[发明专利]增产轻质烯烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种增产轻质烯烃的方法。

技术背景

轻质烯烃，即乙烯和丙烯，是两种重要的基础化工原料，其需求量在不断增加。一般地，乙烯、丙烯是通过石油路线来生产，但由于石油资源有限的供应量及较高的价格，由石油资源生产乙烯、丙烯的成本不断增加。近年来，人们开始大力发展替代原料转化制乙烯、丙烯的技术。其中，一类重要的用于轻质烯烃生产的替代原料是含氧化合物，例如醇类(甲醇、乙醇)、醚类(二甲醚、甲乙醚)、酯类(碳酸二甲酯、甲酸甲酯)等，这些含氧化合物可以通过煤、天然气、生物质等能源转化而来。某些含氧化合物已经可以达到较大规模的生产，如甲醇，可以由煤或天然气制得，工艺十分成熟，可以实现上百万吨级的生产规模。由于含氧化合物来源的广泛性，再加上转化生成轻质烯烃工艺的经济性，所以由含氧化合物转化制烯烃(OTO)的工艺，特别是由甲醇转化制烯烃(MTO)的工艺受到越来越多的重视。

US4499327专利中对磷酸硅铝分子筛催化剂应用于甲醇转化制烯烃工艺进行了详细研究，认为SAPO-34是MTO工艺的首选催化剂。SAPO-34催化剂具有很高的轻质烯烃选择性，而且活性也较高，可使甲醇转化为轻质烯烃的反应时间达到小于10秒的程度，更甚至达到提升管的反应时间范围内。

US6166282中公布了一种氧化物转化为轻质烯烃的技术和反应器，采用快速流化床反应器，气相在气速较低的密相反应区反应完成后，上升到内径急速变小的快分区后，采用特殊的气固分离设备初步分离出大部分的夹带催化剂。由于反应后产物气与催化剂快速分离，有效的防止了二次反应的发生。经模拟计算，与传统的鼓泡流化床反应器相比，该快速流化床反应器内径及催化剂所需藏量均大大减少。

CN1723262中公布了带有中央催化剂回路的多级提升管反应装置用于氧化物转化为轻质烯烃工艺，该套装置包括多个提升管反应器、气固分离区、多个偏移元件等，每个提升管反应器各自具有注入催化剂的端口，汇集到设置的分离区，将催化剂与产品气分开。

在中国发明专利200810043971.9中公布了一种提高低碳烯烃收率的方法，该方法采用在甲醇转化为低碳烯烃的第一反应区上部设置一个第二反应区，且该第二反应区直径大于第一反应区，以增加第一反应区出口的产品气在第二反应区内的停留时间，使得未反应的甲醇、生成的二甲醚和碳四以上烃继续反应，达到提高低碳烯烃收率的目的，该方法还包括第二反应区的进料可以是经过分离的回炼碳四以上烃。该方法虽然可以在一定程度上提高低碳烯烃的收率，但是由于第一反应区出来的催化剂已经带有较多的积碳，而碳四以上烃裂解需要较高的催化剂活性，因此该方法中第二反应区内的碳四以上烃转化效果仍然偏低。

因此，需要一种新方法，以达到使碳四以上烃尽量多的转化为低碳烯烃的目的，最终达到提高低碳烯烃收率和工艺经济性的目的。本发明有针对性的解决了上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的轻质烯烃收率不高的问题，提供一种新的增产轻质烯烃的方法。该方法用于轻质烯烃的生产中，具有轻质烯烃收率较高、轻质烯烃生产工艺经济性较好的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种增产轻质烯烃的方法，主要包括以下步骤：(1)包括甲醇的原料进入第一反应区，与包括磷酸硅铝分子筛催化剂接触，生成包括轻质烯烃的产品物流I，同时形成失活催化剂；(2)所述失活催化剂的第一部分返回到第一反应区，第二部分进入再生器再生，再生完成的催化剂进入第二反应区，与包括碳四以上烃的原料接触，生成的产品和催化剂进入第三反应区，与包括碳四以上烃的原料接触，生成包括轻质烯烃的产品物流II，同时形成积炭量为0.2～2.7％重量的预积炭催化剂；(3)所述产品物流II经气固分离后与产品物流I混合进入分离工段，所述预积炭催化剂返回第一反应区；其中，返回第一反应区的所述失活催化剂的第一部分与返回第一反应区的所述预积碳催化剂的质量流量之比为0.8～5.0∶1，第一反应区内的催化剂平均积炭量为2.0～4.0％重量。