甲醇或二甲醚转化过程中提高乙烯、丙烯收率的方法技术

本发明专利技术涉及一种甲醇或二甲醚转化过程中提高乙烯、丙烯收率的方法，主要解决现有技术中乙烯及丙烯收率较低、反应器温度不好控制、再生器烧炭程度不好控制的问题。本发明专利技术通过采用以甲醇、二甲醚中的至少一种为原料，包括以下步骤：ａ）原料从第一流化床反应器底部进入反应区，与催化剂接触生成流出物１；ｂ）流出物１经沉降和旋风分离器分离后，得到Ｃ↓［４］及以上烃类流出物２、乙烯产品和丙烯产品；ｃ）流出物２进入第二提升管反应器底部，与催化剂接触生成含乙烯、丙烯、Ｃ↓［４］及以上烃和催化剂的流出物３；ｄ）流出物３进入第一流化床反应器上部的沉降段，分离后进入后续的分离工段；ｅ）第一流化床反应器上部沉降段中分离出的催化剂经汽提后１０～７０％（重量）进入再生器的底部；ｆ）待再生的催化剂经再生器再生、汽提器汽提后进入第二提升管反应器；ｇ）第一流化床反应器反应区内的催化剂一部分随流出物１进入第一流化床反应器的沉降段，一部分从反应区底部进入第二提升管反应器的底部；其中再生器为提升管的技术方案，较好地解决了该问题，可用于乙烯、丙烯的工业生产中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
乙烯和丙烯是两种重要的基础化工原料，其需求量在不断增加。 一般地，乙烯、丙烯 是通过石油路线来生产，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原料转化制乙烯、丙烯的技术。 其中， 一类重要的用于低碳烯烃生产的替代原料是含氧化合物，例如醇类(甲醇、乙醇)、 醚类(二甲醚、甲乙醚)、酯类(碳酸二甲酯、甲酸甲酯)等，这些含氧化合物可以通过煤、 天然气、生物质等能源转化而来。某些含氧化合物已经可以达到较大规模的生产，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。US 4499327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。世界范围内，有数量相当可观的C4烃原料等待进一步深加工，而且在甲醇或二甲醚转化为低碳烯烃反应过程中，也会产生相当数量的混合C4烃，混合C4烃的碳基收率一般在10wty。左右。混合C4烃的主要成分为丁烯-1、 丁烯-2、正丁烷、异丁烷等。如果能将部分混合C4烃全部或部分转化为具有更高附加值的产品，如乙烯、丙烯等，将会显著提升整个甲醇或二甲醚转化成低碳烯烃工艺的经济性。另外，本领域所公知的，要保证高的低碳烯烃选择性，SAPO-34催化剂上需要积上一 定量的碳，而且MTO工艺的剂醇比很小，生焦率较低，要实现较大的、容易控制的催化 剂循环量，就需要在再生区中将催化剂上的积炭量控制在一定水平，进而达到控制反应区 内催化剂平均积炭量的目的。因此，MTO技术中如何将反应区内的催化剂平均积炭量控制在某一水平是关键。US 20060025646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。上述方法中会使得进入反应器内的两股催化剂之间的碳差很大，而含有较多碳的催化 剂以及含有很少碳的催化剂都对低碳烯烃的收率不利，存在产物收率波动较大、目的产物 收率较低的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是技术中存在的乙烯和丙烯收率较低、反应器温度不好控 制、再生器内催化剂烧炭再生程度不好控制、反应器内催化剂平均积炭水平不好保证的问 题，提供一种新的。该方法用于乙烯、 丙烯的生产中，具有再生器内反应器温度易控、能量利用合理、催化剂烧炭再生程度方便 控制、反应器内催化剂平均积炭水平更为合理、产品中乙烯、丙烯收率较高的优点。为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案如下 一种甲醇或二甲醚转化过程中提高乙 烯、丙烯收率的方法，包括以下步骤a)以甲醇、二甲醚中的至少一种为原料，原料从第 一流化床反应器底部进入反应区，与催化剂接触生成含乙烯、丙烯、C4及以上烃和催化剂 的流出物1; b)流出物1在第一流化床反应器上部的沉降段经沉降和旋风分离器分离后， 含乙烯、丙烯及C4及以上烃的气相从第一流化床反应器顶部排出，进入后续的分离工段， 经分离得到C4及以上烃类流出物2、乙烯产品和丙烯产品；C)流出物2进入第二提升管反 应器底部，与再生器中输送来的催化剂或从第一流化床反应器底部和再生器输送来催化剂 的混合物接触生成含乙烯、丙烯、C4及以上烃和催化剂的流出物3; d)流出物3进入第一 流化床反应器上部的沉降段，通过沉降和旋风分离器分离后进入后续的分离工段；e)第一 流化床反应器上部沉降段中分离出的催化剂经汽提后10 70%(重量)进入再生器的底部， 30 90%(重量)进入第一流化床反应器底部；f)待再生的催化剂经再生器再生、汽提器汽提 后进入第二提升管反应器；g)第一流化床反应器反应区内的催化剂一部分随流出物1进入 第一流化床反应器的沉降段， 一部分从反应区底部进入第二提升管反应器的底部；其中再 生器为提升管。