[發明專利]一種甲醇多段脫水聯合烴類催化轉化生產二甲醚的方法

有效

• 申請號: 200710064973.1
• 申請日: 2007-03-30
• 公開（公告）號: CN101274880A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發明（設計）人: 孫新;朱根權;謝朝鋼;毛安國;孫益群;龍軍;張久順;舒興田
• 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石油化工科學研究院
• 主分類號: C07C43/04
• 分類號: C07C43/04;C07C41/09
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王景朝;龐立志

技術領域

本發明涉及一種從醇生產醚的方法，更具體地說，本發明屬于一種從甲醇聯合烴類催化轉化生產生產二甲醚的流化催化方法。

背景技術

二甲醚(DME)的生產方法有一步法和二步法。一步法是指由原料氣一次合成二甲醚；二步法是由合成氣合成甲醇，然后再脫水制取二甲醚。

二步法分兩步進行，即先由合成氣合成甲醇，甲醇在酸催化下脫水制二甲醚。二步法合成二甲醚是目前國內外二甲醚生產的主要工藝，該法以精甲醇為原料，脫水反應副產物少，二甲醚純度高，工藝成熟，裝置適應性廣，后處理簡單，可直接建在甲醇生產廠，也可建在其它公用設施好的非甲醇生產廠。國內外多采用含γ-Al₂O₃/SiO₂制成的ZSM-5分子篩作為脫水催化劑。反應溫度控制在280-340℃，壓力為0.5-0.8MPa。甲醇的單程轉化率在70-85％之間，二甲醚的選擇性大于98％。

CN1180064A公開了一種二甲醚的生產方法，以甲醇為原料，在較低溫度(100至125℃)、常壓(0-0.05MPa表壓)和新的催化劑作用下進行反應脫水，即可產出二甲醚氣體。

CN1125216A公開了一種由甲醇生產二甲醚的方法，該方法是甲醇先進入汽化分離塔，除去高沸點物及雜質后，在多段冷激式反應器內，復合固體酸催化劑存在下進行催化脫水反應，脫水產物進入高效填料精餾塔內進行精餾，根據不同需要，選擇不同操作回流比，制得純度為90-99.99％的二甲醚產品。

CN1368493A公開了一種甲醇催化脫水制備二甲醚的方法，涉及一種甲醇催化脫水制二甲醚的方法，其中脫水是在含SO₄^2-的固體酸催化劑存在下進行的。催化劑中SO₄^2-含量優選為2-25W％，優選的催化劑載體選自γ-Al₂O₃，η-Al₂O₃和SiO₂。

CN1301686A公開了一種甲醇脫水制二甲醚的方法，該方法是以高嶺土為原料，經硫酸改性后作為催化劑，用于甲醇脫水制二甲醚。

US2004/0034255A1公布了一種利用活性氧化鋁催化甲醇氣相脫水制備二甲醚的方法，所述活性氧化鋁的孔徑為2.5nm到8.0nm，其中氧化鈉的含量低于0.07％。

上述方法主要利用復合固體酸、酸改性高嶺土、活性氧化鋁等催化甲醇脫水制備二甲醚，且主要利用固定床反應器，生產的二甲醚多用作精細化學品，生產規模小，生產成本較高。另外，甲醇的脫水反應需要在一定溫度下完成，反應過程中甲醇汽化熱很大，甲醇本身放出的熱量不足以維持甲醇脫水工藝過程的熱量平衡。

發明內容

本發明的目的是在現有技術的基礎上提供一種甲醇多段脫水聯合烴類催化轉化生產二甲醚的方法，以提高甲醇轉化率和二甲醚的選擇性。

本發明提供的方法甲醇多段脫水單元是在提升管和流化床反應器中進行，流化床反應器位于提升管的頂部，催化劑混合器位于提升管的底部，該方法包括下列步驟：

(1)、甲醇原料從催化劑混合器、提升管、流化床反應器床層中的兩個以上的任意部位進入，與含Y系列沸石的催化劑接觸，反應物流經分離得到積炭催化劑和目的產物二甲醚；

(2)、烴類原料與流化的含Y系列沸石的催化劑接觸，反應物流經分離得到待生催化劑和油氣，油氣進一步分離得到氣體等產品；

(3)、步驟(1)的積炭催化劑部分返回步驟(3)的再生器，步驟(2)的待生催化劑全部或部分進入所述再生器進行燒焦再生，再生催化劑部分或全部返回步驟(2)。

本發明所述甲醇原料中甲醇的含量為5-100重％優選50-100重％更優選90-100重％，可以含有少量雜質如水等。所述甲醇原料來自各種化石燃料如天然氣、煤、油砂、石油等經氣化、合成制得的粗甲醇，也可以是其它來源的甲醇。本發明中甲醇可以液相進料，也可以與反應產物、其它熱源熱交換后進行氣相進料。

步驟(1)的甲醇原料優選從催化劑混合器底部、提升管下部、提升管中部、提升管上部、流化床反應器床層中的兩個以上(包括兩個)的任意部位進入，更優選甲醇原料從上述兩至四個部位進入。甲醇原料分段進料的各段甲醇原料相對比例不限，步驟(1)中所述甲醇原料分段進料時可以使用噴嘴、分布管和/或分布環。