[發明專利]一種甲醇制低碳烯烴的方法

在審

• 申請號: 202111454098.4
• 申請日: 2021-11-23
• 公開（公告）號: CN114133309A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 龔小燕;張瑞馳;俞祥麟;丁艷明;趙春艷;張芳;孫艷茹;張豐豪
• 申請（專利權）人: 北京惠爾三吉綠色化學科技有限公司
• 主分類號: C07C1/20
• 分類號: C07C1/20;C07C11/04;C07C11/06;B01J8/18
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1.一種甲醇制低碳烯烴的方法，包括以下步驟：

(1)原料甲醇經汽化換熱加熱后，從MTO反應段下部進入流化床反應器，在改性ZSM-5分子篩催化劑的作用下生成目標產物乙烯和丙烯；該反應器為兩段式流化床反應器，上段為MTO反應段，下段為C4C5反應段；

(2)反應產物經旋風分離器回收夾帶的催化劑后，從流化床反應器頂部流出，先后與回煉的碳五和醚后碳四、原料甲醇換熱冷卻，進入急冷塔及后續分離系統，分出干氣、乙烯、丙烯、碳四、碳五和芳烴油；

(3)干氣去回煉或放空，乙烯和丙烯產品出裝置，碳四去醚化裝置反應生成MTBE產品，碳五和醚后碳四的混合烴經加熱后從C4C5反應段下部返回流化床反應器，與積碳的ZSM-5分子篩催化劑接觸，裂解生成目標產物乙烯和丙烯，形成的待生劑經汽提段后分為兩股，一股經待生劑U形管進入再生器燒焦再生，一股與來自再生器的高溫再生劑混合后從MTO反應段上部返回流化床反應器。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述的反應器為兩段式流化床反應器，上段為MTO反應段，下段為C4C5反應段。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(1)中原料甲醇從MTO反應段下部進入流化床反應器，生成目標產物乙烯和丙烯；步驟(3)中碳五和醚后碳四的混合烴從C4C5反應段下部進入流化床反應器，裂解生成目標產物乙烯和丙烯。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(3)中，再生劑經再生器汽提段，經再生劑U形管，混入部分來自流化床反應器汽提段底部的待生劑后，混合劑從MTO反應段上部進入流化床反應器；在混合劑的作用下，MTO反應段主要發生甲醇生成低碳烯烴的反應，并形成積碳催化劑。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(3)中，在積碳催化劑的作用下，C4C5反應段主要發生碳五和醚后碳四裂解生成乙烯和丙烯的反應；形成的待生劑經汽提段后分為兩股，一股經待生劑U形管進入再生器燒焦再生，一股經換熱冷卻后與再生器來的再生劑混合，混合劑從MTO反應段上部返回流化床反應器。

6.根據權利要求1、4和5所述的方法，其特征在于甲醇制低碳烯烴的反應和碳五、醚后碳四裂解制乙烯丙烯的反應在同一個流化床反應器中進行，且共用一個反應再生系統和一套分離系統。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于MTO反應段為C4C5反應段提供了更適合裂解反應的積碳的ZSM-5分子篩催化劑，同時催化劑作為熱載體還帶走了MTO反應段的熱量，削弱了MTO反應段的放熱效應，并給強吸熱的C4C5反應段提供了熱量。

8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于來自C4C5反應段并經汽提、降溫后返回MTO反應段的部分待生劑，與來自再生器的高溫再生劑混合，使進入MTO反應段的催化劑的平均含碳量和溫度達到甲醇制烯烴反應的合適范圍。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于流化床反應器的反應壓力0.01～0.5MPa，MTO反應段的溫度為450～550℃，C4C5反應段的溫度為460～580℃。

10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(1)中，進入反應器的原料甲醇也可以是甲醇和/或二甲醚的混合物料；在原料中可以加入適量水蒸汽，以減少催化劑結焦失活。

11.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(3)中，進入反應器的混合烴物料可以是本裝置自產的碳四和/或碳四以上烴，也可以是其他來源的碳四和/或碳四以上烴。

12.根據權利要求1所述的方法，其特征在于流化床反應器的催化劑為改性ZSM-5分子篩催化劑，其改性元素是來自IA族、VA族、IIB族、VIB族、稀土元素的至少一種。