[發明專利]一種采用雙反應區由合成氣制備低碳烯烴的方法

有效

• 申請號: 201710936306.1
• 申請日: 2017-10-10
• 公開（公告）號: CN109651037B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 張曉昕;張勇;王宣;慕旭宏;宗保寧
• 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石油化工科學研究院
• 主分類號: C07C1/20
• 分類號: C07C1/20;C07C11/02;B01J29/85
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 鄭永勝;周建秋

本公開涉及一種采用雙反應區由合成氣制備低碳烯烴的方法，該方法包括：將合成氣原料引入氣固流化床反應器的第一反應區的底部與復合催化劑接觸并由下至上進行第一費托合成反應，使至少部分合成氣原料生成甲醇，從第一反應區的頂部得到含有甲醇的第一反應產物；將第一反應產物送入第二反應區中與復合催化劑繼續進行第二費托合成反應，使至少部分甲醇生成低碳烯烴，從第二反應區的頂部得到含有低碳烯烴的第二反應產物。本公開將合成氣制備低碳烯烴的反應在兩個反應區內進行，從而提高了合成氣原料的轉化率和低碳烯烴的選擇性。

技術領域

本公開涉及一種采用雙反應區由合成氣制備低碳烯烴的方法。

背景技術

低碳烯烴作為基本有機化工原料，在現代石油和化學工業中起著舉足輕重的作用。尤其是乙烯和丙烯，隨著其需求量的日益增加及應用領域的不斷擴大，對其合成方法進行廣泛的研究日顯重要。

從世界范圍來說，制取低碳烯烴尤其是乙烯、丙烯方法可分為以下幾類：一是傳統的輕油裂解方法，即石油路線來制取乙烯、丙烯等低碳烯烴；二是通過乙烷、丙烷脫氫制取乙烯、丙烯，乙丙烷脫氫制乙烯、丙烯具有成本低、收率高、投資少、污染小等優點。隨著美國、加拿大及中東地區天然氣的大規模開采，乙烷的供應大幅增加，價格卻不斷下降，乙烷脫氫制乙烯已成為頗具競爭力的工藝路線；三是以煤為原料制取合成氣，合成氣經由甲醇或二甲醚(間接法)制取低碳烯烴技術，尤其在我國，據不完全統計，截至2015年底，國內已建設投產煤制烯烴裝置8套，總生產能力約458萬t，產量約398萬t，建成甲醇制烯烴裝置15套，總生產能力約404萬t，產量約250萬t。煤/甲醇制烯烴生產能力占國內烯烴總能力的16.9％，煤/甲醇制烯烴已成為我國烯烴工業的重要組成部分。

目前，在國際原油40～45美元/桶情況下，國內煤制烯烴項目仍能實現盈虧平衡，但與傳統蒸汽裂解制乙烯行業相比已不具備成本競爭優勢，盈利能力顯著下滑。而由合成氣直接制取低碳烯烴為一步反應生成目的產物，其工藝流程比間接法更簡單，更為經濟，抗風險能力更高。

合成氣直接制備低碳烯烴研究有近70年的歷史，但始終沒有工業化成就。其原因主要是幾乎所有研究集中在傳統的Fe、Co、Ru等F-T合成金屬，而這類傳統單中心催化劑無法高選擇性地得到低鏈烯烴(C2-C4)，CO加氫生成的CHx在該催化劑表面無法選擇性地進行C-C偶聯，因而得到了比較寬的產物分布(Anderson–Schulz–Flory)，最高產率限制在58％。

發明內容

本公開的目的是提供一種采用雙反應區由合成氣制備低碳烯烴的方法，本公開的方法低碳烯烴轉化率高，選擇性好。

為了實現上述目的，本公開提供一種采用雙反應區由合成氣制備低碳烯烴的方法，該方法包括：將合成氣原料引入氣固流化床反應器的第一反應區的底部與復合催化劑接觸并由下至上進行第一費托合成反應，使至少部分合成氣原料生成甲醇，從第一反應區的頂部得到含有甲醇的第一反應產物；其中，所述復合催化劑含有多孔金屬顆粒和分子篩；所述氣固流化床反應器由下至上依次包括第一反應區和第二反應區；將第一反應產物送入第二反應區中與復合催化劑繼續進行第二費托合成反應，使至少部分甲醇生成低碳烯烴，從第二反應區的頂部得到含有低碳烯烴的第二反應產物。

本公開將合成氣制備低碳烯烴的反應在兩個反應區內進行，從而控制第一反應區的反應條件以適合合成氣原料轉化為甲醇，并控制第二反應區的反應條件以適合甲醇轉化為低碳烯烴，從而提高了合成氣原料的轉化率和低碳烯烴的選擇性。

本公開的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本公開的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本公開，但并不構成對本公開的限制。在附圖中：

圖1是本公開方法所采用的氣固流化床反應器一種具體實施方式的結構示意圖。

附圖標記說明