[发明专利]一种甲醇制烯烃中耦合烯烃高温裂解的方法和系统在审

专利信息
申请号: 202210699424.6 申请日: 2022-06-20
公开(公告)号: CN115124399A 公开(公告)日: 2022-09-30
发明(设计)人: 南海明;夏婷婷;王晓霞;刘明鑫;张世杰;闫辉;徐晓明;潘静萍 申请(专利权)人: 中国神华煤制油化工有限公司;神华工程技术有限公司
主分类号: C07C1/20 分类号: C07C1/20;C07C4/04;C07C11/04;C07C11/06
代理公司: 北京信诺创成知识产权代理有限公司 11728 代理人: 陈悦军;熊保
地址: 100011 北京*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 甲醇 烯烃 耦合 高温 裂解 方法 系统
【说明书】:

发明公开了一种甲醇制烯烃中耦合烯烃高温裂解的方法和系统,包括将含甲醇原料与甲醇制烯烃催化剂在反应器接触进行甲醇制烯烃反应,得到产品气和待生催化剂;将待生催化剂进行再生反应,得到再生催化剂;将裂解原料气经过逐级换热后和再生催化剂接触发生烯烃裂解反应,得到裂解气;裂解气中携带的再生催化剂进入气固分离器,分离后得到的裂解气进入反应器;将分离后得到的再生催化剂和源自外部的裂解原料气进行换热后对再生催化剂降温,降温后的再生催化剂分为a、b两股,a股流入甲醇制烯烃反应器,b股与甲醇制烯烃反应器出来的待生催化剂一起流入再生器再生;本发明能够实现MTO过程副产全部C4+烯烃高温裂解,提升裂解转化率和低碳烯烃收率。

技术领域

本发明涉及甲醇制烯烃技术领域,具体涉及一种甲醇制烯烃中耦合烯烃高温裂解的方法和系统。

背景技术

甲醇制烯烃(Methanol to Olefins,MTO)技术在本世纪头一个十年成功实现工业化后,迅速形成了产业规模。该技术在工业化过程中暴露出的问题也随着后续的技术优化而得到较好的解决。

C4+烯烃裂解生成乙烯、丙烯的反应是强吸热反应,可以显著提升乙烯、丙烯的收率。目前常用的C4+烯烃裂解技术有UOP的OCP技术、中石化的OCC技术和大连化物所的烯烃裂解技术,前两者采用的催化剂以ZSM-5分子筛为主要成分,后者采用的催化剂以SAPO-34为主要成分。另一方面,甲醇制烯烃再生催化剂在高温条件下进入反应器会引发副反应,降低目的产物的收率,通过将再生催化剂输送过程中与C4+接触,发生裂解反应,一方面可以增产乙烯、丙烯,还可以卸去其携带的多余热量,抑制MTO反应器稀相段的副反应,有一举两得的效果。采用在再生催化剂输送过程中通入C4或C4+物流已成为提升乙烯、丙烯收率、降低甲醇单耗的常用手段。但是,再生催化剂的循环量受到MTO反应器工艺条件的限制,其流量和可利用的热量有限,只能转化下游烯烃分离单元来的少部分C4+物流,严重限制了烯烃裂解的增产作用。2020年神华工程技术有限公司提出了显著加大再生催化剂循环量+预结碳催化剂分流的方案,可以显著加大C4+烯烃原料的处理量,但裂解温度仍然较低。为提高C4+烯烃原料的转化率和乙丙烯的收率,亟待找到提升裂解反应温度的方法。

发明内容

有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种能够实现MTO过程副产全部C4+烯烃高温裂解(大于550℃),在此基础上提升裂解转化率和低碳烯烃收率的甲醇制烯烃中耦合烯烃高温裂解的方法和系统。

为实现上述发明目的,本发明采用以下技术方案:一种甲醇制烯烃中耦合烯烃高温裂解的系统,包括:

反应器,用于含有甲醇的原料与甲醇制烯烃催化剂在其中接触发生反应,得到产品气和待生催化剂,具有原料入口、第一再生催化剂入口、第一裂解气入口及产品气出口,所述反应器出口还连接有用于对待生催化剂汽提处理的第一汽提段;

再生器,用于待生催化剂的再生,具有再生气体入口及第二待生催化剂入口,所述再生器出口还连接有用于对再生催化剂汽提处理的第二汽提段;

裂解原料汽化器,用于气化来自外部的烯烃裂解原料,得到裂解原料气;

裂解反应器,用于接收裂解原料气和来自第二汽提段的再生催化剂在其中接触发生裂解反应,得到裂解气;

气固分离器,与裂解反应器的裂解气出口连通,用于分离裂解气中携带的再生催化剂,分离后的裂解气由第一裂解气入口进入反应器,所述气固分离器还连接有用于分离后的再生催化剂汽提的第三汽提段;

裂解原料气-再生催化剂换热器,用于接收经第三汽提段后的再生催化剂和来自裂解原料汽化器的裂解原料气,使得两者进行换热后对再生催化剂降温,降温后的再生催化剂分为a、b两股,a股流入反应器,b 股与反应器出来的待生催化剂一起流入再生器;升温后的裂解原料气进入裂解反应器与再生催化剂接触发生裂解反应。

a、b两股催化剂流量的比例,以满足进入甲醇制烯烃反应器的催化剂流量a股为优先,剩余催化剂b股走支线。

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