[發明專利]甲醇制烯烴與碳四以上烴催化裂解的耦合方法

有效

• 申請號: 201010116461.7
• 申請日: 2010-03-03
• 公開（公告）號: CN102190542A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 齊國禎;鐘思青;張惠明;劉國強
• 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: C07C11/02
• 分類號: C07C11/02;C07C1/20;C07C11/04;C07C11/06;B01J29/70;C10G3/00
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所 31121
• 代理人: 沈原

技術領域

本發明涉及一種甲醇制烯烴與碳四以上烴催化裂解的耦合方法。

技術背景

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、多個偏移元件等，每個提升管反應器各自具有注入催化劑的端口，匯集到設置的分離區，將催化劑與產品氣分開。

在中國發明專利200810043971.9中公布了一種提高低碳烯烴收率的方法，該方法采用在甲醇轉化為低碳烯烴的第一反應區上部設置一個第二反應區，且該第二反應區直徑大于第一反應區，以增加第一反應區出口的產品氣在第二反應區內的停留時間，使得未反應的甲醇、生成的二甲醚和碳四以上烴繼續反應，達到提高低碳烯烴收率的目的，該方法還包括第二反應區的進料可以是經過分離的回煉碳四以上烴。該方法雖然可以在一定程度上提高低碳烯烴的收率，但是由于第一反應區出來的催化劑已經帶有較多的積碳，而碳四以上烴裂解需要較高的催化劑活性，因此該方法中第二反應區內的碳四以上烴轉化效果仍然偏低。

因此，需要一種新方法，以達到使碳四以上烴盡量多的轉化為低碳烯烴的目的，最終達到提高低碳烯烴收率和工藝經濟性的目的。本發明有針對性的解決了上述問題。

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低碳烯烴收率不高的問題，提供一種新的甲醇制烯烴與碳四以上烴催化裂解的耦合方法。該方法用于低碳烯烴的生產中，具有低碳烯烴收率較高、低碳烯烴生產工藝經濟性較好的優點。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案如下：一種甲醇制烯烴與碳四以上烴催化裂解的耦合方法，主要包括以下步驟：(1)包括甲醇的原料進入主反應器反應區，與包括磷酸硅鋁分子篩催化劑接觸，生成包括低碳烯烴的產品物流I，同時形成失活的催化劑；(2)所述失活的催化劑進入再生器再生，再生完成的催化劑進入提升管反應區，與包括碳四以上烴的原料接觸，生成的產品和催化劑經過催化劑緩沖流化區后進入下行床反應區，與包括碳四以上烴的原料接觸，生成包括低碳烯烴的產品物流II，同時形成預積炭的催化劑；(3)所述產品物流II經氣固分離后與產品物流I混合進入分離工段，所述預積炭的催化劑返回主反應器反應區。