[发明专利]SAPO-34催化剂的两段再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种SAPO-34催化剂的两段再生方法，尤其是应用于甲醇制低碳烯烃领域的失活SAPO-34催化剂的再生过程中。

背景技术

低碳烯烃，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，一类重要的用于低碳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，再加上转化生成低碳烯烃工艺的经济性，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。

US 4499327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催化剂具有很高的低碳烯烃选择性，而且活性也较高，可使甲醇转化为低碳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。

US 6166282中公布了一种甲醇转化为低碳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。该方法中采用鼓泡或湍动流化床再生器，只设置一段再生，存在只能提供一种积碳量的再生催化剂的缺点。

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低碳烯烃工艺，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。该方法再生器为鼓泡床，只设置一段再生，存在只能提供一种积碳量的再生催化剂的缺点。

本领域所公知的，要高效利用甲醇制烯烃过程中产生的碳四以上烃，其中一种方案就是利用甲醇制烯烃催化剂将其进一步转化为低碳烯烃，但是由于反应特点的异同，甲醇转化所需的积碳量与碳四以上烃转化所需的积碳量是不同的，现有技术均只设置一段再生，存在只能提供一种积碳量的再生催化剂的问题。本发明有针对性的解决了该问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中甲醇制烯烃SAPO-34催化剂再生只局限于提供一种积碳量再生催化剂的问题，提供一种新的SAPO-34催化剂的两段再生方法。该方法用于乙烯、丙烯的生产中，具有可提供两种不同积碳量再生催化剂分别用于不同类型反应、从而提高低碳烯烃收率的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种SAPO-34催化剂的两段再生方法，包括以下步骤：(1)待生催化剂进入第一再生区，积碳燃烧产生的烟气物流，经气固分离后进入能量回收系统，同时获得积碳量质量分数为0.5～2.5％的再生催化剂I；(2)所述再生催化剂I至少一部分进入第二再生区，与再生介质接触，第二再生区的烟气物流经过气固分离后进入第一再生区，同时在第二再生区中获得积碳量质量分数小于0.5％的再生催化剂II。

上述技术方案中，所述待生催化剂的积碳量质量分数为2.0～6.0％；所述第一再生区中补充空气或氮气；所述第二再生区的再生介质为空气；所述再生催化剂I重量的20～70％进入第二再生区；所述第一再生区为快速流化床，第二再生区为密相流化床或湍动流化床；所述再生催化剂I重量的30～80％去甲醇制烯烃反应器，再生催化剂II用于碳四以上烃催化裂解制低碳烯烃；所述第一再生区内氧浓度为2.5～15％。

本发明所述积炭量的计算方法为一定质量的催化剂上的积炭质量除以所述的催化剂质量。催化剂上的积炭质量测定方法如下：将混合较为均匀的带有积炭的催化剂混合，然后称量一定质量的带碳催化剂，放到高温碳分析仪中燃烧，通过红外测定燃烧生成的二氧化碳质量，从而得到催化剂上的碳质量。