低碳烯烃的生产方法技术

本发明专利技术涉及一种低碳烯烃的生产方法，主要解决现有技术中低碳烯烃收率较低的问题。本发明专利技术通过采用第一原料进入主反应区，与催化剂接触，生成产品物流I，同时形成积碳催化剂；所述失活催化剂进入再生器的第一再生区再生，形成的再生催化剂一股进入第二再生区，一股返回主反应区；第二再生区内的再生催化剂一股进入辅助反应区的第一提升管，与第二原料接触，生成产品物流II，一股进入辅助反应区的第二提升管，与第三原料接触，生成产品物流III；产品物流II和III均和催化剂一起进入辅助沉降区，经分离后的产品物流II和III进入分离工段，分离出的催化剂返回至再生器的第一再生区的技术方案较好地解决了上述问题，可用于低碳烯烃的工业生产中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
低碳烯烃，即乙烯和丙烯，是重要的基础化工原料，其需求量在不断增加。一般地，乙烯和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低碳烯烃的技术。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)的工艺受到越来越多的重视。US4499327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SAP0-34是MTO工艺的首选催化剂。SAP0-34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。US6166282中公布了一种氧化物转化为低碳烯烃的技术和反应器，采用快速流化床反应器，气相在气速较低的密相反应区反应完成后，上升到内径急速变小的快分区后，采用特殊的气固分离设备初步分离出大部分的夹带催化剂。由于反应后产物气与催化剂快速分离，有效的防止了二次反应的发生。经模拟计算，与传统的鼓泡流化床反应器相比，该快速流化床反应器内径及催化剂所需藏量均大大减少。CN1723262中公布了带有中央催化剂回路的多级提升管反应装置用于氧化物转化为低碳烯烃工艺，该套装置包括多个提升管反应器、气固分离区、多个偏移元件等，每个提升管反应器各自具有注入催化剂的端口，汇集到设置的分离区，将催化剂与产品气分开。在中国专利技术专利200810043971. 9中公布了一种提高低碳烯烃收率的方法，该方法采用在甲醇转化为低碳烯烃的第一反应区上部设置一个第二反应区，且该第二反应区直径大于第一反应区，以增加第一反应区出口的产品气在第二反应区内的停留时间，使得未反应的甲醇、生成的二甲醚和碳四以上烃继续反应，达到提高低碳烯烃收率的目的，该方法还包括第二反应区的进料可以是经过分离的回炼碳四以上烃。该方法虽然可以在一定程度上提高低碳烯烃的收率，但是由于第一反应区出来的催化剂已经带有较多的积碳，而碳四以上烃裂解需要较高的催化剂活性，因此该方法中第二反应区内的碳四以上烃转化效果仍然偏低。现有技术均存在低碳烯烃收率较低的问题，需要一种新方法，以尽可能的多产乙烯、丙烯，提高甲醇制烯烃生产工艺的经济性。本专利技术有针对性的解决了上述问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中存在的低碳烯烃收率较低的问题，提供一种新的。该方法用于低碳烯烃的生产中，具有低碳烯烃收率较高的优点。为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案如下一种，主要包括以下步骤(1)提供一种反应再生系统，包括主反应区、辅助反应区、再生器，其中辅助反应区包括两个提升管，再生器包括两个再生区；(2)主要为甲醇的第一原料进入主反应区， 与包括分子筛的催化剂接触，生成产品物流I，同时形成积碳催化剂；(3)所述失活催化剂进入再生器的第一再生区再生，形成的再生催化剂一股进入第二再生区，一股返回主反应区；(4)第二再生区内的再生催化剂一股进入辅助反应区的第一提升管，与第二原料接触， 生成产品物流II，一股进入辅助反应区的第二提升管，与第三原料接触，生成产品物流III ； (5)产品物流II和III均和催化剂一起进入辅助沉降区，经气固分离后的产品物流II和III进入分离工段，分离出的催化剂返回至再生器的第一再生区。