[發明專利]甲醇催化轉化過程氧化物回煉的反應系統及其反應方法

有效

• 申請號: 201811206982.4
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN111056896B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 李曉紅;齊國禎;王洪濤;王菊
• 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;C07C11/04;C07C11/06
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本發明涉及一種甲醇催化轉化過程氧化物回煉的反應系統及其反應方法，主要解決現有技術中氧化物回煉時氧化物轉化率低的問題。本發明通過甲醇催化轉化過程分離單元產生的混合氧化物水溶液原料進入反應器氧化物回煉區和再生催化劑接觸反應，甲醇原料進入反應器甲醇轉化區和待生催化劑接觸反應，生成的反應產物經旋風分離器分離催化劑后進入后續分離系統，待生催化劑經待生斜管進入再生器燒去積炭后得到再生催化劑，再生催化劑經再生斜管返回反應器氧化物回煉區的技術方案，較好地解決了該問題，可用于乙烯、丙烯工業生產中。

技術領域

本發明涉及一種甲醇催化轉化過程氧化物回煉的反應系統及其反應方法。

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，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。

US6166282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。

CN1723262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。

MTO過程副產酮、醛、醚等含氧化合物，為減少原料的碳基損失，現有技術是將這部分含氧化合物和未轉化的甲醇直接返回MTO反應器。然而，現有技術存在副產氧化物轉化率低，需要大量外甩的問題，本專利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之一是現有技術中氧化物回煉時氧化物轉化率低的技術問題，提供一種甲醇催化轉化過程氧化物回煉的反應系統。該系統具有氧化物回煉時氧化物轉化率高的優點。

本發明所要解決的技術問題之二是提供一種與解決技術問題之一相對應的反應方法。

為解決上述問題之一，本發明采用的技術方案如下：提供一種甲醇催化轉化過程氧化物回煉的反應系統，包括反應器密相段(1)、反應器稀相段(2)、反應器氧化物回煉區(3)、反應器甲醇轉化區(4)、再生斜管(5)、旋風分離器(6)、隔板(9)和待生斜管(14)；其中：反應器稀相段(2)位于反應器密相段(1)上方；反應器密相段(1)由反應器氧化物回煉區(3)和反應器甲醇轉化區(4)組成；再生斜管(5)和反應器氧化物回煉區(3)相連；待生斜管(14)和反應器甲醇轉化區(4)相連；旋風分離器(6)位于反應器稀相段(2)；反應器氧化物回煉區(3)和反應器甲醇轉化區(4) 由隔板(9)相連，反應器氧化物回煉區(3)和反應器甲醇轉化區(4)和隔板(9)均位于反應器密相段(1)催化劑床層內，隔板(9)和反應器器壁相連。