[發(fā)明專(zhuān)利]甲醇制烯烴產(chǎn)品氣中催化劑的脫除方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010199778.1
• 申請(qǐng)日: 2010-06-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102276401A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊國(guó)禎;鐘思青;陳偉;俞志楠
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類(lèi)號(hào): C07C7/00
• 分類(lèi)號(hào): C07C7/00;C07C11/04;C07C11/06;B01J29/90
• 代理公司: 上海東方易知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 31121
• 代理人: 沈原

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種甲醇制烯烴產(chǎn)品氣中催化劑的脫除方法。

背景技術(shù)

低碳烯烴，指乙烯和丙烯，是兩種重要的基礎(chǔ)化工原料，其需求量在不斷增加。一般地，乙烯、丙烯是通過(guò)石油路線來(lái)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)乙烯、丙烯的成本不斷增加。近年來(lái)，人們開(kāi)始大力發(fā)展替代原料轉(zhuǎn)化制乙烯、丙烯的技術(shù)。其中，一類(lèi)重要的用于低碳烯烴生產(chǎn)的替代原料是含氧化合物，例如醇類(lèi)(甲醇、乙醇)、醚類(lèi)(二甲醚、甲乙醚)、酯類(lèi)(碳酸二甲酯、甲酸甲酯)等，這些含氧化合物可以通過(guò)煤、天然氣、生物質(zhì)等能源轉(zhuǎn)化而來(lái)。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(wàn)噸級(jí)的生產(chǎn)規(guī)模。由于含氧化合物來(lái)源的廣泛性，再加上轉(zhuǎn)化生成低碳烯烴工藝的經(jīng)濟(jì)性，所以由含氧化合物轉(zhuǎn)化制烯烴(OTO)的工藝，特別是由甲醇轉(zhuǎn)化制烯烴(MTO)的工藝受到越來(lái)越多的重視。

US?4499327專(zhuān)利中對(duì)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催化劑具有很高的低碳烯烴選擇性，而且活性也較高，可使甲醇轉(zhuǎn)化為低碳烯烴的反應(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)。

US?4338475專(zhuān)利中公開(kāi)了一種使甲醇轉(zhuǎn)化成烯烴的方法，其中通過(guò)反應(yīng)器內(nèi)的旋風(fēng)分離器從反應(yīng)產(chǎn)物物流中分離出催化劑。催化劑在反應(yīng)器內(nèi)由于機(jī)械應(yīng)力容易磨損破碎而產(chǎn)生粉末狀顆粒，由于其尺寸小、重量較輕，反應(yīng)器內(nèi)的旋風(fēng)分離器不能有效除去催化劑粉末，隨反應(yīng)產(chǎn)物物流夾帶出反應(yīng)器，催化劑粉末越小，越難通過(guò)常規(guī)的方法分離。因此，該方法中催化劑脫除效率較低、損失量較大。

US?6121504中介紹了一種OTO系統(tǒng)，含氧化合物轉(zhuǎn)化制烯烴反應(yīng)器產(chǎn)生的反應(yīng)產(chǎn)物物流，所述反應(yīng)產(chǎn)物物流通過(guò)換熱器有效回收熱量，但并未說(shuō)明如何處理反應(yīng)產(chǎn)物物流中夾帶離開(kāi)反應(yīng)器的催化劑粉末。

隨反應(yīng)產(chǎn)物物流夾帶的催化劑顆粒若不能及時(shí)清除，會(huì)在整個(gè)工藝的某些分離工序設(shè)備上沉積，造成大麻煩。同時(shí)由于甲醇制烯烴催化劑價(jià)格昂貴，因此，需要盡可能多的回收反應(yīng)產(chǎn)物物流夾帶的催化劑顆粒，并將之從主要產(chǎn)物物流中脫除?，F(xiàn)有技術(shù)均沒(méi)有較好的解決該問(wèn)題。本發(fā)明有針對(duì)性的解決了該問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中存在的產(chǎn)品氣中夾帶催化劑脫除效率較低的問(wèn)題，提供一種新的甲醇制烯烴產(chǎn)品氣中催化劑的脫除方法，該方法具有產(chǎn)品氣中夾帶催化劑脫除效率較高的優(yōu)點(diǎn)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種甲醇制烯烴產(chǎn)品氣中催化劑的脫除方法，主要包括如下步驟：(1)攜帶催化劑的產(chǎn)品氣物流Ⅰ進(jìn)入內(nèi)置于反應(yīng)器的氣固分離設(shè)備，獲得催化劑含量小于0.4克/米³的產(chǎn)品氣物流Ⅱ；(2)所述產(chǎn)品氣物流Ⅱ進(jìn)入外置于反應(yīng)器的氣固分離設(shè)備，獲得催化劑含量小于0.1克/米³的產(chǎn)品氣物流Ⅲ；(3)所述產(chǎn)品物流Ⅲ經(jīng)冷卻、急冷后形成第一催化劑濃度的液固混合料流Ⅰ，進(jìn)入催化劑脫除設(shè)備，獲得低于第一催化劑濃度的液固混合料流Ⅱ。

上述技術(shù)方案中，所述催化劑包括SAPO-34；所述內(nèi)置于反應(yīng)器的氣固分離設(shè)備為至少為一級(jí)的旋風(fēng)分離器；所述外置于反應(yīng)器的氣固分離設(shè)備為旋風(fēng)分離器，內(nèi)置至少100個(gè)立管式高效旋風(fēng)管；所述冷卻、急冷過(guò)程采用的介質(zhì)為水；所述第一催化劑濃度在0.3～2.0克/千克；所述液固混合料流Ⅱ中催化劑濃度小于0.2克/千克；在所述催化劑脫除設(shè)備中脫除催化劑的過(guò)程中采用過(guò)濾或洗滌的方法。

本發(fā)明中，產(chǎn)品物流Ⅲ經(jīng)與水蒸氣在換熱器中換熱后被冷卻至300℃以下，然后進(jìn)入急冷塔，所述急冷塔為板式塔，選自篩板塔或泡罩塔。急冷介質(zhì)采用水，急冷塔頂出產(chǎn)品氣，塔底形成35～60℃的第一催化劑濃度的液固混合料流Ⅰ，然后用泵打入催化劑脫除設(shè)備，可采用過(guò)濾或洗滌的方法，脫除混合料流Ⅰ中夾帶的催化劑顆粒，同時(shí)形成低于第一催化劑濃度的液固混合料流Ⅱ和渣漿。所述渣漿中含有產(chǎn)品氣夾帶的至少90％的催化劑顆粒。

本發(fā)明中，催化劑的脫除效率＝(1-液固混合料流Ⅱ中催化劑質(zhì)量/產(chǎn)品氣物流Ⅱ中催化劑質(zhì)量)×100％。