[發明專利]一種甲醇制丙烯的制備系統及制備方法

有效

• 申請號: 201711021442.4
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107721791B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 王林;雍曉靜;焦洪橋;張偉;羅春桃;袁煒;王軍;王亮;劉素麗;魏旭禮;杜正平
• 申請（專利權）人: 神華集團有限責任公司;神華寧夏煤業集團有限責任公司
• 主分類號: C07C1/20
• 分類號: C07C1/20;C07C7/00;C07C11/06;C07C41/09;C07C43/04
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 崔華

本發明提供一種甲醇制丙烯的制備系統，包括：用于甲醇制二甲醚的第一反應器、用于二甲醚制丙烯的第二反應器、用于循環烴和水蒸氣混合的混合裝置、用于物料加熱的加熱裝置、用于對第一反應器的出口物料進行分離的分離裝置、用于向第二反應器的第二至最末催化劑床層輸送物料的第一側線管道和第二側線管道、用于對第二反應器的出口物料進行分離的精制單元。本發明還提供利用該制備系統制備丙烯的制備方法。本發明的甲醇制丙烯的制備系統和制備方法，可控制催化劑床層的進料和溫升，提高丙烯的收率，增加經濟效益。

技術領域

本發明屬于天然氣化工和煤化工領域，特別是一種甲醇制丙烯的制備系統及制備方法。

背景技術

丙烯作為重要的石油化工基礎原料，年需求量巨大，可用于生產聚丙烯、丙烯腈、環氧丙烷以及異丙醇等。目前，丙烯主要來自于石油加工中的輕油裂解/裂化工藝，而且以聯產物或副產物方式得到，但隨著“石油危機”問題的出現，勢必會使丙烯在原料及產量上受到很大的限制。甲醇制丙烯(MTP)工藝是指以煤基或天然氣基合成的甲醇為原料，在催化劑的作用下生產丙烯的化工工藝技術。針對我國富煤、貧油、少氣的能源結構，MTP技術具有很好的應用前景和深遠的戰略意義。

德國魯奇公司(Lurgi)是世界上將MTP技術成功工業化應用的公司，該技術的反應設備主要由二甲醚反應器和MTP反應器構成，其中，在二甲醚反應器中，原料甲醇轉化生成含二甲醚、未反應甲醇和水的混合物流。在MTP反應器中，DME/MeOH(二甲醚/甲醇)混合物在沸石基催化劑(cat.2)作用下轉化為烯烴，主要反應為：

在實際生產中，為提高丙烯收率，通常會將MTP反應器的產物經精制單元處理，以分離目標產物，并將分離后剩余的主要含有C₂、C₄、C₅和C₆組分的烴類物流作為循環烴產物流與水蒸氣混合后從MTP反應器頂部送入反應器進行再次反應。從反應器頂部進入的循環烴產物流，往往含有除丙烯外的其他烯烴，經轉化后可進一步提高丙烯收率。而在頂部進料中加入適量工藝蒸汽，一方面可作為放熱反應的吸熱物料，有助于控制催化劑床層的溫升；另一方面，可起到延緩催化劑積碳失活的作用。

然而研究發現，將循環烴產物流從MTP反應器頂部引入MTP反應器進行再次反應，雖然可在一定程度上提高丙烯收率，但是提高程度有限。

此外，目前國內外已有多項專利技術涉及MTP技術領域，如中國專利CN101080373A，CN?101659592?A，CN101142156?A等，但都側重在甲醇制丙烯的工藝技術路線及其催化劑制備方法上，而就如何能提供一種新的甲醇制丙烯的反應系統，并在其基礎上進一步提高丙烯收率的關鍵技術卻鮮有報導。

發明內容

本發明的目的在于提供一種甲醇制丙烯的制備系統及制備方法，以提高丙烯收率。

為實現上述發明目的的一個方面，本發明采用如下技術方案：

一種甲醇制丙烯的制備系統，包括：

第一反應器，用于進行甲醇合成二甲醚反應，以得到第一產物流；所述第一產物流包括二甲醚、水以及未反應的甲醇；

第二反應器，用于進行所述第一產物流制丙烯反應，以得到第二產物流；并且在所述第二反應器內沿縱向設有多個催化劑床層；

混合裝置，用于使來自水蒸汽管線與循環烴產物流管線的物料混合，以得到烴汽混合物；

加熱裝置，用于將來自所述第一反應器的部分第一產物流與來自所述混合裝置的部分烴汽混合物加熱升溫，并送至第一催化劑床層；

分離裝置，用于對來自所述第一反應器的部分第一產物流進行分離，以得到輕組分產物流和重組分產物流；