[發(fā)明專利]甲醇或二甲醚轉(zhuǎn)化制低碳烯烴的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710037232.4
• 申請(qǐng)日: 2007-02-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101239869A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊國(guó)禎;鐘思青;張惠明;楊遠(yuǎn)飛
• 申請(qǐng)（專利權(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上海石油化工研究院
• 主分類號(hào): C07C1/20
• 分類號(hào): C07C1/20;C07C11/02;B01J29/85
• 代理公司: 上海浦東良風(fēng)專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 張惠明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種甲醇或二甲醚轉(zhuǎn)化制低碳烯烴的方法。

技術(shù)背景

低碳烯烴，主要是乙烯和丙烯，是兩種重要的基礎(chǔ)化工原料，其需求量在不斷增加。一般地，乙烯、丙烯是通過(guò)石油路線來(lái)生產(chǎn)，但由于石油資源有限的供應(yīng)量及較高的價(jià)格，由石油資源生產(chǎn)乙烯、丙烯的成本不斷增加。近年來(lái)，人們開(kāi)始大力發(fā)展替代原料轉(zhuǎn)化制乙烯、丙烯的技術(shù)。其中，一類重要的用于低碳烯烴生產(chǎn)的替代原料是含氧化合物，例如醇類(甲醇、乙醇)、醚類(二甲醚、甲乙醚)、酯類(碳酸二甲酯、甲酸甲酯)等，這些含氧化合物可以通過(guò)煤、天然氣、生物質(zhì)等能源轉(zhuǎn)化而來(lái)。某些含氧化合物已經(jīng)可以達(dá)到較大規(guī)模的生產(chǎn)，如甲醇，可以由煤或天然氣制得，工藝十分成熟，可以實(shí)現(xiàn)上百萬(wàn)噸級(jí)的生產(chǎn)規(guī)模。由于含氧化合物來(lái)源的廣泛性，再加上轉(zhuǎn)化生成低碳烯烴工藝的經(jīng)濟(jì)性，所以由含氧化合物轉(zhuǎn)化制烯烴(OTO)的工藝，特別是由甲醇轉(zhuǎn)化制烯烴(MTO)的工藝受到越來(lái)越多的重視。

US4499327專利中對(duì)磷酸硅鋁分子篩催化劑應(yīng)用于甲醇轉(zhuǎn)化制烯烴工藝進(jìn)行了詳細(xì)研究，認(rèn)為SAPO-34是MTO工藝的首選催化劑。SAPO-34催化劑具有很高的低碳烯烴選擇性，而且活性也較高，可使甲醇轉(zhuǎn)化為低碳烯烴的反應(yīng)時(shí)間達(dá)到小于10秒的程度，更甚至達(dá)到提升管的反應(yīng)時(shí)間范圍內(nèi)。

另外，本領(lǐng)域所公知的，要保證高的低碳烯烴選擇性，SAPO-34催化劑上需要積上一定量的碳，而且MTO工藝的劑醇比很小，生焦率較低，要實(shí)現(xiàn)較大的、容易控制的催化劑循環(huán)量，就需要在再生區(qū)中將催化劑上的積炭量控制在一定水平，進(jìn)而達(dá)到控制反應(yīng)區(qū)內(nèi)催化劑平均積炭量的目的。因此，MTO技術(shù)中如何將反應(yīng)區(qū)內(nèi)的催化劑平均積炭量控制在某一水平是關(guān)鍵。

US20060025646專利中涉及一種控制MTO反應(yīng)器反應(yīng)區(qū)中催化劑積炭量的方法，是將失活的催化劑一部分送入再生區(qū)燒炭，另一部分失活催化劑返回到反應(yīng)區(qū)繼續(xù)反應(yīng)。

上述方法中會(huì)使得進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)的兩股催化劑之間的碳差很大，而含有較多碳的催化劑以及含有很少碳的催化劑都對(duì)低碳烯烴的選擇性不利，存在產(chǎn)物選擇性波動(dòng)較大、目的產(chǎn)物選擇性較低的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中存在的再生器內(nèi)催化劑燒炭再生程度不好控制、反應(yīng)器內(nèi)催化劑平均積炭水平不好保證的問(wèn)題，提供一種新的甲醇或二甲醚轉(zhuǎn)化制低碳烯烴的方法。該方法用于低碳烯烴的生產(chǎn)中，具有再生器內(nèi)催化劑燒炭再生程度方便控制、反應(yīng)器內(nèi)催化劑平均積炭水平更為合理、產(chǎn)品中低碳烯烴收率較高的優(yōu)點(diǎn)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種甲醇或二甲醚轉(zhuǎn)化制低碳烯烴的方法，以包括甲醇、二甲醚或其混合物為原料，以SAPO型分子篩為催化劑，原料通過(guò)反應(yīng)裝置與催化劑接觸反應(yīng)生成含乙烯、丙烯的流出物，其中反應(yīng)裝置主要包括反應(yīng)器1、待生催化劑汽提器7、再生器9、再生催化劑沉降段11及再生催化劑汽提器12；反應(yīng)器1下部開(kāi)有進(jìn)料口2，上部開(kāi)有產(chǎn)物出口5，內(nèi)部設(shè)有氣固旋風(fēng)分離器3，反應(yīng)器沉降段4底部開(kāi)有兩個(gè)催化劑出口，一部分催化劑返回到反應(yīng)器1下部，另一部分與待生催化劑汽提器7相連；汽提器7上部開(kāi)有出料口，與反應(yīng)器沉降段4相連，下部通過(guò)管線8與再生器9下部相連；再生器9下部開(kāi)有再生介質(zhì)進(jìn)口15，上部與再生催化劑沉降段11相連；再生催化劑沉降段11內(nèi)設(shè)旋風(fēng)分離器，上部開(kāi)有煙氣出口10，下部與再生催化劑汽提器12相連，再生催化劑汽提器12下部開(kāi)有催化劑出口13與反應(yīng)器1下部相連，再生催化劑沉降段11側(cè)下部還開(kāi)有催化劑出口14與待生催化劑在再生器9下部相連，進(jìn)入再生器9再生，其中再生器9為提升管。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選方案為反應(yīng)區(qū)內(nèi)至少一個(gè)位置的氣體表觀速度至少大于0.9米/秒；所述SAPO型分子篩優(yōu)選方案為SAPO-34分子篩；經(jīng)再生器燒炭再生后的催化劑平均積炭量?jī)?yōu)選范圍為小于6％重量；再生器內(nèi)至少一個(gè)位置上的氣體表觀速度為3～12米/秒，優(yōu)選范圍為5～12米/秒；再生器內(nèi)的溫度為550～700℃之間，優(yōu)選范圍為600～650℃；再生器內(nèi)的壓力以表壓計(jì)為0～1MPa，優(yōu)選范圍為0.1～0.3MPa；反應(yīng)區(qū)的溫度為350～600℃，優(yōu)選范圍為400～550℃，更優(yōu)選范圍為425～500℃；反應(yīng)器內(nèi)的壓力以表壓計(jì)為0～1MPa，優(yōu)選范圍為0.1～0.3MPa；原料重量空速為0.1～20小時(shí)^-1，優(yōu)選范圍為3～8小時(shí)^-1。