[发明专利]由甲醇或二甲醚生产低碳烯烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由甲醇或二甲醚生产低碳烯烃的方法。

背景技术

低碳烯烃，主要是乙烯和丙烯，是两种重要的基础化工原料，其需求量在不断增加。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，特别是由甲醇转化制烯烃(MTO)的工艺受到越来越多的重视。

US 4499327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SAPO-34是MTO工艺的首选催化剂。

US 6166282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。但该方法所述的快速流化床反应器的单系列处理能力较低。

另外，要保证高的低碳烯烃选择性，SAPO-34催化剂上需要积上一定量的碳。US20060025646专利中涉及一种控制MTO反应器反应区中催化剂积炭量的方法，是将失活的催化剂一部分送入再生区烧炭，另一部分失活催化剂返回到反应区继续反应。由于MTO工艺的剂醇比很小，生焦率较低，如果要在再生器内控制催化剂的烧炭程度，会使得反应器与再生器之间的催化剂流量较小，对催化剂流量控制的要求很高。

现有技术方法均存在装置生产能力低、再生器烧炭难以控制、催化剂循环量较小等方面的问题。

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装置生产能力低、低碳烯烃收率低、催化剂循环量小、反应器温度梯度大的问题，提供一种新的由甲醇或二甲醚生产低碳烯烃的方法。该方法用于低碳烯烃的生产中，具有装置生产能力高、低碳烯烃收率高、催化剂循环量大、反应器温度梯度小的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种由甲醇或二甲醚生产低碳烯烃的方法，包括以下步骤：a)10～90％总甲醇重量从第一流化床反应器的底部进入反应区，与催化剂接触生成含催化剂粉尘、乙烯、丙烯的物流1；b)余量的甲醇从第二流化床反应器的底部进入反应区，与催化剂接触生成含催化剂粉尘、乙烯、丙烯的物流2；c)物流1和物流2分别经各自反应器沉降段中的旋风分离器分离后，含乙烯、丙烯的气相从各自反应器顶部排出进入后续的分离工段；从物流1和物流2中分别分离出的催化剂粉尘沉降或从各自旋风分离器下部的催化剂料腿返回各自流化床反应器沉降段下部的汽提段；d)第一流化床反应器沉降段下部的汽提段中的催化剂经汽提后进入第二流化床反应器的底部；第二流化床反应器沉降段下部的汽提段中的催化剂经汽提后进入再生器底部；e)进入再生器底部的待再生催化剂经再生器再生、汽提器汽提后，全部返回第一流化床反应器下部反应区、全部返回第二流化床反应器下部反应区或一部分返回第一流化床反应器下部反应区，一部分返回第二流化床反应器下部反应区。