[发明专利]用于制备低碳烯烃的方法及装置

说明书

本发明公开了用于制备低碳烯烃的方法及装置，涉及石油化工技术领域。用于制备低碳烯烃的方法包括：将轻烃原料在轻烃反应器中与催化剂接触反应，然后进行气固分离得到积碳催化剂；将甲醇在甲醇反应器中与积碳催化剂接触反应。用于制备低碳烯烃的装置，用于实施上述用于制备低碳烯烃的方法，利用轻烃反应器进行轻烃原料和催化剂的接触反应，反应之后的产物进入第一气固分离器进行气固分离得到积碳催化剂，利用甲醇反应器进行积碳催化剂和甲醇的反应，采用这种反应器并联、催化剂串联的方式能够显著提升低碳烯烃的产率。

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，且特别涉及用于制备低碳烯烃的方法及装置。

背景技术

乙烯、丙烯等低碳烯烃是石油化工行业的重要原料，目前低碳烯烃的生产主要采用蒸汽裂解工艺，其原料通常为直馏石脑油、加氢裂化石脑油、加氢轻蜡油和来自重整装置的拔头油。低碳烯烃的生产技术还包括催化裂化、丙烷脱氢、甲醇制烯烃、烯烃歧化、轻烃催化裂解等技术。其中，轻烃催化裂解工艺具有较高的低碳烯烃产率，与管式炉蒸汽裂解工艺相比反应温度显著降低(反应温度在600℃～700℃之间)，但其仍是一个强吸热的反应过程。由于轻烃裂解生焦低，自身热量难以平衡，因此该工艺过程需要不断补热，给工程设计和催化剂制备带来了较为苛刻的要求。

无论是蒸汽裂解工艺还是轻烃催化裂解工艺均存在低碳烯烃产率低的问题，鉴于此提出本申请。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于制备低碳烯烃的方法，旨在利用催化剂串联的方式，显著提升低碳烯烃的产率。

本发明的另一目的在于提供一种用于制备低碳烯烃的装置，旨在实现轻烃和甲醇反应的耦合，显著提升低碳烯烃的产率。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出了一种用于制备低碳烯烃的方法，包括：将轻烃原料在轻烃反应器中与催化剂接触反应，然后进行气固分离得到积碳催化剂；将甲醇在甲醇反应器中与积碳催化剂接触反应。

本发明还提出一种用于制备低碳烯烃的装置，用于实施上述用于制备低碳烯烃的方法，包括轻烃反应器、甲醇反应器和第一气固分离器，轻烃反应器上设置有轻烃进口、催化剂进口和产物出口，甲醇反应器上设置有甲醇进口和积碳催化剂进口，第一气固分离器的原料进口与轻烃反应器的产物出口连通，第一气固分离器的固体出口与甲醇反应器上的积碳催化剂进口连通。

本发明实施例提供一种用于制备低碳烯烃的方法的有益效果是：其通过将轻烃原料和甲醇在两个不同的反应器中进行反应，并利用轻烃反应之后的积碳催化剂与甲醇接触反应，采用这种反应器并联、催化剂串联的方式能够显著提升低碳烯烃的产率。

这可能是由于：轻烃反应之后的催化剂积碳较少，这部分催化剂与甲醇接触反应仍具有较高的温度和活性，而且催化剂上的积碳可以作为甲醇制烯烃反应的前驱物，降低甲醇制烯烃反应的活化能，避免高温情况下甲醇过裂解生成一氧化碳和氢气，而更大程度上生成低碳烯烃，显著提高低碳烯烃产率。

本发明实施例还提供一种用于制备低碳烯烃的装置，用于实施上述用于制备低碳烯烃的方法，利用轻烃反应器进行轻烃原料和催化剂的接触反应，反应之后的产物进入第一气固分离器进行气固分离得到积碳催化剂，利用甲醇反应器进行积碳催化剂和甲醇的反应，显著提升了低碳烯烃的产率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的用于制备低碳烯烃的装置的结构示意图；

图2为本发明对比例提供的用于制备低碳烯烃的装置的结构示意图。