[发明专利]一种利用流化床反应器由甲醇制备烯烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工多相催化领域，尤其涉及一种提高丙烯选择性的利用流化床反应器由甲醇制备烯烃的方法。

背景技术

乙烯、丙烯是重要的化工原料，一般是从石脑油裂解和蒸汽裂解中得到，目前丙烯的主要来源是乙烯联产丙烯及炼厂副产丙烯，这些生产方式很难满足我国日益增长的丙烯需求，另一方面，我国甲醇产能过剩，如何利用甲醇，也是目前的研究热点。

大连化学物理研究所开发的DMTO技术，使用SAPO-34分子筛作为催化剂，循环流化床为反应器，甲醇水溶液为原料，产物以乙烯、丙烯为主，但是该技术的催化剂失活快，结焦严重，造价昂贵，污染严重。

德国鲁奇公司开发的甲醇制烯烃固定床技术（WO2004/018089），以南方化学公司的ZSM-5分子筛为催化剂，使用固定床反应器进行甲醇制烯烃反应，丙烯单程选择性为35～40％。已经工业化的鲁奇MTP技术是甲醇原料先通过二甲醚反应器，反应生成甲醇/二甲醚混合气，然后再进入MTP固定床反应器进行反应，由于MTP反应放热量大，原料中要添加大量的水来导热，但是床层温度仍然难以控制，以上措施大大提高了工艺复杂性和运营成本。另外，即使在采取这些措施的情况下，固定床反应器的传热性能仍然较差。

CN101407441公布了一种利用两段式固定床，使用ZSM-5催化剂，由甲醇制备烯烃的方法，但是甲醇制烯烃是一个强放热反应，ZSM-5催化剂虽然失活慢，但是固定床很难解决移热的问题。因为甲醇制烯烃是一个强放热反应，使用固定床做反应器，反应器必须要设计的非常复杂，如鲁奇工业化的反应器，而且反应器放大困难，甲醇处理量很难提高。

有鉴于此，有必要提供一种既提高丙烯单程选择性，又容易移除反应热的由甲醇制备烯烃的方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种高丙烯选择性的利用流化床反应器由甲醇制备烯烃的方法。

具体来说，本发明采用以下技术方案：

一种利用流化床反应器由甲醇制备烯烃的方法，该方法包括使用至少两段流化床反应器，使得含甲醇原料依次通过所述至少两段流化床反应器，在催化剂作用下反应，生成丙烯含量为50％-60％的烃类。

在本发明的一个实施方式中，本发明提供一种利用流化床反应器由甲醇制备烯烃的方法，该方法包括以下步骤：

1）含甲醇原料进入到第一流化床反应器1中，在催化剂作用下反应，生成二甲醚、丙烯含量为40％-50％的烃类、水的混合物流；2）将步骤1）中得到的混合物流引入第二段流化床反应器2中，在催化剂作用下反应，生成丙烯含量为50％-60％的烃类。

所述第一流化床反应器1和第二流化床反应器2中使用的催化剂是以ZSM-5分子筛为活性组分的流化床催化剂，ZSM-5分子筛的硅铝比为20－400，优选200－400，ZSM-5分子筛在催化剂中的含量为20-80重量%，优选20－55重量%，催化剂的粒径为50－110μm。

所述第一流化床反应器1和第二流化床反应器2为固定式流化床或者循环流化床。

所述含甲醇原料是甲醇或甲醇水溶液，所述甲醇水溶液的醇水比为1-50，优选5-20。

所述含甲醇原料的甲醇质量空速为1-10h^-1，优选1-5h^-1。

所述第一流化床反应器1的反应温度为350-480℃，优选为420-480℃，压力为0.01-2MPa，反应器表观速度为0.08-5m/s。

所述第二流化床反应器1的反应温度为450-550℃，优选480-520℃，压力为0.01-2MPa，反应器表观速度为0.08-5m/s。

利用本发明的方法，可以提高由甲醇制备烯烃工艺的丙烯选择性，与采用单独的一级流化床反应器的现有技术相比，该丙烯选择性提高了至少8％。和固定床工艺相比，可以使用纯甲醇或者醇水比非常大的甲醇水溶液作为原料，和大连化物所DMTO技术相比，产品以丙烯、C4烃类、汽油为主，产物更具有经济性。

而且使用二级反应器，原料的醇水比可以为20，而目前工业化的鲁奇装置，醇水比为1，显而易见，本发明大大降低了水的用量。

下面用附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述，但并不限制本发明的范围。

附图说明

图1为本发明一种提高丙烯选择性的利用流化床反应器由甲醇制备烯烃的工艺流程示意图。

图2是本发明流化床反应器之间的一种连接方式示意图。