甲醇制烯烃工艺中调整产品比例的方法技术

本发明专利技术涉及一种甲醇制烯烃工艺中调整产品比例的方法，主要解决现有技术中低碳烯烃收率不高、产品比例调整范围较小的问题。本发明专利技术通过设置三个反应区，第一流化床反应区用于较低温度下甲醇转化制烯烃，提升管反应区和第二流化床反应区串联用于转化碳四以上烃和甲醇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，指乙烯和丙烯，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0)το)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。但该方法中只存在一个反应区，在特定的反应条件下，产品中乙烯与丙烯的比例基本一定，只是随着积碳量的改变有些许改变。 在保证高的低碳烯烃收率的基础上(如80% )，乙烯与丙烯的比例基本在0. 9 1. 1 1 之间变化，调整范围较窄。CN1723^52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。该方法同样存在乙烯与丙烯比例调整范围较小的缺点。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 3然偏低，导致低碳烯烃收率较低。虽然已有本领域的多种技术，但现有技术均存在低碳烯烃收率不高、乙烯、丙烯比例调整范围较小的问题，因此，仍然需要一种新方法，在尽可能的多产乙烯、丙烯的基础上， 尽量扩大乙烯、丙烯的比例的调整范围，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不高、产品比例调整范围较小的问题，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、产品比例调整范围较大的优点。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)主要为甲醇的第一原料进入第一流化床反应区，与包括分子筛的催化剂接触，生成包括乙烯、丙烯的产品物流I，同时形成失活的催化剂；(2) 所述失活的催化剂进入再生器再生，形成的再生催化剂进入提升管反应区，与第二原料接触，生成的产品和催化剂进入第二流化床反应区，与第三原料接触，生成的产品物流II和催化剂进入第一流化床沉降区；C3)所述产品物流II与产品物流I混合进入分离工段，从第二流化床反应区而来的催化剂沉降到第一流化床反应区继续与第一原料接触反应；其中， 提升管反应区和第二流化床反应区的平均温度高于第一流化床反应区，第二原料为烯烃含量在60%以上的混合C4以上烃，第三原料包括甲醇。上述技术方案中，所述分子筛选自SAP0-18、SAP0-34、SAP0-56中的至少一种，优选方案为SAP0-34 ；所述第二原料来自所述分离工段获得的混合C4以上烃产品，所述第三原料中还包括乙烯；所述第一流化床为密相流化床，第二流化床为快速流化床；第二流化床位于提升管反应区的上部；所述第二流化床中的催化剂20 60%来自第一流化床，以保证第二流化床中的催化剂藏量要求；所述第一流化床反应区内的反应温度为380 450°C， 反应压力以表压计为0. 01 0. 3MPa,气体线速为0. 5 0. 9米/秒；提升管反应区内的反应温度为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；第二流化床反应区内的反应温度为450 500°C，反应压力以表压计为0. 01 0. 3MPa, 气体线速为1.0 2.0米/秒。本专利技术所述方法中设置了三个反应区，第一流化床反应区用于较低温度下甲醇转化制烯烃，主要产品以丙烯居多，提升管反应区和第二流化床床反应区串联用于转化碳四以上烃和甲醇等，达到提高低碳烯烃收率、调整产品中乙烯和丙烯比例的目的。其中，第二流化床反应区线速大幅降低，保证了足够的反应时间，并在较高的反应温度下转化甲醇或甲醇和乙烯等，而提升管反应区内的催化剂直接来自再生器，携带的温度和催化剂自身的活性指数都较高，有利于碳四以上烃向低碳烯烃的转化。另外，再生催化剂通过提升管反应区和第二流化床反应区后，反应后会积累一定量的积炭，本专利技术人通过研究发现，一定量的积碳有利于提高甲醇转化为低碳烯烃的选择性，所以当这部分带有一定量积碳的催化剂进入第一流化床反应区后，可以明显提高第一流化床反应区内的低碳烯烃选择性。另外，第一流化床反应区主要用于多产丙烯，提升管反应区主要生产丙烯，第二流化床反应区主要用于多产乙烯，因此，通过控制第二流化床反应区的温度和甲醇进料比例，可控制产品中增加的乙烯量，从而达到灵活调整产品中乙烯与丙烯比例的目的。因此，采用本专利技术的所述方法，既有效提高了目的产物低碳烯烃的收率，又扩大了乙烯与丙烯比例的调整范围。采用本专利技术的技术方案所述分子筛选自SAP0-18、SAP0-34、SAP0-56中的至少一种；所述第二原料来自所述分离工段获得的混合C4以上烃产品，所述第三原料中还包括乙烯；所述第一流化床为密相流化床，第二流化床为快速流化床；第二流化床位于提升管反应区的上部；所述第二流化床中的催化剂20 60%来自第一流化床，以保证第二流化床中的催化剂藏量要求；所述第一流化床反应区内的反应温度为380 450°C，反应压力以表压计为0. 01 0. 3MPa，气体线速为0. 5 0. 9米/秒；提升管反应区内的反应温度为510 6500C，反应压力以表压计为0. 01 0. 3MPa,气体线速为3. 0 10. 0米/秒；第二流化床反应区内的反应温度为450 500°C，反应压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种甲醇制烯烃工艺中调整产品比例的方法，主要包括以下步骤：（１）主要为甲醇的第一原料进入第一流化床反应区，与包括分子筛的催化剂接触，生成包括乙烯、丙烯的产品物流Ｉ，同时形成失活的催化剂；（２）所述失活的催化剂进入再生器再生，形成的再生催化剂进入提升管反应区，与第二原料接触，生成的产品和催化剂进入第二流化床反应区，与第三原料接触，生成的产品物流Ⅱ和催化剂进入第一流化床沉降区；（３）所述产品物流Ⅱ与产品物流Ⅰ混合进入分离工段，从第二流化床反应区而来的催化剂沉降到第一流化床反应区继续与第一原料接触反应；其中，提升管反应区和第二流化床反应区的平均温度高于第一流化床反应区，第二原料为烯烃质量含量在６０％以上的混合Ｃ４以上烃，第三原料包括甲醇。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：齐国祯，钟思青，王洪涛，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