[发明专利]一种将甲醇转化为丙烯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及丙烯的制备方法，尤其涉及一种将甲醇转化为丙烯的方法。

背景技术

丙烯是现代化学工业所必需的一种基础化工原料，随着工业经济的不断发展，未来需求量将不断增长，传统的丙烯工业生产基本都以石油基物质为原料，如石油的蒸汽裂化等，而石油作为一种不可再生资源，经过多年的过度开采消耗，从长远来看面临着即将枯竭的危机，从短期来看又同时受地理、经济、政治等因素的影响价格波动剧烈，因此本领域一直寻求一种可以替代石油为原料生产丙烯的方法。

甲醇制丙烯技术是一种非石油资源丙烯生产工艺，具有重大的应用前景。目前世界上比较成熟的主要有UOP公司的流化床甲醇制烯烃(MTO)技术和德国Lurgi公司的固定床甲醇制丙烯(MTP)技术。前者主要制备乙烯和丙烯，而后者主要制备丙烯。

流化床技术主要采用SAPO-34催化剂，该技术对低碳烯烃有很高的选择性，但是丙烯单选择性不高，需采用产物二次反应的方式，提高丙烯选择性，因此工艺投资相对较大。除了UOP公司，国内还有中科院大连化学物理研究所、清华大学从事流化床工艺的开发。

固定床技术专利商主要是德国Lurgi公司，该技术丙烯单选择性较高。欧洲专利EP0448000B1和中国专利CN1431982A中公开了德国Lurgi公司固定床甲醇制丙烯的工艺和所使用的催化剂，根据专利所公开的内容及Lurgi公司所披露的资料，其工艺方法具有较高的丙烯收率，同时副产少量乙烯、LPG(液化石油气)和汽油等。由于固定床中催化剂需原位再生，因此Lurgi公司在其商业化示范装置中通过设置多个固定床反应器进行切换以解决上述问题，但同时造成了系统设备要求高、操作复杂的问题。

ZSM-5是一种具有中孔性质的分子筛催化剂，具有中等的积碳速率。移动床技术是一种连续反应再生技术，尤其适用于具有中等积碳速度的催化剂。它既可以像循环流化床一样连续反应再生，同时又不需要很高的耐磨性要求。

公开号为CN1803738A的中国专利申请和公开号为CN101023048A的中国专利申请中公开了一种移动床甲醇制丙烯技术，通过控制一定的催化剂循环速度和特定的处理方法，提高丙烯的选择性。然而移动床反应器本身的撤热能力较弱，而甲醇制丙烯反应是强放热过程，如果反应器内热量不及时移除，不仅导致反应温度迅速提高，丙烯选择性下降，严重时将导致反应器飞温，造成安全事故。而上述两个专利申请中并未提及如何解决移动床中的撤热问题。

因此，设计开发具有强撤热能力的移动床反应器及将甲醇转化为丙烯的方法，对于提高丙烯选择性和反应稳定性具有重要的意义。

发明内容

本发明提供了一种将甲醇转化为丙烯的方法，主要解决了目前甲醇制丙烯移动床反应器内强放热反应的撤热、生产不连续及丙烯选择性较低的问题。

一种将甲醇转化为丙烯的方法，包括以下步骤：

(1)将甲醇通入甲醇反应区与催化剂接触反应，反应得到甲醇、二甲醚和水的混合物；

(2)将上述甲醇、二甲醚和水的混合物分成若干股反应物流，第一股反应物流送入第一反应区，与催化剂接触反应，得到产物流，产物流与其它任意一股反应物流混合后送入第一反应区，与催化剂接触反应，直至产物流与最后一股反应物流混合后送入第一反应区，与催化剂接触反应，得到富含丙烯的一次反应产物流；

(3)将上述一次反应产物流送入分离区，经脱水及脱氧化物后，分别得到丙烯、丙烷、C₁-C₂的烃、C₄的烃、C₅-C₆的烃以及C₇以上烃的重组分；

(4)将C₁-C₂的烃和C₄的烃循环至第一反应区继续反应；

(5)将C₅-C₆的烃和部分C₇以上烃的重组分送入第二反应区，与催化剂接触反应，得到含丙烯的二次反应产物流；

所述的部分C₇以上烃的重组分的质量是C₇以上烃的重组分总质量的30％以下，剩余的C₇以上烃的重组分作为副产物；

(6)将上述二次反应产物流送入分离区，分别得到丙烯、丙烷、C₁-C₂的烃、C₄的烃、C₅-C₆的烃以及C₇以上烃的重组分；