[发明专利]含氧化合物转化制低碳烯烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含氧化合物转化制低碳烯烃的方法。

背景技术

低碳烯烃工业作为石化工业的龙头，在国民经济发展中具有举足轻重的地位。随着社会的发展，我国低碳烯烃的市场需求急剧增加，低碳烯烃及其下游产品的进口量逐年增加，国内产品市场占有率还不到一半。

甲醇制低碳烯烃是指利用甲醇在催化剂作用下生成乙烯、丙烯等低碳烯烃的工艺技术。甲醇制低碳烯烃技术是非石油资源制取化工产品的一条新工艺路线，已成为新能源资源技术研究开发热点之一。

分子筛由于具有良好的择形催化性能和较好的热稳定性，被广泛的应用在石油化工等领域。分子筛应用于工业催化时，一般不能采用100％的分子筛制备成催化剂应用于工业过程。分子筛的自身粘结性比较差，自身粒度过于细小，即使压片成型，强度也低于20牛顿，难于成型为直接应用于工业过程的催化剂。对于流化床反应器，由于催化剂本身在反应器中不断循环流动或者湍动，催化剂颗粒与颗粒、催化剂与反应器器壁、催化剂与再生器器壁、催化剂与取热器器壁、催化剂与输送管道壁之间的摩擦和碰撞均会使催化剂磨细和破损，最终以细粉的形式逸出反应系统。流化床催化剂应具有一定的强度和耐磨性，从而满足工业过程对催化剂的要求。

US6509290专利公开了一种制备分子筛催化剂的方法，该催化剂中含有分子筛磨碎颗粒和原始分子筛。该磨碎颗粒主要来自催化剂生产工艺和反应系统再循环的碎颗粒。该方法包括将分子筛、原始粘结剂和填料、喷雾干燥的磨碎颗粒或团块和来自反应装置的非原始磨碎颗粒一起混合。将该混合物干燥，形成成品催化剂颗粒。为了增加催化剂颗粒的强度，该磨碎颗粒基本上不含焦炭。

CN1791463专利公开了一种制备分子筛催化剂的方法，该方法包括将分子筛、液体和有效硬化量大干燥的分子筛催化剂一起混合形成淤浆，干燥该淤浆后焙烧，形成耐磨催化剂。

尽管已有一些专利涉及到了流化床催化剂的制备方法，但流化床催化剂的耐磨强度较低，制备过程中的能耗需要进一步降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有含氧化合物转化制低碳烯烃技术中使用的分子筛流化床催化剂耐磨性能较差的问题，提供一种新的含氧化合物转化制低碳烯烃的方法，该方法使用的催化剂具有耐磨强度高的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：以甲醇或二甲醚为原料，在反应温度为400～600℃，反应表压为0.001MPa～0.5MPa，反应重量空速为0.1～4小时^-1，水/甲醇或二甲醚重量比为0.1～3∶1的条件下，原料通过催化剂床层与催化剂接触，反应生成低碳烯烃，所用的催化剂为一种无粘结剂催化剂，以焙烧后的成品催化剂重量百分含量计，包括以下物质组成：

a.10～60％的分子筛；

b.10～40％的粘结剂；

c.10～60％的基质；

d.0.1～30％的耐磨剂；

其中，耐磨剂为选自棒状或针状材料，其长径比为2～20，以焙烧后的成品催化剂重量计，耐磨剂含量为0.5～20％。

上述技术方案中，耐磨剂优选方案为选自石棉、陶瓷纤维、玻璃纤维、硅灰石矿物中的一种，棒状或针状材料的长径比优选范围为5～10，以焙烧后的成品催化剂重量计，耐磨剂含量优选范围为1～15％；分子筛优选方案为选自ZSM-5、丝光沸石、β沸石、Y沸石、MCM-22、ZSM-5/丝光沸石、ZSM-5/β沸石、ZSM-5/Y沸石中的至少一种，分子筛的晶体粒径优选范围为在0.1～5um之间，分子筛的密度优选范围为在0.5～2克/毫升，以焙烧后的成品催化剂重量计，分子筛含量优选范围为20～50％；粘结剂优选方案为选自硅溶胶或铝溶胶中的至少一种，以焙烧后的成品催化剂重量计，粘结剂含量优选范围为5～20％；基质材料优选方案为选自高岭土、煅烧高岭土、硅藻土、膨润土、白土中的至少一种，以焙烧后的成品催化剂重量计，基质材料含量优选范围为10～50％。反应温度优选范围为450～600℃；反应压力优选范围为0.01MPa～0.2Mpa；反应重量空速优选范围为0.2～2小时^-1；水/轻油重量比优选范围为0.2～2∶1。