【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种合成气制烯烃的工艺方法。
技术介绍
1、能源是国民经济发展的基础，中国的能源特点是“富煤、缺油”，如何开展煤、天然气以及生物质等清洁高效的利用一直是可持续发展的重要议题。从原理上讲，煤、天然气和生物质直接转化为化学品的工业化前景比较渺茫，因而选择合适的转化介质作为煤和天然气利用的转化平台，实现化学品合成则显得尤为必要。近年来，随着煤气化技术、天然气重整技术、生物质气化技术的日趋成熟，合成气化学被认为是最切实可行的替代石油生产油料和大宗化学品的途径。
2、低碳烯烃，指的是c2-c4烯烃，是非常重要的化工原料。乙烯产量更是衡量一个国家化学工业发展水平的标志。目前，中国乙烯、丙烯的生产仍然面临着消费自给率较低、供求矛盾突出等问题。传统工艺生产乙烯主要通过蒸汽裂解技术，该工艺完全依赖并大量的石油资源。开发非石油路线的低碳烃合成技术，不仅可以对现有的生产技术进行补充，保证国民经济平稳发展，也对未来新能源的利用提供借鉴。
3、目前，合成气直接制低碳烃技术的研究尚处于实验室研发阶段，主要集中在催化剂的研发上，工艺过程的研究相对匮乏，多采用简单的固定床模式。催化剂主要分为两种体系，一是采用费托合成催化剂为基础的改性催化剂，主要以铁、钴为活性中心的负载型催化剂，该类催化剂一般具有高的co转化率，烃类产物分布一般满足asf碳数分布规律，c2-c4烃类产物选择性难以突破60％，有效碳利用率低。另一种思路则是采用双功能耦合催化剂的工艺方法，也就是将氧化物和分子筛耦合。feng jiao等人公布了一种zncrox
4、但是由于催化剂特性要求，采用的高温co活化氧化物催化剂具有较低的co加氢活性，导致整体的转化率不高，另外，该反应属于强放热反应，提高co转化率势必会带来放热量的增加，提高了移热难度。如何进一步提高合成气的整体转化率，和碳的有机利用率是亟待解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的步骤，本专利技术提供了一种合成气制烯烃的工艺方法，该工艺方法可进一步提高合成气的单程转化率和碳的有机利用率。
2、本专利技术提供了一种合成气制烯烃的工艺方法，包括：将合成气原料先经过净化单元，净化后的合成气原料经过预反应单元进行反应得到包括含碳物料和氢气的中间体混合物料，再经过反应单元与催化剂接触，得到产物物流，其中，以所述含碳物料的总摩尔量计，其所含甲醇的含量为1％～25％。
3、进一步地，以所述含碳物料的总摩尔量计，其所含甲醇的含量优选为5％～15％，一氧化碳的含量优选为84％～94％。
4、进一步地，所述碳一混合物料中还含有少量副产物，如含0.005％～0.02％的副产物。
5、进一步地，所述工艺方法还包括换热过程，采用一个或多个换热单元。
6、进一步地，所述产物物流经换热单元可分别与中间体混合物料、净化后的合成气原料、合成气原料进行换热。例如当有3个换热单元时，换热过程为：所述产物物流先与中间体混合物料在第一换热单元中进行一次换热，换热后的中间体混合物料进入到反应单元继续反应，一次换热后的产物物流再与净化后的合成气原料在第二换热单元中进行二次换热，换热后的净化后的合成气原料进入预反应单元进行反应，二次换热后的产物物流再与合成气原料进行三次换热，换热后的合成气原料进入净化单元，三次换热后的产物物流进行后续分离。
7、进一步地，将所述产物流分离出产物后，可将未反应的混合物料循环或部分循环至所述预反应单元继续参与反应。
8、进一步地，所述合成气原料，以摩尔比计，h2/co为(4：1)～(1：2)。
9、进一步地，所述净化单元中装填了常规的铜基脱羰基化合物吸附剂、活性炭吸附剂的一种或至少一种，以能脱除合成气原料中的杂质；净化单元的温度80～170℃，优选为120～160℃。
10、进一步地，所述的预反应单元为固定床反应器，优选为列管式固定床反应器。
11、进一步地，所述的预反应单元中装填铜基复合氧化物催化剂，所述铜基复合氧化物含有助剂，所述助剂元素选自zn、al、si、zr、mn、cr、ga中的至少一种。该催化剂可采用本领域常规的方法制备。
12、进一步地，所述的预反应单元的反应温度200～250℃，优选为210～250℃。
13、进一步地，所述的反应单元为固定床反应器，优选为列管式固定床反应器。
14、进一步地，所述的反应单元装填双组分催化剂，包括分子筛和氧化物，优选所述氧化物和所述分子筛的重量比为(1：6)～(6：1)；优选为(1：4)～(4：1)。
15、进一步地，所述的分子筛选自alpo和/或sapo分子筛，优选为alpo-18、alpo-17、alpo-34、alpo-14、alpo-11、alpo-5、sapo-18、sapo-17、sapo-11和sapo-5中的至少一种。所述氧化物为具有co2加氢活性的氧化物，优选包括zn、cr、in、zr、al、ga、ce、mn的氧化物及其复合氧化物中的至少一种。
16、进一步地，所述的预反应单元中装填的催化剂与反应单元中装填的催化剂的质量比为1：1～1：5。
