[发明专利]含氧化合物转化制低碳烯烃的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含氧化合物制备低碳烯烃的生产方法。

背景技术

低碳烯烃，这里定义为乙烯和丙烯，是两种重要的基础化工原料，其需求在不断增加。乙烯、丙烯传统上主要是通过石油路线制得，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能源转化技术，如含氧化合物转化制烯烃(OTO)的工艺，含氧化合物包括甲醇、乙醇、二甲醚、甲乙醚、碳酸二甲酯等。有许多技术可用来生产含氧化合物，原料包括煤、天然气、生物质等。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。

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。

US20060025646专利中涉及一种控制MTO反应器反应区中催化剂积炭量的方法，是将失活的催化剂一部分送入再生区烧炭，另一部分失活催化剂返回到反应区继续反应。

CN1490288A中公布了一种碳四及以上烯烃催化裂解生产丙烯的方法，采用硅铝比(SiO₂/Al₂O₃)为50～1000的ZSM型分子筛催化剂，将原料碳四及以上烯烃在反应温度400～600℃、反应压力0～0.15MPa、液相空速10～50h^-1条件下与催化剂接触发生催化裂解生产丙烯，其丙烯收率最高达到38.2％。

CN102190542A中公布了一种甲醇制烯烃与碳四以上烃催化裂解的耦合方法，采用磷酸硅铝分子筛为催化剂，甲醇与分子筛催化剂接触生成低碳烯烃产品和失活催化剂。该失活催化剂经再生器再生完成后进入提升管反应区和下行床反应区分别与碳四以上烃接触，所生成的低碳烯烃并入低碳烯烃产品去分离工段，所形成的预积炭催化剂返回主反应器。有效利用甲醇制烯烃催化剂来转化碳四以上烃，将MTO的副产物碳四以上烃进一步转化为低碳烯烃，提高低碳烯烃的收率。并能为主反应器提供预积炭催化剂从而提高主反应器低碳烯烃的收率。

上述方法虽然有效提高了总的低碳烯烃收率，但是碳四以上烃转化为低碳烯烃的单程转化率和选择性偏低，而且操作控制上要求比较高。本发明采用的方式有针对性的解决了这一问题。

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低碳烯烃收率不高、副产碳四及以上烃较多的问题，提供一种新的含氧化合物转化制低碳烯烃的生产方法。该方法用于低碳烯烃的生产中，具有低碳烯烃收率较高、副产碳四及以上烃较少的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下，一种含氧化合物制备低碳烯烃的生产方法，主要包括以下步骤：a)含氧化合物原料在预反应器内与催化剂Ⅰ接触，生成的产物物流A进入流化床反应器与分子筛催化剂Ⅱ接触，生成包含低碳烯烃的产物物流B和待生催化剂；b)产物物流B脱除催化剂后，从沉降器顶部流出与预反应器换热后去产品分离系统，进入沉降器内的待生催化剂至少分为两部分，第一部分经循环斜管进入流化床反应器，第二部分经待生斜管进入再生器；c)进入再生器的待生催化剂与再生介质接触再生后形成的再生催化剂，进入汽提器脱气后，经再生斜管进入流化床反应器，再生烟气经旋风分离器脱除夹带的催化剂后，与固定床反应器换热，再生烟气换热后去烟气处理系统；d)含碳四及其以上烃的原料在上述固定床反应器内与催化剂Ⅲ接触，生成包含低碳烯烃的产物物流C进入沉降器。