[發(fā)明專利]甲醇制低碳烯烴過程中催化劑的置換方法

有效

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• 申請日: 2012-09-05
• 公開（公告）號: CN103664443A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設計）人: 齊國禎;李曉紅;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: C07C1/20
• 分類號: C07C1/20;C07C11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種甲醇制低碳烯烴過程中催化劑的置換方法。

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(chǎn)，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(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。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，可以實現(xiàn)上百萬噸級的生產(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專利中對磷酸硅鋁分子篩催化劑應用于甲醇轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(nèi)。

US?6166282?中公布了一種甲醇轉(zhuǎn)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(qū)反應完成后，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備初步分離出大部分的夾帶催化劑。由于反應后產(chǎn)物氣與催化劑快速分離，有效的防止了二次反應的發(fā)生。經(jīng)模擬計算，與傳統(tǒng)的鼓泡流化床反應器相比，該快速流化床反應器內(nèi)徑及催化劑所需藏量均大大減少。

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(zhuǎn)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(qū)、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(qū)，將催化劑與產(chǎn)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。

本領域所公知的，在MTO工藝中，存在多產(chǎn)乙烯、多產(chǎn)丙烯等不同的操作狀態(tài)，對于MTO操作狀態(tài)切換的問題，現(xiàn)有技術尚未涉及。本發(fā)明有針對性的解決了該問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是現(xiàn)有技術中操作狀態(tài)切換的操作問題，提供一種新的甲醇制低碳烯烴過程中催化劑的置換方法。該方法用于低碳烯烴的生產(chǎn)中，具有操作狀態(tài)切換時間短、操作連續(xù)性好的優(yōu)點。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術方案如下：一種甲醇制低碳烯烴過程中催化劑的置換方法，包括以下步驟：(a)原料負荷降至20～80%，補入溫度為300～550℃的水蒸氣，維持反應器氣相線速，保證反應器出口二甲醚質(zhì)量含量低于0.2%；(b)再生器溫度降至450～600℃時，從再生器大型裝卸劑線卸出占總藏量20～60%的狀態(tài)A催化劑；(c)將反應器的狀態(tài)A催化劑導入再生器，再生器催化劑料位控制在設計值的75～125%；(d)從反應器大型裝卸劑線裝入狀態(tài)B催化劑，將反應器催化劑料位控制在設計值的75～125%；(e)從再生器大型裝卸劑線繼續(xù)卸出催化劑，直至再生器催化劑料位達到設計低限值；(f)反應器、再生器間建立正常循環(huán)；(g)逐漸恢復原料負荷，調(diào)整工藝條件，裝置開始進入狀態(tài)B操作；(h)采用小型加劑線向再生器補充狀態(tài)B催化劑。

上述技術方案中，所述催化劑包括SAPO-34分子篩；所述從反應器大型裝卸劑線裝入狀態(tài)B催化劑時采用溫度為200～550℃的水蒸氣輸送，優(yōu)選方案為采用溫度為350～550℃的水蒸氣輸送；所述從再生器卸出催化劑和從反應器裝入催化劑可同時進行；所述小型加劑線向再生器補充狀態(tài)B催化劑時采用空氣或氮氣輸送；所述原料負荷降至50～70%；所述反應器的狀態(tài)A催化劑通過待生斜管導入再生器；所述催化劑置換過程中，反應器內(nèi)溫度不低于375℃；所述再生器卸劑過程中，控制卸劑速度，保證再生器大型裝卸劑線溫度不超過500℃。