[發(fā)明專利]含氧化合物制備低碳烯烴的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810043297.4
• 申請日: 2008-04-24
• 公開（公告）號: CN101260013A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 齊國禎;鐘思青;金永明;王華文
• 申請（專利權(quán)）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;C07C11/02;B01J29/85;B01J29/90
• 代理公司: 上海東方易知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所
• 代理人: 沈原

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含氧化合物制備低碳烯烴的方法。

技術(shù)背景

低碳烯烴，即乙烯和丙烯，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、丙烯是通過石油路線來生產(chǎn)，但由于石油資源有限的供應(yīng)量及較高的價格，由石油資源生產(chǎn)乙烯、丙烯的成本不斷增加。近年來，人們開始大力發(fā)展替代原料轉(zhuǎn)化制乙烯、丙烯的技術(shù)。其中，一類重要的用于輕質(zhì)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煤、天然氣、生物質(zhì)等能源轉(zhuǎn)化而來。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，可以實現(xiàn)上百萬噸級的生產(chǎn)規(guī)模。由于含氧化合物來源的廣泛性，再加上轉(zhuǎn)化生成輕質(zhì)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)的工藝受到越來越多的重視。

US4499327專利中對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催化劑具有很高的輕質(zhì)烯烴選擇性，而且活性也較高，可使甲醇轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)烯烴的反應(yīng)時間達(dá)到小于10秒的程度，更甚至達(dá)到提升管的反應(yīng)時間范圍內(nèi)。

US6166282中公布了一種氧化物轉(zhuǎn)化為低碳烯烴的技術(shù)和反應(yīng)器，采用快速流化床反應(yīng)器，氣相在氣速較低的密相反應(yīng)區(qū)反應(yīng)完成后，上升到內(nèi)徑急速變小的快分區(qū)后，采用特殊的氣固分離設(shè)備初步分離出大部分的夾帶催化劑。由于反應(yīng)后產(chǎn)物氣與催化劑快速分離，有效的防止了二次反應(yīng)的發(fā)生。經(jīng)模擬計算，與傳統(tǒng)的鼓泡流化床反應(yīng)器相比，該快速流化床反應(yīng)器內(nèi)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(yīng)裝置用于氧化物轉(zhuǎn)化為低碳烯烴工藝，該套裝置包括多個提升管反應(yīng)器、氣固分離區(qū)、多個偏移元件等，每個提升管反應(yīng)器各自具有注入催化劑的端口，匯集到設(shè)置的分離區(qū)，將催化劑與產(chǎn)品氣分開。

本領(lǐng)域所公知的，要保證高的低碳烯烴選擇性，催化劑上需要一定數(shù)量的積碳，而且含氧化合物轉(zhuǎn)化為低碳烯烴的過程中對反應(yīng)溫度等工藝參數(shù)十分敏感。現(xiàn)有技術(shù)均存在反應(yīng)區(qū)內(nèi)催化劑積炭分布不均、反應(yīng)溫度波動大等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中存在的低碳烯烴收率不高的問題，提供一種新的含氧化合物制備低碳烯烴的方法。該方法用于低碳烯烴的生產(chǎn)中，具有低碳烯烴收率較高、低碳烯烴生產(chǎn)工藝經(jīng)濟(jì)性較高的優(yōu)點。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種含氧化合物制備低碳烯烴的方法，所述方法包括以下步驟：(a)提供一種流化床反應(yīng)器，包括反應(yīng)區(qū)、循環(huán)區(qū)、汽提區(qū)、分離區(qū)，使包括所述含氧化合物的原料與包括硅鋁磷酸鹽分子篩催化劑在所述反應(yīng)區(qū)的有效條件下接觸，形成包括低碳烯烴、催化劑的物流1；(b)所述物流1中的催化劑在分離區(qū)中被分離出來，形成待生催化劑，所述待生催化劑進(jìn)入汽提區(qū)；(c)將經(jīng)過汽提的所述待生催化劑分為兩部分，其中第一部分通過催化劑輸送管線進(jìn)入再生器與再生介質(zhì)接觸，形成再生催化劑，第二部分通過催化劑輸送管線進(jìn)入換熱器，與換熱介質(zhì)換熱后返回到所述反應(yīng)區(qū)的底部；(d)所述再生催化劑的至少一部分進(jìn)入催化劑輸送立管中，與提升介質(zhì)接觸，所述至少一部分的再生催化劑被提升到所述反應(yīng)器的分離區(qū)，通過氣固旋風(fēng)分離器分離后，所述至少一部分的再生催化劑進(jìn)入汽提區(qū)，與所述待生催化劑混合；其中，所述換熱介質(zhì)選自原料或產(chǎn)品中的至少一種，換熱介質(zhì)與原料的重量流率之比為0.01～0.5∶1，換熱介質(zhì)與第二部分催化劑換熱后并入原料進(jìn)料管線，從所述反應(yīng)器底部進(jìn)入反應(yīng)區(qū)。