[發明專利]甲醇制低碳烯烴過程中副產二甲醚的方法

有效

• 申請號: 201010199717.5
• 申請日: 2010-06-11
• 公開（公告）號: CN102276380A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 王洪濤;齊國禎;鐘思青;張惠明
• 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: C07C1/20
• 分類號: C07C1/20;C07C11/04;C07C11/06;C07C43/04;C07C41/09
• 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

本發明涉及甲醇制低碳烯烴過程中副產二甲醚的方法。

背景技術

低碳烯烴，這里定義為乙烯和丙烯，是兩種重要的基礎化工原料，其需求在不斷增加。乙烯、丙烯傳統上主要是通過石油路線制得，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能源轉化技術，如含氧化合物轉化制烯烴(OTO)的工藝，含氧化合物包括甲醇、乙醇、二甲醚、甲乙醚、碳酸二甲酯等。有許多技術可用來生產含氧化合物，原料包括煤、天然氣、生物質等。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，再加上轉化生成低碳烯烴工藝的經濟性，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。

二甲醚(DME)作為一種新興的基本化工原料，性能優異，作為民用燃料和汽車燃料具有燃燒高效、潔凈、安全等優點，是柴油和液化石油氣理想的替代燃料?？勺鳛闅忪F劑的拋射劑，替代氯氟烴(氟里昂)、液化丙(丁)烷氣體，成為第4代拋射劑的主體。二甲醚也是重要的化工原料，在醫藥、農藥及染料工業有廣泛的應用。

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，甚至達到提升管的反應時間范圍內。

CN1962594A專利中采用流化床反應器甲醇氣相脫水制二甲醚，催化劑采用γ-氧化鋁，反應轉化率達89％，選擇性大于99％，流化床內催化劑更新、再生容易，可以保持催化劑活性穩定。但該工藝流程設計不合理，反應溫度較高。

對于MTO技術而言，SAPO-34催化劑上積上一定量的碳可以有效提高反應產物中低碳烯烴的選擇性，并且有一個最佳的催化劑積炭量范圍使得產物中低碳烯烴的選擇性最高。目前的甲醇制烯烴方法，催化劑表面上控制附著一定積炭量，有效提高了產物中低碳烯烴的選擇性，與此同時產物中二甲醚的選擇性也隨積炭量的增加而相應提高，隨著催化劑積炭量進一步增加，二甲醚的選擇性大幅度提高，因此，需要單獨的分離設備以分離出產物中少量的二甲醚。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中二甲醚生產催化劑體系單一的問題，提供一種新的甲醇制低碳烯烴中副產二甲醚的方法。該方法用于低碳烯烴的生產中，具有能利用甲醇制烯烴的積炭催化劑生產二甲醚、能量有效利用的優點。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下，甲醇制低碳烯烴中副產二甲醚的方法，主要包括以下步驟：a)將包括甲醇的原料與分子篩催化劑在第一反應器內有效條件下接觸，生成包含低碳烯烴、催化劑的物流Ⅰ；b)物流Ⅰ中的催化劑經氣固分離后形成待生劑進入沉降器，沉降器內待生劑至少分為三部分，第一部分經換熱介質換熱后進入第二反應器，第二部分經循環管線返回第一反應器，第三部分經待生管線進入再生器再生、汽提器汽提后經再生管線進入第一反應器；c)含甲醇的原料與待生劑在第二反應器內接觸，生成包含二甲醚的產物物流Ⅱ，物流Ⅱ夾帶的催化劑經氣固分離后進入沉降器，物流Ⅱ并入物流Ⅰ后流出沉降器；其中，所述換熱介質為包括甲醇的原料，與待生劑換熱后的換熱介質進入第一反應器。