17、进一步地，所述的反应单元的反应温度340～460℃，优选为370～420℃。
18、进一步地，所述的反应单元的反应温度比预反应单元的反应温度高100～200℃。
19、进一步地，所述预反应单元和反应单元的反应压力0.5～8mpa；和/或体积空速为800～8000h-1。预反应单元和反应单元之间不需要进行物料分离也不需要调整压力。
20、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
21、相比于现有的采用的单一固定床合成气制烯烃的工艺方案，本技术提供了一种包括预反应单元的优化工艺方案，通过合成气的低温预加氢反应将部分合成气优先转化成反本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种合成气制烯烃的工艺方法，其特征在于，包括：将合成气原料先经过净化单元，净化后的合成气原料经过预反应单元进行反应得到包括含碳物料和氢气的中间体混合物料，再经过反应单元与催化剂接触，得到产物物流，其中，以所述含碳物料的总摩尔量计，其所含甲醇的含量为1％～25％。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述含碳物料的总摩尔量计，其所含甲醇的含量优选为5％～15％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工艺方法包括换热过程，优选包括三次换热，具体为产物物流先与中间体混合物料在第一换热单元中进行一次换热，换热后的中间体混合物料进入到反应单元继续反应，一次换热后的产物物流再与净化后的合成气原料在第二换热单元中进行二次换热，换热后的净化后的合成气原料进入预反应单元进行反应，二次换热后的产物物流再与合成气原料进行三次换热，换热后的合成气原料进入净化单元，三次换热后的产物物流进行后续分离。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述合成气原料，以摩尔比计，H2/CO为(4：1)～(1：2)。
5.根据权利要求1所述的方法，
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的预反应单元的反应温度200～250℃，优选为210～250℃。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的反应单元装填双组分催化剂，包括分子筛和氧化物，优选所述氧化物和所述分子筛的重量比为(1：6)～(6：1)；优选为(1：4)～(4：1)。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的预反应单元中装填的催化剂与反应单元中装填的催化剂的质量比为1：1～1：5。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应单元的反应温度340～460℃，优选为370～420℃；优选反应单元的反应温度比预反应单元的反应温度高100～200℃。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预反应单元和反应单元的反应压力0.5～8MPa；和/或体积空速为800～8000h-1。
...【技术特征摘要】
1.一种合成气制烯烃的工艺方法，其特征在于，包括：将合成气原料先经过净化单元，净化后的合成气原料经过预反应单元进行反应得到包括含碳物料和氢气的中间体混合物料，再经过反应单元与催化剂接触，得到产物物流，其中，以所述含碳物料的总摩尔量计，其所含甲醇的含量为1％～25％。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述含碳物料的总摩尔量计，其所含甲醇的含量优选为5％～15％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工艺方法包括换热过程，优选包括三次换热，具体为产物物流先与中间体混合物料在第一换热单元中进行一次换热，换热后的中间体混合物料进入到反应单元继续反应，一次换热后的产物物流再与净化后的合成气原料在第二换热单元中进行二次换热，换热后的净化后的合成气原料进入预反应单元进行反应，二次换热后的产物物流再与合成气原料进行三次换热，换热后的合成气原料进入净化单元，三次换热后的产物物流进行后续分离。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述合成气原料，以摩尔比计，h2/co为...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏俊杰，刘苏，周海波，刘畅，焦文千，张琳，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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