[發(fā)明專利]含氧化合物生產(chǎn)低碳烯烴的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010208270.3
• 申請(qǐng)日: 2010-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN102295509A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊國禎;鐘思青;金永明
• 申請(qǐng)（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(hào): C07C1/20
• 分類號(hào): C07C1/20;C07C1/24;C07C11/06;C07C11/04
• 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)明涉及一種含氧化合物生產(chǎn)低碳烯烴的方法。

技術(shù)背景

低碳烯烴，即乙烯和丙烯，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)乙烯、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)化制乙烯、丙烯的技術(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(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(jí)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(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)的工藝受到越來越多的重視。

US4499327專利中對(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)。

US6166282中公布了一種甲醇轉(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)計(jì)算，該方法低碳烯烴收率最高達(dá)到33％左右，存在低碳烯烴收率較低的問題。

CN1723262中公布了帶有中央催化劑回路的多級(jí)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。經(jīng)計(jì)算，該方法低碳烯烴收率最高達(dá)到33％左右，存在低碳烯烴收率較低的問題。

US?20060025646專利中涉及一種控制MTO反應(yīng)器反應(yīng)區(qū)中催化劑積炭量的方法，是將失活的催化劑一部分送入再生區(qū)燒炭，另一部分失活催化劑返回到反應(yīng)區(qū)繼續(xù)反應(yīng)。但該方法存在低碳烯烴收率較低的缺點(diǎn)。

CN?200910087868公布了一種乙醇脫水制乙烯用催化劑，該催化劑為金屬M(fèi)n離子改性的SAPO-34分子篩，即Mn/SAPO-34，以嗎啡啉為模板劑通過直接合成法在分子篩晶化前引入改性金屬離子制備而成，所得分子篩為大晶粒單晶，可以直接用于流化床，乙醇轉(zhuǎn)化率高，乙烯的選擇性和純度均很高。

雖然乙醇轉(zhuǎn)化制乙烯(ETO)工藝具有較高的乙烯選擇性，而且較低的原料分壓同樣有利于乙烯選擇性的提高，但目前ETO工藝存在原料生產(chǎn)規(guī)模小、工藝經(jīng)濟(jì)性等問題，如果將ETO工藝依托于MTO工藝，節(jié)省了ETO工藝裝置的建設(shè)費(fèi)用，對(duì)于某些具有大量甲醇和少量乙醇的地區(qū)發(fā)展乙烯、丙烯工業(yè)特別適用。

雖然已有技術(shù)可以進(jìn)行甲醇或乙醇等含氧化合物生產(chǎn)低碳烯烴，但是現(xiàn)有技術(shù)均沒有很好的解決MTO與ETO的耦合問題，同時(shí)也沒有很好解決低碳烯烴收率較低的問題，本發(fā)明有針對(duì)性的解決了該問題。

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)中存在的低碳烯烴收率較低的問題，提供一種新的含氧化合物生產(chǎn)低碳烯烴的方法。該方法用于低碳烯烴的生產(chǎn)中，具有低碳烯烴收率較高的優(yōu)點(diǎn)。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種含氧化合物生產(chǎn)低碳烯烴的方法，主要包括以下步驟：(1)主要為甲醇的原料進(jìn)入主反應(yīng)器，與硅鋁磷酸鹽分子篩催化劑在有效條件下接觸，生成包括低碳烯烴的產(chǎn)品，同時(shí)形成積碳催化劑；(2)所述積碳催化劑從主反應(yīng)器底部進(jìn)入輔助反應(yīng)器I，與包括乙醇的原料接觸，生成包括乙烯的產(chǎn)品，進(jìn)入主反應(yīng)器；(3)所述輔助反應(yīng)器I中的催化劑進(jìn)入輔助反應(yīng)器II，與包括甲醇的原料接觸，生成包括二甲醚、低碳烯烴的產(chǎn)品，進(jìn)入主反應(yīng)器，同時(shí)形成待生催化劑；(4)所述待生催化劑進(jìn)入再生器再生，再生完成的催化劑返回主反應(yīng)器。