[發(fā)明專利]甲醇制烯烴失活催化劑的汽提方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010199782.8
• 申請日: 2010-06-11
• 公開（公告）號: CN102274704A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 齊國禎;張惠明;陳偉;俞志楠
• 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: B01J8/00
• 分類號: B01J8/00;B01J38/06;C07C1/20;C07C11/04;C07C11/06
• 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)明涉及一種甲醇制烯烴失活催化劑的汽提方法。

技術(shù)背景

低碳烯烴，指乙烯和丙烯，是重要的基礎(chǔ)化工原料，其需求量在不斷增加。一般地，乙烯和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)化制低碳烯烴的技術(shù)。其中，一類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(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)化生成低碳烯烴工藝的經(jīng)濟性，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)時間達到小于10秒的程度，更甚至達到提升管的反應(yīng)時間范圍內(nèi)。

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)的進料可以是經(jīng)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(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。

EP?175301和EP171330中公開了一種催化裂化工藝中兩段或多段短接觸汽提工藝，以提高置換效率。

US?5032252中提出催化裂化工藝中兩個疊置的汽提段的汽提方法，提高下段的汽提溫度，降低焦炭中的氫含量。

在現(xiàn)有技術(shù)中，待生劑的汽提方法一般都采用催化裂化催化劑的汽提方法，但甲醇制烯烴反應(yīng)過程中采用了三維孔道結(jié)構(gòu)的小孔SAPO-34分子篩，其積碳性質(zhì)和孔結(jié)構(gòu)均與催化裂化有著本質(zhì)的不同，現(xiàn)有技術(shù)并沒有解決甲醇制烯烴失活催化劑的汽提方法問題，均存在失活催化劑汽提效率較低的問題。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)問題是甲醇制烯烴工藝中失活催化劑汽提效率較低問題，提供一種新的甲醇制烯烴失活催化劑的汽提方法。該方法用于低碳烯烴的生產(chǎn)中，具有失活催化劑汽提效率較高的優(yōu)點。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種甲醇制烯烴失活催化劑的汽提方法，該方法包括催化劑在反應(yīng)器內(nèi)與包括甲醇的原料接觸發(fā)生反應(yīng)，并形成積碳量質(zhì)量分數(shù)為1.5％～5.0％的失活催化劑，所述失活催化劑進入汽提區(qū)與汽提蒸汽在積碳-蒸汽接觸系數(shù)為0.01～0.1的條件下接觸，從汽提區(qū)出來的失活催化劑進入再生器再生。

上述技術(shù)方案中，所述催化劑包括SAPO-34；所述反應(yīng)器和再生器為流化床；所述汽提蒸汽為水蒸氣；所述汽提區(qū)設(shè)置擋板，形式為斜板式擋板或人字型擋板；所述積碳-蒸汽接觸系數(shù)為0.02～0.05；所述汽提區(qū)汽提出的物質(zhì)和汽提蒸汽返回反應(yīng)器內(nèi)。

本發(fā)明中：

其中，汽提區(qū)催化劑藏量通過測量汽提區(qū)不同位置上的壓差，計算出汽提區(qū)的催化劑密度和床層高度，即可計算出催化劑的藏量；催化劑積碳量采用熱重分析儀(TGA)測定。

失活催化劑夾帶的產(chǎn)品氣量可通過采用氣相色譜分析方法分析汽提區(qū)出口的物流組成獲得。

汽提效率與汽提區(qū)擋板型式、汽提區(qū)操作條件和汽提蒸汽用量等多種因素有關(guān)，汽提效率的計算方法參考“《催化裂化工藝與工程》，第二版，陳俊武主編，第七章，第1204頁，中國石化出版社，2005年”。