上述技术方案中，所述主反应区为快速流化床；所述分子筛包括SAP0-18、 SAP0-34、SAP0-56中的至少一种，优选方案为包括SAP0-34 ；所述第二原料为烯烃质量含量在60%以上的混合C4以上重质烃，来自所述分离工段获得的混合C4以上烃；第三原料为乙烯质量含量在30%以上的轻质烃，来自所述分离工段获得的轻质烃；所述辅助沉降区下部设有汽提段；所述主反应区内的反应温度为400 500°C，反应压力以表压计为0. 01 0. 3MPa,气体线速为0. 8 2. 0米/秒；第一提升管反应器内的反应温度为510 650°C，反应压力以表压计为0. 01 0. 3MPa,气体线速为3. 0 10. 0米/秒；第二提升管反应器内的反应温度为500 630°C，反应压力以表压计为0. 01 0. 3MPa,气体线速为3. 0 10. 0米 /秒；第一再生区中的再生催化剂50 80%进入第二再生区，20 50%返回主反应区；所述进入第一提升管或第二提升管的催化剂积碳量质量分数小于0. 5% ；从第一再生区返回主反应区的催化剂积碳量质量分数在0. 5 2. 0%之间；第二再生区内的再生催化剂30 70%进入第一提升管反应器，30 70%进入第二提升管反应器。本专利技术所采用的硅铝磷酸盐分子筛的制备方法是首先制备分子筛前驱体，将摩尔配比为 0.03 0.6R (Si 0.01 0.98 Al 0.01 0.6 P 0.01 0.6) 2 500 H2O,其中R代表模板剂，组成原料混合液，在一定的温度下经过一定时间的晶化后获得；再次，将分子筛前驱体、磷源、硅源、铝源、有机模板剂、水等按照一定的比例混合后在110 260°C下水热晶化至少0. 1小时后，最终得到SAPO分子筛。将制备的分子筛与一定比例的粘结剂混合，经过喷雾干燥、焙烧等操作步骤后得到最终的SAPO催化剂，粘结剂在分子筛中的重量百分数一般在10 90%之间。本专利技术中，在主反应区和第一提升管、第二提升管进料中还可以添加一定量的稀释剂，选自水蒸气，稀释剂与原料进料的重量比在0 1 1之间。本专利技术人通过研究发现，碳四烯烃或乙烯在一定的条件下可以生成丙烯等低碳烯烃。本专利技术所述方法中设置了主反应区和辅助反应区，主反应区用于甲醇转化制烯烃，辅助反应区包括第一提升管和第二提升管，第一提升管反应器用于转化碳四以上重质烃，第二提升管反应器用于转化乙烯等轻质烃，从而达到提高低碳烯烃收率的目的。同时，由于甲醇转化与重质烃或轻质烃转化的要求不同，设置了两级再生区，第一再生区进行贫氧再生，主要为主反应区提供带有一定量积碳的高选择性催化剂，第二再生区进行富氧再生，为辅助反应区提供高活性催化剂。而且从第二再生区来的催化剂的温度都较高，有利于碳四以上烃和乙烯向丙烯等低碳烯烃转化。另外，通过辅助反应区的反应，可以增加再生器的烧焦量，解决主反应区生焦率较低的问题。因此，采用本专利技术的所述方法，既可以有效提高目的产物低碳烯烃的收率，又优化了能量利用，具有较好的工艺经济性。采用本专利技术的技术方案所述主反应区为快速流化床；所述分子筛包括SAP0-18、 SAP0-34、SAP0-56中的至少一种；所述第二原料为烯烃质量含量在60%以上的混合C4以上重质烃，来自所述分离工段获得的混合C4以上烃；第三原料为乙烯质量含量在30%以上的轻质烃，来自所述分离工段获得的轻质烃；所述辅助沉降区下部设有汽本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种低碳烯烃的生产方法，主要包括以下步骤：（１）提供一种反应再生系统，包括主反应区、辅助反应区、再生器，其中辅助反应区包括两个提升管，再生器包括两个再生区；（２）主要为甲醇的第一原料进入主反应区，与包括分子筛的催化剂接触，生成产品物流Ⅰ，同时形成积碳催化剂；（３）所述失活催化剂进入再生器的第一再生区再生，形成的再生催化剂一股进入第二再生区，一股返回主反应区；（４）第二再生区内的再生催化剂一股进入辅助反应区的第一提升管，与第二原料接触，生成产品物流Ⅱ，一股进入辅助反应区的第二提升管，与第三原料接触，生成产品物流Ⅲ；（５）产品物流Ⅱ和Ⅲ均和催化剂一起进入辅助沉降区，经气固分离后的产品物流Ⅱ和Ⅲ进入分离工段，分离出的催化剂返回至再生器的第一再生区。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：齐国祯，顾松园，钟思青，金永明，
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