[發明專利]一種利用含氧化合物制取烯烴的裝置

有效

• 申請號: 201210244617.9
• 申請日: 2012-07-09
• 公開（公告）號: CN103539611A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 劉昱;陳俊武;喬立功;施磊;張潔;昌國平;李海瑞
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中石化洛陽工程有限公司
• 主分類號: C07C11/04
• 分類號: C07C11/04;C07C11/06;C07C1/20;C07C4/06
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 郭中民

技術領域：

本發明涉及從一種或者幾種非烴化合物制備烴技術領域，特別涉及一種利用含氧化合物制取烯烴的裝置

背景技術：

以乙烯、丙烯、丁二烯為主的輕質烯烴和以苯、甲苯、二甲苯為主的輕質芳烴是石油化工的基本原料。目前乙烯生產主要依靠輕石腦油原料的管式爐水蒸氣裂解工藝。由于原油資源的短缺和價格的日益提高，石腦油資源已經越來越顯得不足，低碳烯烴的生產成本越來越高。國內外正積極開發原料來源更豐富的乙烯生產路線，有機含氧化合物原料經金屬改性的SAPO類型小孔磷硅酸鋁氧化物分子篩的催化作用，可生成以乙烯、丙烯為主的反應產物，正受到國內外的廣泛的重視。

以甲醇或二甲醚為代表的含氧有機化合物是典型的含氧有機化合物，主要由煤基或天然氣基的合成氣生產。用以甲醇為代表的含氧有機化合物為原料生產以乙烯和丙烯為主的低碳烯烴工藝目前主要有美國UOP/Hyro公司的MTO技術、德國Lurgi公司的MTP技術和中國科學院大連化物所的甲醇制烯烴DMTO技術。

以甲醇為代表含氧化合物制取低碳烯烴工藝簡稱MTO的反應特點是快速反應、強放熱、且醇劑比較低，在連續的反應-再生的密相流化床反應器中進行反應和再生。反應生成的富含乙烯和丙烯等低碳烯烴的高溫油氣，需要進行急冷和水洗，除去其中催化劑和降溫后，送往下部烯烴分離系統進行分離。MTO工藝裝置的目的產品是乙烯和丙烯，副產品液化氣、C₅⁺以上組分和燃料氣，其中C₄⁺的碳基收率為10％左右。如何將這部分低值產品轉化為高附加值的乙烯和丙烯，一直是擺在廣大科研和工程設計人員面前的課題。

近年來，MTO已成為業內人士研究的熱點和重點。人們從加工流程、催化劑、工藝條件以及設備結構等方面進行了廣泛的研究和探索，取得令人滿意的成果，但有關如何將MTO工藝產物中的副產品C₄⁺轉化為高附加值的乙烯和丙烯文獻報道不多。

US20040102667涉及OTO工藝提高乙烯和丙烯產率的技術。采用硅鋁磷酸鹽催化劑。產物經分離得到的C₄～C₇中質烯烴餾分在一個單獨的烯烴裂化反應器中進行裂化。主要步驟是：(1)將富含烯烴的進料C₂～C₈送入一級分離裝置，分出C₂～C₃輕烯烴和C₄⁺重烯烴餾分；(2)將重烯烴餾分送入二級分離區，分出第二輕烯烴餾分、C₄～C₇中質烯烴餾分和C₇⁺重烯烴餾分；(3)將中質烯烴餾分送入烯烴裂化反應器，使至少一部分原料裂化為C₂～C₃烯烴；(4)裂化形成的C₂～C₃烯烴有一部分回到二級分離區。另一部分被抽出；(5)二級分離區分出的第二輕烯烴餾分有一部分返回到一級分離區。

US5914433專利涉及OTO生產聚合級烯烴的工藝。其特點是對產物中的混合丁烯和重組分進行裂化，從而提高乙烯和丙烯的產量。裂化反應在提升管裂化區或單獨的裂化區進行，給工藝提供了靈活性。該工藝克服了硅鋁磷酸鹽催化劑的平衡限制，也提高了催化劑的壽命，提高了催化劑在轉化區的穩定性。

主要的工藝步驟是：(1)含氧化合物(C₁～C₄的一種醇或一種醚)原料用稀釋劑稀釋，采用硅鋁磷酸鹽催化劑(SAPO-34、SAPO-17或其混合物)和流化床反應器，在反應條件下得到輕烯烴產品物流；(2)將輕烯烴物流分離后得到乙烯、丙烯和混合丁烯重組分；(3)取出至少一部分待生催化劑去進行再生；(4)再生后的催化劑一部分返回到流化床反應區，另一部分與一定量的混合丁烯及重組分混合，進入裂化反應器得到第二產品物流，生成額外的乙烯和丙烯；(5)將部分第二產品物流返回到流化床反應區。