǎn)化為C5+汽油產(chǎn)物的方法,其包括:(a)加熱所述含氧化合物原料;(b)在一定條件下將所述含氧化合物原料進料到流化床反應(yīng)器以將所述含氧化合物原料轉(zhuǎn)化為反應(yīng)器流出物中包含C5+汽油產(chǎn)物的烴混合物,其中所述流化床反應(yīng)器包括:(i)催化劑;和(ii)兩個填料層,其將所述流化床反應(yīng)器分成兩級;(c)內(nèi)部地或外部地冷卻所述流化床反應(yīng)器;(d)將所述反應(yīng)器流出物轉(zhuǎn)移到與所述流化床反應(yīng)器流體連通的一組兩級旋風分離器;(e)在所述兩級旋風分離器中分離反應(yīng)器蒸氣與所述催化劑;(f)將所述反應(yīng)器流出物轉(zhuǎn)移到與所述兩級旋風分離器流體連通的細粉收集單元并除去催化劑細粉;(g)將所述反應(yīng)器流出物轉(zhuǎn)移到與所述細粉收集單元流體連通的熱交換器并且冷卻所述反應(yīng)器流出物并相對于引入的含氧化合物進料冷凝所述反應(yīng)器流出物的一部分以形成混合相流出物;(h)將所述混合相流出物轉(zhuǎn)移到與所述熱交換器流體連通的分離器并且將所述混合相流出物分離成含水液相、烴氣相和烴液相;(j)將所述烴氣相和所述烴液相轉(zhuǎn)移到與所述分離器流體連通的分隔壁塔,其中分隔輕質(zhì)氣體、C2、丙烯、丙烷、丁烯、丁烷和所述C5+汽油產(chǎn)物的七種物流;(k)將所述C2、丙烯和丁烯的物流組合以形成再循環(huán)流,并且其中所述再循環(huán)流與所述分隔壁塔和所述流化床反應(yīng)器流體連通;(m)在一定條件下將所述再循環(huán)流進料到所述流化床反應(yīng)器以將C2-C4烯烴轉(zhuǎn)化為所述C5+汽油產(chǎn)物;和(n)將所述丙烷和丁烷的物流組合以形成LPG。實施方式23.根據(jù)實施方式22所述的方法,其中通過泵將所述烴氣相和所述烴液相轉(zhuǎn)移到所述分隔壁塔。實施例以下實施例僅具說明性,而不以任何方式限制本公開。實施例1-擋板測試在2英尺直徑流化床中的冷流研究中,通過使用示蹤劑技術(shù)來測試和評價分級擋板。發(fā)現(xiàn)分級擋板大大降低了氣相回混和氣體旁通?;谠摻Y(jié)果,認為流化床MTG工藝的C5+汽油產(chǎn)率可以提高約2-4重量%。實施例2-MTG工藝利用由40重量%ZSM-5(55:1二氧化硅:氧化鋁比率)、25重量%二氧化硅、5重量%氧化鋁和30重量%粘土組成的催化劑進行根據(jù)上述實施方式的MTG流化床工藝。催化劑性質(zhì)示于下表2中。表2狀態(tài)煅燒LOI,%550C2.3α,JGC104α,G102NA二氧化硅,重量%79.6氧化鋁,重量%19.0鈉,重量%0.12碳,重量%表面積,m2/g214Re2O3,重量%0Fe2O3,重量%0.32P2O5,重量%.1初始損耗率,%/5小時7.5損耗率,%/15小時10.5CBD,g/cc0.93粒度分布0-20微米30-40微米150-60微米0-80微米0-101微米0-150微米APS,微米85工藝條件和工藝進料可能如下:(i)壓力在約25至約400psig范圍內(nèi);(ii)溫度在約600至約900℉范圍內(nèi);(iii)甲醇WHSV為約0.2至約3.0kg/kg-hr;并且(iv)進料可以是甲醇(高達約15重量%水)、DME(高達約40重量%水)或其組合。所述MTG流化床方法相比于固定床方法的C5+產(chǎn)率可以示于下表3中。表3MTG產(chǎn)率當前第1頁1 2 3 
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