[發明專利]含氧化合物制備低碳烯烴催化劑的再生方法

無效

• 申請號: 200810043973.8
• 申請日: 2008-11-21
• 公開（公告）號: CN101402050A
• 公開（公告）日: 2009-04-08
• 發明（設計）人: 齊國禎;鐘思青;劉國強;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: B01J29/90
• 分類號: B01J29/90;B01J38/12;C07C1/20
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所
• 代理人: 沈 原

技術領域

本發明涉及一種含氧化合物制備低碳烯烴催化劑的再生方法。

背景技術

低碳烯烴，即乙烯和丙烯，是兩種重要的基礎化工原料，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，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，一類重要的用于輕質烯烴生產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、生物質等能源轉化而來。某些含氧化合物已經可以達到較大規模的生產，如甲醇，可以由煤或天然氣制得，工藝十分成熟，可以實現上百萬噸級的生產規模。由于含氧化合物來源的廣泛性，再加上轉化生成輕質烯烴工藝的經濟性，所以由含氧化合物轉化制烯烴(OTO)的工藝，特別是由甲醇轉化制烯烴(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用于甲醇轉化制烯烴工藝進行了詳細研究，認為SAPO-34是MTO工藝的首選催化劑。SAPO-34催化劑具有很高的輕質烯烴選擇性，而且活性也較高，可使甲醇轉化為輕質烯烴的反應時間達到小于10秒的程度，更甚至達到提升管的反應時間范圍內。

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埠，匯集到設置的分離區，將催化劑與產品氣分開。

現有技術中，仍存在再生器控制不易的問題，經常會存在CO尾燃現象，問題的關鍵是再生器內的氧濃度控制。本發明的方法有針對性的解決了該問題。

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再生器溫度波動較大的問題，提供一種新的含氧化合物制備低碳烯烴催化劑的再生方法。該方法用于低碳烯烴的生產中，具有再生溫度穩定、操作控制容易的優點。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案如下：一種含氧化合物制備低碳烯烴催化劑的再生方法，所述方法包括：溫度為100～300℃的再生介質進入流化床再生器的再生密相區，與包括帶有0.5～7.5％重量積炭的硅鋁磷酸鹽分子篩待生催化劑接觸，在600～700℃的再生溫度下發生氧化反應，生成包含O₂、CO、CO₂的氣相物流的同時生成大量的熱，所述熱量通過再生器外取熱器移出再生密相區；其中，所述再生器外取熱器為全返混式外取熱器，再生器外取熱器與再生密相區的連接位置與底部再生介質進料分布器的距離小于或等于1/2再生密相區床層高度。

上述技術方案中，所述待生催化劑帶有1.5～4.5％重量的積炭；再生介質為空氣；再生器外取熱器的換熱介質為水；所述再生密相區床層出口氧濃度小于0.5％體積；所述再生器的反吹或松動介質為空氣或氮氣，優選方案為氮氣；所述硅鋁磷酸鹽分子篩包括SAPO-34；含氧化合物選自甲醇或二甲醚中的至少一種。

采用本發明的方法，有如下優點：(1)采用全返混式外取熱器，有效的移出了再生區的剩余熱量；(2)全返混式外取熱器位于再生密相區下部，保證了取熱量的穩定，而且外取熱器內的流化空氣在外取熱器出口進入再生器密相區，可以繼續參與燒炭反應，而不會進入再生器稀相段，造成CO尾燃；(3)有效的控制了再生器內的氧濃度，避免了CO尾燃現象；(4)通過外取熱器流化空氣流量調節取熱負荷，可靈活控制再生區的溫度。

采用本發明的技術方案：所述待生催化劑帶有1.5～4.5％重量的積炭；再生介質為空氣；再生器外取熱器的換熱介質為水；所述再生密相區床層出口氧濃度小于0.5％體積；所述再生器的反吹或松動介質為空氣或氮氣，優選方案為氮氣；所述硅鋁磷酸鹽分子篩包括SAPO-34；含氧化合物選自甲醇或二甲醚中的至少一種，再生器溫度與設定溫度的偏差在3℃以內，再生密相區與稀相區的溫差不超過100℃，取得了較好的技術效果。

附圖說明

圖1為本發明所述方案之一的流程示意圖。