[发明专利]氧化物制备低碳烯烃的方法

说明书

本发明涉及化工原料乙烯、丙烯等低碳烯烃的制备技术，具体是一种氧化物制备低碳烯烃的方法。该方法包括以下步骤：1）精甲醇先进入装载有氧化铝催化剂的预反应器反应，反应器出口物料为包含甲醇、二甲醚、水的中间产物；2）杂醇油先经强酸性阳离子型交换树脂及蒸馏切割预处理，得到经过预处理的杂醇油；3）将来自于步骤1）和步骤2）的产物，以及水和循环烃，经预热炉加热，然后进入装有催化剂的主反应器，反应生成以乙烯、丙烯为主的C_1‑8烃类；4）分离步骤3）所得的反应器出口物料，将全部或者部分丙烯和乙烯作为产品输出；其他部分反应产物为循环烃，返回至主反应器中进一步反应。本发明投资小、成本低、反应易控制、收率高。

技术领域

本发明涉及化工原料乙烯、丙烯等低碳烯烃的制备技术，具体是一种氧化物制备低碳烯烃的方法。

背景技术

乙烯、丙烯等低碳烯烃是重要的有机化工基础原料，传统来源主要包括流化催化裂化(FCC)、石脑油蒸汽裂解等石油路线。近年来，随着国内对低碳烯烃的需求急剧增长与石油资源的日益劣质化和重质化的矛盾凸显，以非石油路线特别是以煤或是天然气为原料经甲醇为中间产品制乙烯、丙烯等低碳烯烃的方法受到了越来越多的关注，其中由甲醇/二甲醚生产低碳烯烃的生产技术已经实现了百万吨级的工业生产规模。

目前已有多项专利涉及以甲醇为原料生产低碳烯烃技术，主要有WO2007/140844A1、DE10027159A1、CN101309886A、CN1431982A、CN101811920B等。上述专利记载的均以精甲醇为原料,成本较高,且以精甲醇为原料生产的低碳烯烃中丙烯含量远高于乙烯含量，乙烯产量较低。

此外，这些专利的共同特点是：以精甲醇为原料，先在装填有氧化铝(Al₂O₃)催化剂的预反应器中将部分甲醇(80％以上)转化为二甲醚和水，然后甲醇、二甲醚、水、循环烃等混合进入装填有ZSM-5型分子筛基催化剂的多段绝热式固定床反应器(主反应器)中，将甲醇、二甲醚转化为以丙烯为主要产物的烃类。因为甲醇制低碳烯烃反应是一个剧烈放热反应，这种两段式反应器的做法是为了在预反应器中释放一部分热，减少主反应器中的放热量，以更好的控制住主反应器的反应温度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服上述现有技术存在缺陷，提供一种投资小、成本低、反应易控制、收率高的氧化物制备低碳烯烃的方法。

本发明的氧化物制备低碳烯烃的方法包括以下步骤：

1)精甲醇先进入装载有氧化铝催化剂的预反应器反应，反应器为绝热反应器，初始反应温度为250－280℃，反应器出口温度为350－380℃，反应器出口物料为包含甲醇、二甲醚、水的中间产物；

2)杂醇油先经强酸性阳离子型交换树脂及蒸馏切割预处理，交换脱除碱金属离子及易导致烯烃合成反应催化剂失活的物质，得到经过预处理的杂醇油；

3)将来自于步骤1)和步骤2)的产物，以及水和循环烃，经预热炉加热至380-460℃，然后进入装有催化剂的主反应器，主反应器的反应温度为400-500℃，反应生成以乙烯、丙烯为主的C_1-8烃类；

4)分离步骤3)所得的反应器出口物料，将全部或者部分丙烯和乙烯作为产品输出；其他部分反应产物为循环烃，返回至上述主反应器中进一步反应，以提高低碳烯烃收率，并控制反应器温升。

所述步骤1)中甲醇的重时空速为0.5-2.5kg甲醇/(kg催化剂.h)；所述步骤3)中甲醇、二甲醚及杂醇相加导致的总碳处理空速等同于甲醇重时空速0.5-1.5h^-1。

所述步骤2)中使用的杂醇油来源为甲醇精制副产物，水的质量含量为10-40％；或者费托合成水处理的副产物，水的质量含量为1-25％。

所述步骤3)中主反应器所用催化剂包括但不限于ZSM-5型或者改性ZSM-5型分子筛基催化剂。