[發(fā)明專利]SAPO-34催化劑的兩段再生方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010552395.8
• 申請(qǐng)日: 2010-11-17
• 公開（公告）號(hào): CN102463138A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊國(guó)禎;李曉紅;楊遠(yuǎn)飛
• 申請(qǐng)（專利權(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
• 主分類號(hào): B01J29/90
• 分類號(hào): B01J29/90;B01J38/02;B01J38/12;B01J38/30;C07C1/20;C07C4/06;C07C11/04;C07C11/06
• 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SAPO-34催化劑的兩段再生方法，尤其是應(yīng)用于甲醇制低碳烯烴領(lǐng)域的失活SAPO-34催化劑的再生過(guò)程中。

背景技術(shù)

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(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(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?6166282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)模擬計(jì)算，與傳統(tǒng)的鼓泡流化床反應(yīng)器相比，該快速流化床反應(yīng)器內(nèi)徑及催化劑所需藏量均大大減少。該方法中采用鼓泡或湍動(dòng)流化床再生器，只設(shè)置一段再生，存在只能提供一種積碳量的再生催化劑的缺點(diǎn)。

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。該方法再生器為鼓泡床，只設(shè)置一段再生，存在只能提供一種積碳量的再生催化劑的缺點(diǎn)。

本領(lǐng)域所公知的，要高效利用甲醇制烯烴過(guò)程中產(chǎn)生的碳四以上烴，其中一種方案就是利用甲醇制烯烴催化劑將其進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為低碳烯烴，但是由于反應(yīng)特點(diǎn)的異同，甲醇轉(zhuǎn)化所需的積碳量與碳四以上烴轉(zhuǎn)化所需的積碳量是不同的，現(xiàn)有技術(shù)均只設(shè)置一段再生，存在只能提供一種積碳量的再生催化劑的問(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)中甲醇制烯烴SAPO-34催化劑再生只局限于提供一種積碳量再生催化劑的問(wèn)題，提供一種新的SAPO-34催化劑的兩段再生方法。該方法用于乙烯、丙烯的生產(chǎn)中，具有可提供兩種不同積碳量再生催化劑分別用于不同類型反應(yīng)、從而提高低碳烯烴收率的優(yōu)點(diǎn)。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種SAPO-34催化劑的兩段再生方法，包括以下步驟：(1)待生催化劑進(jìn)入第一再生區(qū)，積碳燃燒產(chǎn)生的煙氣物流，經(jīng)氣固分離后進(jìn)入能量回收系統(tǒng)，同時(shí)獲得積碳量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5～2.5％的再生催化劑I；(2)所述再生催化劑I至少一部分進(jìn)入第二再生區(qū)，與再生介質(zhì)接觸，第二再生區(qū)的煙氣物流經(jīng)過(guò)氣固分離后進(jìn)入第一再生區(qū)，同時(shí)在第二再生區(qū)中獲得積碳量質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.5％的再生催化劑II。

上述技術(shù)方案中，所述待生催化劑的積碳量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0～6.0％；所述第一再生區(qū)中補(bǔ)充空氣或氮?dú)猓凰龅诙偕鷧^(qū)的再生介質(zhì)為空氣；所述再生催化劑I重量的20～70％進(jìn)入第二再生區(qū)；所述第一再生區(qū)為快速流化床，第二再生區(qū)為密相流化床或湍動(dòng)流化床；所述再生催化劑I重量的30～80％去甲醇制烯烴反應(yīng)器，再生催化劑II用于碳四以上烴催化裂解制低碳烯烴；所述第一再生區(qū)內(nèi)氧濃度為2.5～15％。

本發(fā)明所述積炭量的計(jì)算方法為一定質(zhì)量的催化劑上的積炭質(zhì)量除以所述的催化劑質(zhì)量。催化劑上的積炭質(zhì)量測(cè)定方法如下：將混合較為均勻的帶有積炭的催化劑混合，然后稱量一定質(zhì)量的帶碳催化劑，放到高溫碳分析儀中燃燒，通過(guò)紅外測(cè)定燃燒生成的二氧化碳質(zhì)量，從而得到催化劑上的碳質(zhì)量。