[发明专利]提高乙烯、丙烯收率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高乙烯、丙烯收率的方法。

技术背景

低碳烯烃，本发明中定义为乙烯和丙烯，是重要的基础化工原料。从全球范围来看，乙烯产能趋于饱和，基本供求平衡。2004年底全球乙烯产能达到1.12亿吨，当年需求量为1.05亿吨。而丙烯近年来需求增长迅速，1999～2004年间，全球丙烯需求量年均增长4.9％，超出了乙烯3.7％的年均增长率。预计到2009年，世界丙烯产能将新增1964.1万吨，达到9466万吨，年均增长率为4.8％，开工率进一步提高至88％，届时，下游行业对丙烯的需求将达到8309万吨，市场仍处于紧张状态，供不应求。

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，例如低碳醇类(甲醇、乙醇)、醚类(二甲醚、甲乙醚)、酯类(碳酸二甲酯、甲酸甲酯)等。在含氧化合物中，尤以甲醇或二甲醚向低碳烯烃的转化技术最为人们所重视。

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、多个偏移组件等，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。

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烃的碳基选择性一般在10wt％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，将会显着提升整个甲醇或二甲醚转化成低碳烯烃工艺的经济性。本发明提供的方法就是为了满足这一需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的乙烯、丙烯收率较低的问题，提供一种新的提高乙烯、丙烯收率的方法。该用于乙烯、丙烯的工业生产中，具有乙烯、丙烯收率高的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种提高乙烯、丙烯收率的方法，以选自甲醇或二甲醚中的至少一种和C₄烃为原料，原料从流化床反应器的底部分布器或沿反应区轴向隔开的至少一个位置进入反应区与催化剂接触，反应生成含有乙烯、丙烯、C₄烃的流出物，经分离得乙烯、丙烯、C₄烃；其中C₄烃原料来源于新鲜的混合C₄烃或分离得到的混合C₄烃或其混合物。

上述技术方案中，原料优选方案之一为将C₄烃与选自甲醇或二甲醚中的至少一种混合后进入流化床反应器的底部分布器或沿反应区轴向隔开的至少一个位置；优选方案之二为选自甲醇、二甲醚或C₄烃中的至少一种原料从流化床反应器的底部进入反应区，其余原料从流化床反应器底部附近沿反应区轴向隔开的至少一个位置进入反应区。流化床反应器优选方案为密相流化床、快速流化床、提升管或移动床，优选方案为快速流化床。反应区内反应温度为350～600℃，优选范围为450～550℃；选自甲醇或二甲醚中至少一种的重量空速为0.5～100小时^-1，优选范围为1～50小时^-1，更优选范围为1.5～20小时^-1；反应区内气体表观线速为0.1～10米/秒，优选范围为0.8～5米/秒，更优选范围为1～2米/秒；原料中C₄烃与选自甲醇或二甲醚中至少一种的体积比为0.1～1.0∶1，优选范围为0.1～0.5∶1；所述的催化剂为ZSM型或SAPO型分子筛，优选方案为ZSM-5或SAPO-34分子筛，更优选方案为SAPO-34分子筛。