[發明專利]提高乙烯、丙烯收率的方法

有效

• 申請號: 200710037231.X
• 申請日: 2007-02-07
• 公開（公告）號: CN101239868A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發明（設計）人: 齊國禎;鐘思青;楊遠飛;王華文
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C07C1/20
• 分類號: C07C1/20;C07C6/08;C07C11/02;B01J29/85;B01J29/40;B01J8/24
• 代理公司: 上海浦東良風專利代理有限責任公司
• 代理人: 張惠明

技術領域

本發明涉及一種提高乙烯、丙烯收率的方法。

技術背景

低碳烯烴，本發明中定義為乙烯和丙烯，是重要的基礎化工原料。從全球范圍來看，乙烯產能趨于飽和，基本供求平衡。2004年底全球乙烯產能達到1.12億噸，當年需求量為1.05億噸。而丙烯近年來需求增長迅速，1999～2004年間，全球丙烯需求量年均增長4.9％，超出了乙烯3.7％的年均增長率。預計到2009年，世界丙烯產能將新增1964.1萬噸，達到9466萬噸，年均增長率為4.8％，開工率進一步提高至88％，屆時，下游行業對丙烯的需求將達到8309萬噸，市場仍處于緊張狀態，供不應求。

一般地，乙烯、丙烯是通過石油路線來生產，但由于石油資源有限的供應量及較高的價格，由石油資源生產乙烯、丙烯的成本不斷增加。近年來，人們開始大力發展替代原料轉化制乙烯、丙烯的技術。其中，一類重要的用于低碳烯烴生產的替代原料是含氧化合物，例如低碳醇類(甲醇、乙醇)、醚類(二甲醚、甲乙醚)、酯類(碳酸二甲酯、甲酸甲酯)等。在含氧化合物中，尤以甲醇或二甲醚向低碳烯烴的轉化技術最為人們所重視。

US6166282中公布了一種氧化物轉化為低碳烯烴的技術和反應器，采用快速流化床反應器，氣相在氣速較低的密相反應區反應完成后，上升到內徑急速變小的快分區后，采用特殊的氣固分離設備初步分離出大部分的夾帶催化劑。由于反應后產物氣與催化劑快速分離，有效的防止了二次反應的發生。經模擬計算，與傳統的鼓泡流化床反應器相比，該快速流化床反應器內徑及催化劑所需藏量均大大減少。

CN1723262中公布了帶有中央催化劑回路的多級提升管反應裝置用于氧化物轉化為低碳烯烴工藝，該套裝置包括多個提升管反應器、氣固分離區、多個偏移組件等，每個提升管反應器各自具有注入催化劑的端口，匯集到設置的分離區，將催化劑與產品氣分開。

世界范圍內，有數量相當可觀的C₄烴原料等待進一步深加工，而且在甲醇或二甲醚轉化為低碳烯烴反應過程中，也會產生相當數量的混合C₄烴，混合C₄烴的碳基選擇性一般在10wt％左右。混合C₄烴的主要成分為丁烯-1、丁烯-2、正丁烷、異丁烷等。如果能將部分混合C₄烴全部或部分轉化為具有更高附加值的產品，如乙烯、丙烯等，將會顯著提升整個甲醇或二甲醚轉化成低碳烯烴工藝的經濟性。本發明提供的方法就是為了滿足這一需求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中存在的乙烯、丙烯收率較低的問題，提供一種新的提高乙烯、丙烯收率的方法。該用于乙烯、丙烯的工業生產中，具有乙烯、丙烯收率高的優點。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：一種提高乙烯、丙烯收率的方法，以選自甲醇或二甲醚中的至少一種和C₄烴為原料，原料從流化床反應器的底部分布器或沿反應區軸向隔開的至少一個位置進入反應區與催化劑接觸，反應生成含有乙烯、丙烯、C₄烴的流出物，經分離得乙烯、丙烯、C₄烴；其中C₄烴原料來源于新鮮的混合C₄烴或分離得到的混合C₄烴或其混合物。

上述技術方案中，原料優選方案之一為將C₄烴與選自甲醇或二甲醚中的至少一種混合后進入流化床反應器的底部分布器或沿反應區軸向隔開的至少一個位置；優選方案之二為選自甲醇、二甲醚或C₄烴中的至少一種原料從流化床反應器的底部進入反應區，其余原料從流化床反應器底部附近沿反應區軸向隔開的至少一個位置進入反應區。流化床反應器優選方案為密相流化床、快速流化床、提升管或移動床，優選方案為快速流化床。反應區內反應溫度為350～600℃，優選范圍為450～550℃；選自甲醇或二甲醚中至少一種的重量空速為0.5～100小時^-1，優選范圍為1～50小時^-1，更優選范圍為1.5～20小時^-1；反應區內氣體表觀線速為0.1～10米/秒，優選范圍為0.8～5米/秒，更優選范圍為1～2米/秒；原料中C₄烴與選自甲醇或二甲醚中至少一種的體積比為0.1～1.0∶1，優選范圍為0.1～0.5∶1；所述的催化劑為ZSM型或SAPO型分子篩，優選方案為ZSM-5或SAPO-34分子篩，更優選方案為SAPO-34分子篩。