[發明專利]生產低碳烯烴的方法

有效

• 申請號: 201010208216.9
• 申請日: 2010-06-24
• 公開（公告）號: CN102295501A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 齊國禎;俞志楠;王莉
• 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;B01J29/90;B01J38/12
• 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

本發明涉及一種生產低碳烯烴的方法，尤其是由甲醇生產低碳烯烴的方法。

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。但該方法的低碳烯烴收率只有77～80％左右，仍然偏低。

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。

該方法存在低碳烯烴收率最高在80％左右，存在低碳烯烴收率較低的問題。

本領域所公知的，在甲醇制備低碳烯烴的過程中，不可避免的會產生碳四以上烴等副產物，這部分副產物的再利用將直接關系到整個甲醇制烯烴工藝的經濟性，現有技術尚沒有較好的解決該問題，均存在低碳烯烴收率較低的問題。本發明有針對性的解決了該問題。

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較低的問題，提供一種新的生產低碳烯烴的方法。該方法用于低碳烯烴的生產中，具有低碳烯烴收率較高的優點。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案如下：一種生產低碳烯烴的方法，所述方法包括以下步驟：(a)主要為甲醇的第一原料在第一反應區中與分子篩催化劑接觸，生成的產品和催化劑進入第二反應區，生成包括低碳烯烴的產品物流Ⅰ，同時形成積碳催化劑，進入再生器上方的沉降汽提器；(b)所述積碳催化劑在沉降汽提器中經氣固分離、汽提后通過待生立管進入再生器再生，形成再生催化劑；(c)所述再生催化劑一部分通過再生斜管返回第一反應區，一部分進入內置于再生器中的提升管，與第二原料接觸，生成包括低碳烯烴的產品物流Ⅱ，攜帶催化劑進入所述沉降汽提器；(d)所述產品物流Ⅰ和產品物流Ⅱ合并進入分離工段。

上述技術方案中，所述分子篩選自SAPO-18、SAPO-34中的至少一種，優選方案為SAPO-34；所述第一反應區為提升管，所述第二反應區為快速流化床；所述再生催化劑經脫氣后進入提升管，脫氣區內置于再生器中，脫氣介質為水蒸氣；第二原料為分離工段分離出的碳四以上烴；所述內置于再生器中的提升管數量至少為1；汽提介質為水蒸氣；所述第一反應區中反應條件為：反應溫度為400～550℃，氣相線速為5～10米/秒，再生斜管催化劑質量流量與第一原料的質量流量之比為0.6～2.0∶1；第二反應區中反應條件為：反應溫度為400～500℃，氣相線速為0.8～2.0米/秒；所述提升管中反應條件為：反應溫度為550～650℃，氣相線速為5～10米/秒，進入提升管的催化劑的質量流量與第二原料的質量流量之比為5.0～8.0∶1；所述再生催化劑20～50％通過再生斜管返回第一反應區，50-80％進入內置于再生器中的提升管。