上述技术方案中，优选方案为第一流化床反应器的反应区内至少一个位置的气体表观 速度至少大于0.9米/秒；所述催化剂为SAPO型分子筛，优选方案为SAPO-34分子筛； 经再生器烧炭再生后的催化剂平均积炭量小于6%(重量)，优选方案为小于3%(重量)；再 生器内至少一个位置上的气体表观速度为3 12米/秒，优选方案为5 12米/秒；再生器内的温度为550 70(TC之间，优选方案为600 650°C;再生器内的压力以表压计为0 lMPa，优选方案为0.1 0.3MPa;第一流化床反应器的反应区的温度为350 600°C，优选 方案为400 55(TC，更优选方案为425 50(TC;第一流化床反应器的压力以表压计为0 lMPa，优选方案为0.1 0.3MPa;第一流化床反应器的原料重量空速为0.1 20小时—1， 优选方案为3 8小时"；第二提升管反应器的反应区的温度为350 650°C，优选方案为 450 580°C，第二提升管反应器内的压力以表压计为0 1MPa，优选方案为0.1 0.3MPa， 第二提升管反应器的原料重量空速为1 100小时—1，优选方案为10 60小时"；从反应区 底部进入第二提升管反应器的底部的催化剂质量流量与经汽提的再生催化剂进入第二提 升管反应器的催化剂质量流量之比为0.2 5，经汽提后的再生催化剂可在第二提升管反应 器轴向方向上隔开的多个位置进入。在第一流化床反应器进料中还可以非强制性的添加一定比例的稀释剂共同进料，稀释 剂可以是低碳垸烃(甲垸、乙烷、丙烷等)、低碳醇(乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁 醇等)、CO、氮气、水蒸气、单环芳烃等，其中，优选低碳烷烃、低碳醇、水蒸气，更优 选低碳醇、水蒸气，最优选方案为水蒸气，稀释剂的量与原料的体积比在0.1 10 : 1范围 内调节。在甲醇或二甲醚转化为乙烯、丙烯的反应过程中，催化剂上含有一定量的积炭可以提 高低碳烯烃的选择性，本专利技术将含碳量较低的再生催化剂首先在第二提升管反应器中与 C4及以上烃进行反应，达到预积炭的效果，与第一流化床反应器内的催化剂混合后，可以 将反应区内的催化剂平均积炭量控制在所需的水平上，以提高产品中乙烯、丙烯的收率。 另外，在甲醇或二甲醚转化为乙烯、丙烯的反应过程中，不可避免的会产生C4及其以上 烃，影响乙烯、丙烯的收率和收率。本专利技术通过采用第二提升管反应器将分离工段分离出 的C4及其以上烃裂解生成乙烯、丙烯，进一步达到提高乙烯、丙烯收率的目的。还有， 甲醇或二甲醚转化为乙烯、丙烯的反应过程中会放出大量的热量，而产物的收率对反应温 度十分敏感，反应温度的升高会使得反应过程中副产物增多，如甲烷、COx等，从而降低 乙烯、丙烯的收率。因为C4以上烃等副产物裂解为强吸热反应，因此本专利技术所设置的第 二提升管反应器，除了达到将C4以上烃等副产物转化为乙烯、丙烯的目的外，还起到从 第一流化床反应器内取热的作用，合理有效的利用了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲醇或二甲醚转化过程中提高乙烯、丙烯收率的方法，包括以下步骤：　ａ）以甲醇、二甲醚中的至少一种为原料，原料从第一流化床反应器底部进入反应区，与催化剂接触生成含乙烯、丙烯、Ｃ↓［４］及以上烃和催化剂的流出物１；　ｂ）流出物１在第一流化床反应器上部的沉降段经沉降和旋风分离器分离后，含乙烯、丙烯及Ｃ↓［４］及以上烃的气相从第一流化床反应器顶部排出，进入后续的分离工段，经分离得到Ｃ↓［４］及以上烃类流出物２、乙烯产品和丙烯产品；　ｃ）流出物２进入第二提升管反应器底部，与再生器中输送来的催化剂或从第一流化床反应器底部和再生器输送来催化剂的混合物接触生成含乙烯、丙烯、Ｃ↓［４］及以上烃和催化剂的流出物３；　ｄ）流出物３进入第一流化床反应器上部的沉降段，通过沉降和旋风分离器分离后进入后续的分离工段；　ｅ）第一流化床反应器上部沉降段中分离出的催化剂经汽提后１０～７０％（重量）进入再生器的底部，３０～９０％（重量）进入第一流化床反应器底部；　ｆ）待再生的催化剂经再生器再生、汽提器汽提后进入第二提升管反应器；　ｇ）第一流化床反应器反应区内的催化剂一部分随流出物１进入第一流化床反应器的沉降段，一部分从反应区底部进入第二提升管反应器的底部；　其中再生器为提升管。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢在库，齐国祯，杨为民，钟思青，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]