[發(fā)明專(zhuān)利]一種聯(lián)合烴類(lèi)催化轉(zhuǎn)化從乙醇生產(chǎn)乙烯的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610091073.1
• 申請(qǐng)日: 2006-07-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101104571A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳治國(guó);謝文華;謝朝鋼;劉強(qiáng);慕旭宏;張久順;羅一斌;舒興田;顏承漢
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): C07C5/00
• 分類(lèi)號(hào): C07C5/00;C07C11/04;B01J29/08;C10G70/00
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司
• 代理人: 徐舒;龐立志

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種從乙醇生產(chǎn)乙烯的方法，更具體地說(shuō)，本發(fā)明屬于一種聯(lián)合烴類(lèi)催化轉(zhuǎn)化從乙醇生產(chǎn)乙烯的方法。

背景技術(shù)

人類(lèi)剛剛進(jìn)入21世紀(jì)，全球石油的供需矛盾日益突出。隨著各種石油石化產(chǎn)品需求量的增加，市場(chǎng)上原油價(jià)格持續(xù)走高。這種形勢(shì)導(dǎo)致了以石油石化產(chǎn)品為原料的重要化工產(chǎn)品低碳烯烴(特別是乙烯、丙烯)、低分子醚(如二甲醚、乙醚等)的市場(chǎng)價(jià)格高居不下。因此，尋找其它替代原料如農(nóng)林副產(chǎn)乙醇、由天然氣或煤制得的甲醇生產(chǎn)低碳烯烴、低分子醚成為解決問(wèn)題的一種選擇。

從乙醇制備乙烯的方法是在合適的催化劑作用下，在140～400℃溫度范圍內(nèi)發(fā)生脫水反應(yīng)：CH₃CH₂OH→CH₂＝CH₂+H₂O。上世紀(jì)80年代初，印度和巴西建立了工業(yè)規(guī)模乙醇轉(zhuǎn)化生產(chǎn)乙烯的裝置，以硅-鋁為催化劑，先后采用了固定床、流化床反應(yīng)器形式。為了維持熱平衡，在催化劑再生時(shí)要附加一部分燃料。

US6,441,261公開(kāi)的方法是在在較高壓力下，在磷鋁硅分子篩催化劑上將含氧化合物(甲醇等)轉(zhuǎn)化成低碳烯烴乙烯和丙烯。

US6,303,839和US5,914,433將含氧化合物(甲醇等)轉(zhuǎn)化成低碳烯烴，將其中的丙烯和/或丁烯分餾出來(lái)進(jìn)行裂化，從而提高乙烯和丙烯的產(chǎn)率。雖然上述方法也采用流化床操作，但是從其實(shí)施例數(shù)據(jù)來(lái)看，焦炭產(chǎn)率僅2％。焦炭產(chǎn)率低，系統(tǒng)熱平衡難以維系，一般需要外部熱量供應(yīng)。

US6,049,017通過(guò)將含有碳4組分的產(chǎn)物分離并在非分子篩催化劑上轉(zhuǎn)化成乙烯和丙烯的方法來(lái)增產(chǎn)低碳烯烴，該方法可用于催化裂化或甲醇脫水生產(chǎn)乙烯和丙烯工藝過(guò)程。

US4,148,835采用擇型及其改性分子篩催化劑將醇類(lèi)(特別是甲醇)轉(zhuǎn)化成主要含低碳烯烴的產(chǎn)物，該專(zhuān)利沒(méi)有提及工藝方法。

乙醇的脫水反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，需要在一定溫度下完成。反應(yīng)過(guò)程中雖然有結(jié)焦現(xiàn)象，但焦炭量不足以維持工藝過(guò)程的熱量平衡。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)均采用預(yù)熱原料或外供燃料的方式提供熱量，使得工藝過(guò)于復(fù)雜或能耗過(guò)高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上提供一種聯(lián)合烴類(lèi)催化轉(zhuǎn)化從乙醇生產(chǎn)乙烯的方法。

本發(fā)明提供的聯(lián)合烴類(lèi)催化轉(zhuǎn)化從乙醇生產(chǎn)乙烯的方法包括下列步驟：

(1)、乙醇原料與含Y型沸石的催化劑接觸，反應(yīng)物流經(jīng)分離得到積炭催化劑和目的產(chǎn)物乙烯；

(2)、烴類(lèi)原料與含Y型沸石的催化劑接觸，反應(yīng)物流經(jīng)分離得到待生催化劑和反應(yīng)油氣，油氣進(jìn)一步分離得到氣體、汽油等產(chǎn)品；

(3)、步驟(1)的積炭催化劑部分或全部、步驟(2)的待生催化劑全部或部分進(jìn)入再生器進(jìn)行燒焦再生，再生催化劑分為兩部分，其中一部分返回步驟(2)，另一部分冷卻后返回步驟(1)。

本發(fā)明所述乙醇原料中乙醇的含量為50-100重％優(yōu)選70-100重％更優(yōu)選90-100重％，可以含有少量雜質(zhì)如水、甲醇等。

所述烴類(lèi)原料選自C4+烴類(lèi)、原油、汽油、柴油、減壓瓦斯油、焦化瓦斯油、脫瀝青油、加氫尾油、常壓渣油、減壓渣油中的一種或一種以上的混合物，優(yōu)選減壓瓦斯油、焦化瓦斯油、脫瀝青油、加氫尾油、常壓渣油、減壓渣油中的一種或一種以上的混合物。

所述含Y系列沸石的催化劑可以是不含無(wú)機(jī)氧化物和粘土的Y系列沸石和任選的其它分子篩，其中其它分子篩與Y系列沸石的重量比為0-10；優(yōu)選含無(wú)機(jī)氧化物、粘土、Y系列沸石、任選的其它分子篩，其中其它分子篩與Y系列沸石的重量比為0-10，其它分子篩與Y系列沸石之和占催化劑總重量的10-60重％。

其中Y系列沸石包括Y型及其衍生或改性沸石，選自Y、HY、REY、REHY、USY、REUSY中的一種或一種以上的混合物。

所述其它分子篩選自中孔沸石、Beta沸石、SAPO分子篩中的一種或幾種。

中孔沸石包括ZRP系列(稀土改性)、ZSP系列(鐵改性)、ZSM系列沸石及其衍生或改性沸石，有關(guān)ZRP更為詳盡的描述參見(jiàn)US5,232,675，ZSM系列沸石選自ZSM-5、ZSM-11、ZSM-12、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-38、ZSM-48和其它類(lèi)似結(jié)構(gòu)的沸石之中的一種或一種以上的混合物，有關(guān)ZSM-5更為詳盡的描述參見(jiàn)US3,702,886。