[發明專利]提高低碳烯烴收率的方法

有效

• 申請號: 201210324462.X
• 申請日: 2012-09-05
• 公開（公告）號: CN103664450A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 齊國禎;鐘思青;王莉;王洪濤
• 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: C07C11/04
• 分類號: C07C11/04;C07C11/06;C07C4/06;C07C1/20
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種提高低碳烯烴收率的方法。

背景技術

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，一類重要的用于低碳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，再加上轉化生成低碳烯烴工藝的經濟性，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催化劑具有很高的低碳烯烴選擇性，而且活性也較高，可使甲醇轉化為低碳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。

US?6166282?中公布了一種甲醇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。但該方法中低碳烯烴碳基收率一般均在77%左右，存在低碳烯烴收率較低的問題。

CN?1723262?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。該方法中低碳烯烴碳基收率一般均在75～80%之間，同樣存在低碳烯烴收率較低的問題。

現有技術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，提供一種新的提高低碳烯烴收率的方法。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：一種提高低碳烯烴收率的方法，主要為甲醇的原料進入流化床反應器，與包括SAPO-34分子篩的催化劑和細粉助劑接觸，生成包括低碳烯烴的產品，所述細粉助劑為平均粒徑為5～35微米之間的ZSM-5分子篩流化床催化劑，該細粉助劑在反應溫度為500℃、反應壓力以表壓計為0Mpa、丁烯-2重時空速為1小時^-1的條件下的丁烯-2的轉化率大于60%。

上述技術方案中，所述細粉助劑可在生產過程中連續或間歇的補入反應系統中；所述流化床反應器為快速流化床；流化床反應器內反應條件為：反應溫度為400～550℃，反應壓力以表壓計為0.01～0.3MPa，氣相線速為0.4～3米/秒；所述反應系統包括流化床反應器和再生器，所述細粉助劑補入再生器，補入細粉助劑質量與甲醇原料進料質量之比為0.01～0.2；所述細粉助劑上的丁烯-2反應實驗在固定床中完成，將細粉助劑壓片、粉碎至20-40目后裝入固定床反應器中，然后在所述條件下進行丁烯-2的催化裂解反應；所述流化床反應器出口設置第三級旋風分離器，回收細粉助劑和SAPO-34催化劑細粉；所述ZSM-5分子篩SiO₂/Al₂O₃摩爾比為5～100。

本發明所述平均積炭量的計算方法為催化劑上的積炭質量除以所述的催化劑質量。催化劑上的積炭質量測定方法如下：將混合較為均勻的帶有積炭的催化劑混合，然后稱量0.1～1克的帶碳催化劑，放到高溫碳分析儀中燃燒，通過紅外測定燃燒生成的二氧化碳質量，從而得到催化劑上的碳質量。