The invention provides a device and method for the direct production of low carbon olefin with coal as raw material. The device includes a coal gasification unit, a syngas purification unit, a reactive olefin unit, a gas recovery unit and an olefin separation unit, and a synthetic gas mixer is arranged between the synthetic gas purification unit and the reaction olefin unit. By fully recovering the unconverted synthetic gas with high hydrogen carbon ratio and mixing it with the purified synthetic gas with a lower hydrogen carbon ratio, the process of water gas conversion with high energy consumption and high water consumption can be saved. At the same time, the reaction olefins units are made of bifunctional catalysts combined with oxides and molecular sieves. The selectivity of low olefins in product distribution can be greatly improved. Compared with the process of converting methanol to olefin by synthetic gas, the invention can reduce water consumption and energy consumption, and at the same time reduce investment, reduce the cost of unit olefin and increase the efficiency of internal rate of return.
【技术实现步骤摘要】
以煤为原料经合成气直接制低碳烯烃的装置和方法
本专利技术属于能源化工
,具体涉及一种以煤为原料经合成气直接制低碳烯烃的工艺。
技术介绍
烯烃是化学工业生产中的基础化工原料,也是衡量一个国家石油化学工业发展水平的重要标志。目前,低碳烯烃生产主要有石脑油、天然气和煤等多种原料路线,其中,以石脑油为原料通过热裂解制取低碳烯烃是最为普遍的方法,约占烯烃产量的65%左右。然而随着石油资源的短缺加剧,开发非石油路线制取低碳烯烃受到广泛关注。结合我国“富煤、贫油、少气”的能源结构特征,以煤为原料制取低碳烯烃具有重要的战略意义。以煤为原料制低碳烯烃的方法,首先将煤转化成合成气,然后由合成气制取烯烃。一般地,由合成气制烯烃有两种路径,一是合成气转化甲醇制烯烃(MethanoltoOlefin,MTO),二是合成气直接制烯烃(SyngastoOlefin,STO)。前者已经成功工业化实施,装置主要由煤制甲醇、甲醇制烯烃等部分组成,但其投资较大、能耗较高。近年来,合成气直接制烯烃由于其具有反应路径较短、能耗较低的优点而受到持续关注。目前研究主要集中于催化剂的开发,而对于工艺流程的设计开发、经济性评价等方面研究则相对匮乏。从工艺流程上看,合成气转化甲醇制烯烃(MTO)路线主要包括煤气化单元、水煤气变换单元、合成气净化单元、甲醇合成单元、甲醇制烯烃单元及烯烃分离单元。该工艺路线已形成一定的市场竞争力,但仍然存在两个主要问题:第一,该工艺路线流程较长,投资较高;第二,该工艺路线需要水煤气变换单元调整粗合成气的氢碳比,以满足合成甲醇的要求,由于水煤气变换反应需要大量的水和能量,导 ...
【技术保护点】
一种以煤为原料经合成气直接制低碳烯烃的装置,其特征在于,该装置包括煤气化单元、合成气净化单元、反应制烯烃单元、气体回收及烯烃分离单元,在合成气净化单元与反应制烯烃单元之间设置有合成气混合器。
【技术特征摘要】
1.一种以煤为原料经合成气直接制低碳烯烃的装置,其特征在于,该装置包括煤气化单元、合成气净化单元、反应制烯烃单元、气体回收及烯烃分离单元,在合成气净化单元与反应制烯烃单元之间设置有合成气混合器。2.根据权利要求1所述的装置,其中,该装置省略水煤气变换单元。3.一种利用权利要求1或2所述的装置直接制低碳烯烃的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:(1)将原料煤制成水煤浆,水煤浆进入煤气化单元与氧气反应制得粗合成气;(2)所述粗合成气经回收热量后,直接进入合成气净化单元脱除含硫杂质和二氧化碳,得到净化合成气;(3)所述净化合成气与气体回收及烯烃分离单元回收的未转化合成气经所述合成气混合器充分混合,得到混合合成气进入反应制烯烃单元,转化成反应出口混合气;(4)所述反应出口混合气经气体回收及烯...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙丽丽,王振维,田野,盛在行,刘罡,
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司,中国石化工程建设有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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