[發(fā)明專利]一種甲醇制低碳烯烴的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111454098.4
• 申請(qǐng)日: 2021-11-23
• 公開（公告）號(hào): CN114133309A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京惠爾三吉綠色化學(xué)科技有限公司
• 主分類號(hào): C07C1/20
• 分類號(hào): C07C1/20;C07C11/04;C07C11/06;B01J8/18
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一種甲醇制低碳烯烴的方法。該方法采用兩段式流化床反應(yīng)器，上段為MTO反應(yīng)段，下段為C4C5反應(yīng)段。該方法包括以下步驟：原料甲醇經(jīng)汽化換熱加熱后，從MTO反應(yīng)段下部進(jìn)入流化床反應(yīng)器，在改性ZSM?5分子篩催化劑的作用下生成低碳烯烴，反應(yīng)產(chǎn)物從流化床反應(yīng)器頂流出，經(jīng)換熱冷卻后進(jìn)入后續(xù)分離系統(tǒng)，分出干氣、乙烯、丙烯、碳四、碳五和芳烴油；乙烯、丙烯產(chǎn)品出裝置，碳四去醚化裝置反應(yīng)生成MTBE，碳五和醚后碳四混合后從C4C5反應(yīng)段下部返回流化床反應(yīng)器。本工藝方法結(jié)合ZSM?5分子篩催化劑的特點(diǎn)，采用兩段式流化床反應(yīng)器和配套再生器，使甲醇制烯烴的反應(yīng)和碳四碳五裂解反應(yīng)在同一個(gè)流化床反應(yīng)器中進(jìn)行，且共用一個(gè)反應(yīng)再生系統(tǒng)和一套分離系統(tǒng)，充分利用反應(yīng)熱、降低裝置能耗的同時(shí)，提高了目標(biāo)產(chǎn)物乙烯和丙烯的收率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種以甲醇為原料制備乙烯和丙烯等低碳烯烴的工藝方法。具體地說是將流化床反應(yīng)器分為兩個(gè)反應(yīng)段，甲醇制烯烴的反應(yīng)和醚后碳四碳五的裂解反應(yīng)在同一個(gè)流化床反應(yīng)器中進(jìn)行，共用一個(gè)反應(yīng)再生系統(tǒng)和一套分離系統(tǒng)，精簡(jiǎn)了設(shè)備的同時(shí)，充分利用了反應(yīng)熱，提高了乙烯丙烯的收率。

背景技術(shù)

乙烯和丙烯是重要的基礎(chǔ)化工產(chǎn)品，主要通過石腦油裂解制備。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，在全球范圍內(nèi)乙烯和丙烯的需求量持續(xù)快速增長，而與此同時(shí)不可再生的石油資源日漸匱乏。以煤、天然氣等為原料經(jīng)由甲醇合成低碳烯烴的技術(shù)異軍突起，提供了一種非石油路線制備低碳烯烴的方法，發(fā)揮了我國煤炭資源優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)了石化原料的不足，符合我國富煤少油的基本國情。

近年來，甲醇制低碳烯烴技術(shù)正受到越來越多的重視。按照產(chǎn)物分布的不同，甲醇制低碳烯烴技術(shù)主要分為MTO技術(shù)和MTP技術(shù)，MTO技術(shù)一般采用流化床反應(yīng)器、SAPO-34分子篩催化劑，一步法生成以乙烯、丙烯為主的低碳烯烴，MTP技術(shù)一般采用固定床反應(yīng)器、ZSM-5分子篩催化劑，兩步法制備，首先甲醇在DME反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化為含二甲醚的物流，之后二甲醚物流進(jìn)入MTP反應(yīng)器生成以丙烯為主的低碳烯烴。

MTP技術(shù)需要回?zé)挻罅康难h(huán)烴，使用工藝蒸汽控制反應(yīng)溫度，能耗較高，丙烯收率較低，MTO技術(shù)較MTP技術(shù)發(fā)展更成熟。目前MTO技術(shù)研究較多的是開發(fā)新型催化劑，降低催化劑的生焦速率，提高乙烯丙烯收率等。

CN102060644B公開了一種甲醇兩步法制備烯烴的方法，其催化反應(yīng)系統(tǒng)包括一個(gè)催化蒸餾反應(yīng)器和一個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器，催化劑都采用ZSM-5分子篩催化劑。為了提高烯烴產(chǎn)率，反應(yīng)產(chǎn)物分出的含C4烴物流和含C5-C7烴物流分別進(jìn)入兩個(gè)固定床反應(yīng)器催化反應(yīng)。該方法需要多個(gè)反應(yīng)器，且未給出收率數(shù)據(jù)。

CN111423302A公開了“一種甲醇制烯烴的方法和裝置”，包括甲醇制烯烴反應(yīng)器、預(yù)反應(yīng)器和催化劑完全再生器，其中預(yù)反應(yīng)器的進(jìn)料是分離產(chǎn)物得到的C4和/或C5+烴類。區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中的不完全再生，該方法的甲醇反應(yīng)器出來的待生劑是完全再生，再生劑在預(yù)反應(yīng)器中預(yù)積碳，之后返回甲醇反應(yīng)器，該方法能提高催化劑的利用率，降低甲醇單耗，提高低碳烯烴收率。該方法增設(shè)預(yù)反應(yīng)器用于轉(zhuǎn)化C4和/或C5+烴，所述實(shí)施例采用活性組分為SAPO-34的SMC-001催化劑，產(chǎn)物中乙烯+丙烯的收率84.98％，甲醇單耗2.96噸。

CN112299939A公開了“一種甲醇制烯烴的方法與系統(tǒng)”，包括甲醇制烯烴反應(yīng)器、裂解反應(yīng)器、再生器和氣固分離器，其中裂解反應(yīng)器的進(jìn)料為C4+烴類。該系統(tǒng)將裂解反應(yīng)器出來的半待生劑(含碳催化劑)分為兩股，分別去甲醇反應(yīng)器和再生器，與現(xiàn)有技術(shù)相比多出來的這一股去往再生器的半待生劑加大了催化劑的循環(huán)量，降低了生焦率的同時(shí)來自再生器的大量再生劑為C4+烴類裂解提供了足夠的裂解熱，最終提高了總的乙烯丙烯收率。該方法增設(shè)裂解反應(yīng)器用于轉(zhuǎn)化C4+烴，所述實(shí)施例的催化劑牌號(hào)是SMC-001，其活性組分是SAPO-34，實(shí)施例中甲醇單耗在2.65左右。