[發(fā)明專利]丙烯的生產(chǎn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010116481.4
• 申請日: 2010-03-03
• 公開（公告）號: CN102190540A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊國禎;鐘思青;金永明
• 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;C07C11/06;C07C11/04
• 代理公司: 上海東方易知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 31121
• 代理人: 沈原

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種丙烯的生產(chǎn)方法。

技術(shù)背景

丙烯，是重要的基礎(chǔ)化工原料，其需求量在不斷增加。一般地，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(jià)格，由石油資源生產(chǎn)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(shí)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(shí)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(shí)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(jì)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(gè)提升管反應(yīng)器、氣固分離區(qū)、多個(gè)偏移元件等，每個(gè)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。

在中國發(fā)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(zhuǎn)化為低碳烯烴的第一反應(yīng)區(qū)上部設(shè)置一個(gè)第二反應(yīng)區(qū)，且該第二反應(yīng)區(qū)直徑大于第一反應(yīng)區(qū)，以增加第一反應(yīng)區(qū)出口的產(chǎn)品氣在第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)的停留時(shí)間，使得未反應(yīng)的甲醇、生成的二甲醚和碳四以上烴繼續(xù)反應(yīng)，達(dá)到提高低碳烯烴收率的目的，該方法還包括第二反應(yīng)區(qū)的進(jìn)料可以是經(jīng)過分離的回?zé)捥妓囊陨蠠N。該方法雖然可以在一定程度上提高低碳烯烴的首旅，但是由于第一反應(yīng)區(qū)出來的催化劑已經(jīng)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(yīng)區(qū)內(nèi)的碳四以上烴轉(zhuǎn)化效果仍然偏低。

EP0448000和EP0882692中公布了一種甲醇生產(chǎn)丙烯的方法，甲醇首先轉(zhuǎn)化為DME和水，然后將混合物輸送到第一臺反應(yīng)器，并向該反應(yīng)器中加入蒸汽。在第一反應(yīng)器中甲醇和(或)二甲醚或其混合物與催化劑接觸進(jìn)行反應(yīng)，催化劑采用含ZnO和CdO的專用ZSM-5催化劑，反應(yīng)溫度280～570℃，壓力0.01～0.1MPa，制備得到以丙烯為主要烴類的產(chǎn)品。較重產(chǎn)物如C₅⁺烴繼續(xù)在第二臺反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)轉(zhuǎn)化為以丙烯為主的烴類，經(jīng)冷卻后送回分離器。產(chǎn)品經(jīng)壓縮、進(jìn)一步精制后可得到純度為97％的化學(xué)級丙烯。但是該工藝中采用多個(gè)固定床反應(yīng)器，由于催化劑的活性限制，因此需要頻繁切換操作，而且取熱問題也很復(fù)雜。

因此，需要一種新方法，以盡可能的多產(chǎn)丙烯，提高丙烯生產(chǎn)工藝的經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明有針對性的解決了上述問題。

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)中存在的丙烯收率不高的問題，提供一種新的丙烯的生產(chǎn)方法。該方法用于低碳烯烴的生產(chǎn)中，具有丙烯收率較高、丙烯生產(chǎn)工藝經(jīng)濟(jì)性較好的優(yōu)點(diǎn)。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種丙烯的生產(chǎn)方法，主要包括以下步驟：(1)包括甲醇的第一原料進(jìn)入第一快速流化床反應(yīng)區(qū)，與包括分子篩的催化劑接觸，生成包括乙烯、丙烯、C4以上烴的產(chǎn)品物流I，同時(shí)形成失活的催化劑；(2)所述失活的催化劑進(jìn)入再生器再生，形成的再生催化劑進(jìn)入提升管反應(yīng)區(qū)，與第二原料接觸，生成的產(chǎn)品和催化劑進(jìn)入第二快速流化床反應(yīng)區(qū)，與第三原料接觸，生成包括丙烯的產(chǎn)品物流II，同時(shí)形成預(yù)積炭的催化劑；(3)所述產(chǎn)品物流II經(jīng)氣固分離后與產(chǎn)品物流I混合進(jìn)入分離工段，所述預(yù)積炭的催化劑返回第一快速床反應(yīng)區(qū)；其中，所述再生催化劑活性指數(shù)為0.8～1.0，所述第二原料為包括C1～C3烷烴、C5以上烴，所述第三原料為包括乙烯、C4烯烴。