[發(fā)明專利]一種含氧化合物轉(zhuǎn)化為烯烴反應(yīng)的進(jìn)料溫度調(diào)節(jié)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810049273.X
• 申請(qǐng)日: 2008-02-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101514134A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳俊武;劉昱;施磊;喬立功;張潔;梁龍虎;陳香生;趙予川;董利萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石化集團(tuán)洛陽(yáng)石油化工工程公司
• 主分類號(hào): C07C1/20
• 分類號(hào): C07C1/20;C07C11/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種以含氧化合物(主要是甲醇、乙醇、二甲醚、C₄～C₁₀醇化合 物或其混合物等)為原料，在生成以低碳烯烴為主要生成物流(主要是乙烯和 丙烯)的連續(xù)反應(yīng)和再生過(guò)程中精確靈活調(diào)節(jié)進(jìn)料溫度的方法。

背景技術(shù)：

輕質(zhì)烯烴(乙烯、丙烯、丁二烯)和輕質(zhì)芳烴(苯、甲苯、二甲苯)是石 油化工的基本原料。目前乙烯生產(chǎn)主要依靠以輕石腦油為原料的管式爐水蒸氣 裂解工藝。由于原油資源的短缺和價(jià)格的日益提高，石腦油資源已經(jīng)越來(lái)越顯 得不足，低碳烯烴的生產(chǎn)成本越來(lái)越高。國(guó)內(nèi)外正積極開(kāi)發(fā)原料來(lái)源更豐富的 乙烯生產(chǎn)路線，含氧化合物原料經(jīng)金屬改性的SAPO類型小孔磷硅酸鋁氧化物分 子篩的催化作用，可生成以乙烯、丙烯為主的反應(yīng)產(chǎn)物，正受到國(guó)內(nèi)外的廣泛 重視。

以甲醇或二甲醚為代表的含氧有機(jī)化合物是典型的含氧有機(jī)化合物，主要 由煤基或天然氣基的合成氣生產(chǎn)。用以甲醇為代表的含氧有機(jī)化合物為原料生 產(chǎn)以乙烯和丙烯為主的低碳烯烴工藝目前主要有MTO和MTP技術(shù)。MTO工藝可參 見(jiàn)USP6166282、USP5744680、CN1128676C、USP6673978、USP6717023、USP6613950、 CN1352627A和CN1325448C，MTP工藝可參見(jiàn)EP0448000A和DE233975A1。

在MT0工藝反應(yīng)熱回收技術(shù)方面。中國(guó)專利CN1210236C、CN1274644C和 CN1195715C涉及到原料的換熱流程。

含氧化合物(當(dāng)前典型采用的是甲醇)制取低碳烯烴工藝(MTO)的反應(yīng)特 點(diǎn)是快速反應(yīng)、強(qiáng)放熱、且醇劑比比較低，是在連續(xù)的反應(yīng)-再生的密相流化床 反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)和再生。反應(yīng)生成的含乙烯和丙烯等低碳烯烴的高溫反應(yīng)生 成物流，需要進(jìn)行急冷和水洗，以除去其中的催化劑并降溫，隨后送往下部烯 烴分離系統(tǒng)進(jìn)行分離。該工藝使用的SAPO催化劑造價(jià)高，在工程設(shè)計(jì)和設(shè)備選 擇時(shí)要最大程度減少催化劑的磨損和跑損。由于反應(yīng)為強(qiáng)放熱過(guò)程，在反應(yīng)過(guò) 程中需要不斷的取走熱量以維持穩(wěn)定的反應(yīng)溫度，同時(shí)需要將反應(yīng)溫度波動(dòng)范 圍控制在±3℃范圍內(nèi)，否則將影響目的產(chǎn)品產(chǎn)率和選擇性。

在傳統(tǒng)的流化催化裂化操作過(guò)程中，通常是通過(guò)調(diào)整催化劑循環(huán)量、調(diào)整 原料進(jìn)料溫度和設(shè)置取熱設(shè)施等方法來(lái)控制反應(yīng)溫度。提升管出口溫度(反應(yīng) 溫度)、原料預(yù)熱溫度、再生溫度相互之間關(guān)系密切。原料預(yù)熱溫度的變化，引 起劑油比、霧化效果的變化，最終使產(chǎn)品分布發(fā)生變化，既有正面作用，又有 反面影響。原料預(yù)熱溫度對(duì)反再系統(tǒng)熱平衡有一定的調(diào)節(jié)作用，對(duì)于無(wú)取熱和 取熱受限制的重油催化裂化裝置，降低原料預(yù)熱溫度維持兩器系統(tǒng)熱平衡狀態(tài) 有一定的局限性。由于霧化效果變差和劑油比增加而導(dǎo)致多生成的焦炭燃燒放 出的熱量可能超過(guò)預(yù)熱溫度降低而少帶入反應(yīng)器的熱量，因此預(yù)熱溫度降低有 一極限，超過(guò)該值對(duì)熱平衡的調(diào)節(jié)作用會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)。重油催化裂化裝置較佳的 預(yù)熱溫度隨裝置、原料油和使用的催化劑不同而異。在具體確定預(yù)熱溫度時(shí)， 應(yīng)全面考察可能帶來(lái)的變化，進(jìn)而采取措施，以期在最優(yōu)的工況下操作，獲得 最大的經(jīng)濟(jì)效益。

通過(guò)調(diào)整原料進(jìn)料溫度來(lái)調(diào)整反應(yīng)溫度的方法一般用于固定床反應(yīng)中，它 采用不同的溫度、多段進(jìn)料的方法取走反應(yīng)放出的熱量，維持一定的反應(yīng)溫度。

由于MTO工藝具有快速反應(yīng)、強(qiáng)放熱、且醇劑比比較低的特點(diǎn)，對(duì)原料進(jìn) 料溫度有一定的要求，不適宜頻繁地調(diào)整原料的進(jìn)料溫度。人們從加工流程、 催化劑、工藝條件以及設(shè)備結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行了廣泛的研究和探索，取得令人滿 意的成果，但有關(guān)如何靈活調(diào)節(jié)含氧化合物進(jìn)料溫度的文獻(xiàn)報(bào)道不多。

CN1856462A公開(kāi)了一種甲胺制備中控制反應(yīng)器入口溫度的方 法。該方法是一種通過(guò)在多相催化劑存在下在15～30巴壓力下作為原料的 甲醇和氨發(fā)生氣相反應(yīng)而制備甲胺的方法。將原料在一個(gè)或多個(gè)換熱器中汽化、 過(guò)熱以產(chǎn)生進(jìn)料氣流并隨后送入反應(yīng)器中。原料的混合可以在換熱器之一的入 口進(jìn)行或在換熱器中的任何位置進(jìn)行。從反應(yīng)器中取出含有甲胺、二甲胺和三 甲胺以及反應(yīng)副產(chǎn)物的產(chǎn)物氣流。為了將原料的反應(yīng)器入口溫度控制在 360～370℃的范圍，將部分或所有的進(jìn)料氣流或產(chǎn)物氣流通過(guò)可調(diào)閥以 改變壓力并因此改變冷凝溫度。這種方法盡管有效，但是存在設(shè)備投資大，控 制不靈活，反應(yīng)壓力波動(dòng)大等問(wèn)題。