[实用新型]一种甲醇和/或二甲醚转化制备丙烯的系统

说明书

本实用新型属于天然气化工和煤化工领域，提供一种甲醇和/或二甲醚转化制备丙烯的系统，该系统包括：第一进料管，用于输送原料；反应器，用于对加热后的反应原料进行反应；烟道换热器，用于使待进入加热炉的循环物流和反应原料与反应器出口物料进行换热；加热炉，用于对换热后的循环物流和反应原料进行加热；水洗塔，用于对换热后的反应器出口物料水洗；压缩机，用于对塔顶的气相物料增压；分离单元，用于对增压后的气相物料以及水洗塔塔底所得油相分离；第二进料管，用于将C2脱除塔塔顶物流的至少部分送入反应器；第三进料管，用于将C4～C6脱除塔塔顶物流送入反应器。本实用新型在可实现较高丙烯收率的同时，装置结构简单、能耗较低。

技术领域

本实用新型属于天然气化工和煤化工领域，尤其涉及一种甲醇和/或二甲醚转化制备丙烯的系统。

背景技术

乙烯、丙烯都是重要的石油化工基础原料，年需求量巨大，尤其丙烯是目前全球需求量第二大化学品，消费量逐年在大幅提高，甚至超过了乙烯。到目前为止，丙烯仍主要来自于石油加工中的轻油裂解/裂化工艺，而且以联产物或副产物方式得到。但随着“石油危机”问题的出现，这种获得方式势必会使丙烯在原料以及产量上受到很大限制。

针对我国富煤、贫油、少气的能源结构，甲醇催化转化制丙烯技术具有很好的应用前景和深远的战略意义。

目前，由甲醇制低碳烯烃的工艺报道较多，主要有德国Lurgi公司的甲醇制丙烯技术(MTP)、美国UOP公司的甲醇制烯烃技术(MTO)、国内中科院大连化学物理研究所自主开发的甲醇/二甲醚制低碳烯烃技术(DMTO)和清华大学研制开发的流化床甲醇制丙烯技术(FMTP)。其中，德国Lurgi公司的MTP技术产物以丙烯为主，并且已经申请了多项专利技术(例如CN1431982A、EP448000、WO20061364.33等)，即将进入大规模产业化。该工艺由两段绝热固定床反应器组成，即在I段二甲醚反应器中，甲醇蒸汽首先在高活性、高选择性的Al₂O₃基催化剂上，在200～400℃条件下部分脱水生成二甲醚；未反应的甲醇以及二甲醚-水混合物继续进入II段MTP反应器，在ZSM-5基催化剂上，在400～500℃条件下进一步反应生成以丙烯为主的混合烃类产物，并伴有大量乙烯、汽油和液化石油气的生成。此外，上述工艺的MTP反应器中催化剂为多层设计，装卸较为繁琐；反应器后端设置有甲醇回收塔用于回收废水中甲醇，能耗浪费较大；分离系统冗长，工艺操作弹性较低，产品分布较为单一；需通入大量高温水蒸气作为稀释介质，能耗较高。

中国专利CN102060644A公开了一种甲醇脱水制烯烃的方法，反应装置包括一个催化蒸馏反应器，一个连续反应移动床反应器和两个绝热固定床反应器。甲醇气化后进入催化蒸馏反应器与ZSM-5催化剂进行反应，反应产物进入移动床反应器继续与催化剂进行反应，反应产物经分离后，将含C4烃物流和含C5～C7烃物流分别引入两个固定床反应器进行反应；在移动床反应器中对失活催化剂进行烧焦再生后循环使用，进而提高烯烃收率和催化剂稳定性。该方法的催化蒸馏反应器中未反应的甲醇和反应生成的水需从反应器侧线分别抽出，增加了装置操作的复杂性，而且催化蒸馏反应器采用段间换热，换热器占用了一定的反应器空间，使催化剂的有效装填体积分率下降，降低了反应器的经济性；另外，该方法中移动床反应器与再生器为水平放置，需要在反应系统与再生装置之间增加特别的气体装置，将反应器流出来的催化剂输送到再生反应器再生，存在着能耗过高，经济效益欠佳的技术缺陷。

发明内容

本实用新型的目的在于，针对现有甲醇制低碳烯烃工艺存在的问题，提供一种甲醇和/或二甲醚转化制备丙烯的系统及其工艺，在不设置甲醇回收塔以及反应系统中不加入高温水蒸气的情况下，充分利用反应过程中循环烃裂解吸热和甲醇或二甲醚脱水放热的原理，可以实现较高的丙烯收率，同时能耗较低。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种甲醇和/或二甲醚转化制备丙烯的系统，包括：

第一进料管，用于输送制备丙烯所需的反应原料；