[發明專利]超重力煤基化工原料合成轉化的方法

在審

• 申請號: 201711210559.7
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN109836303A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 翟路海
• 申請（專利權）人: 西安玖誠玖誼實業有限公司
• 主分類號: C07C1/20
• 分類號: C07C1/20;C07C11/04;C07C11/06;C07C11/08;C07C41/01;C07C41/09;C07C43/04;C07C15/02
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本發明公開了超重力煤基化工原料合成轉化的方法，屬于超重力技術領域。該方法是將煤基化工原料轉化反應在超重力反應器中進行，將催化劑床層固定在超重力旋轉床的轉子上，反應過程中催化劑床層始終處于旋轉狀態。該方法通過調節超重力旋轉床轉子的轉速，強化反應產物的傳質過程，控制反應產物的分布，提高目標產物的選擇性。本發明利用超重力旋轉床反應器進行煤基合成氣，甲醇，二甲醚等化工原料的轉化反應，是一種嶄新的煤基化工原料轉化的新方法。

技術領域

本發明涉及一種超重力煤基化工原料合成轉化的方法，具體的說，涉及一種利用超重力反應器進行煤基化工原料，包括合成氣，甲醇，二甲醚，轉化為二甲醚，烯烴和芳烴的反應，屬于超重力技術領域。

合成氣一步法制二甲醚(STD)，煤基甲醇制二甲醚(MTD)，煤基甲醇制烯烴(MTO)，甲醇制芳烴(MTA)，和煤基二甲醚制烯烴(DTO)，煤基二甲醚制芳烴(DTA)，以及煤基甲醇二甲醚混合物制烯烴(DMTO)是重要C1化工新工藝。

背景技術

早期的上述工藝均采用固定式反應器。由于以上轉化反應均是放熱反應，催化劑因積炭致使活性很快衰退，通常需要采用多臺固定反應器，并且反應和再生又必須切換操作，使工藝流程和操作復雜化，降低了催化劑的使用效率。為便于反應熱及時取出及燒焦再生，目前普遍采用流化床或漿態床反應器。流化床或漿態床對催化劑的強度、耐磨和一定篩分粒度都有嚴格的要求，因此提高了催化劑的成本。另外，無論采用固定床或流化床反應器，催化劑的再生頻率都很高。而且產物分布主要由催化劑性能決定，催化劑都需要特定合成方法和進行改性才能達到需要的產物收率，從而使催化劑的開發成本居高不下。

超重力旋轉床反應器最早是由英國帝國化學工業公司(I C I)提出的。EP0023745A3提出超重力旋轉床可以用于吸收，解吸，蒸餾等過程。中國專利CN1064338A，CN1116146A，CN1116185A成功實現了將超重力旋轉床應用于工業規模的油田注水脫氧過程和超細碳酸鈣的制備。中國專利CN1507940A，CN1895766A提出在超重力反應器中進行催化反應并公開了在超重力反應器中進行烴類全加氫和部分加氫的方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種煤基化工原料轉化的方法，具體的說，就是提供一種超重力強化煤基化工原料轉化的方法。本發明的方法是以完全不同于固定床、流化床和漿態床反應器的方式進行反應的，是一種全新的煤基化工原料的轉化方法。

本發明的一種煤基化工原料轉化的方法，其特征在于，煤基化工原料轉化反應在超重力反應器中進行。將上述反應的催化劑固定在超重力反應器的轉子上，在反應過程中催化劑床層始終處于旋轉狀態，反應物料通過旋轉的催化劑床層轉化為產品。

本發明的方法通過調節超重力反應器中催化劑床層的旋轉速度，強化反應生成物的傳質過程，調控反應生成物在催化劑上的停留時間，從而抑制二次反應發生，提高目標產物的選擇性，并且提高催化劑壽命。

由于超重力反應器可以強化傳質和反應過程，在超重力反應器中進行的上述轉化反應，可以強化產物與催化劑之間的傳質，減少產物擴散對催化反應過程的影響，使反應物迅速離開反應環境，促使反應物向產物方向移動，從而克服常規重力場反應器的缺點，達到提高催化劑利用效率，提高催化劑選擇性，減少副產物生成，降低能耗的效果。同時，由于傳熱過程的強化使反應熱迅速被移除，使催化反應更加平穩運行。

本發明的化工原料轉化制烯烴所述轉化反應為氣固兩相反應，所述的反應物料為煤基合成氣、煤基甲醇或煤基二甲醚，產品為二甲醚，烯烴和芳烴。優選合成氣一步法制二甲醚(STD)、煤基甲醇制二甲醚(MTD)、煤基甲醇制烯烴(MTO)、甲醇制芳烴(MTA)，和煤基二甲醚制烯烴(DTO)、煤基二甲醚制芳烴(DTA)，以及煤基甲醇二甲醚混合物制烯烴(DMTO)反應。