[发明专利]含氧化合物转化制乙烯和丙烯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在分子筛催化剂存在下由含氧化合物转化制乙烯和丙烯的方法。

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。SAPO-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。

US 4338475专利中公开了一种使甲醇转化成烯烃的方法，其中通过反应器内的旋风分 离器从反应产物物流中分离出催化剂。催化剂在反应器内收到机械应力容易磨损破碎产生 粉末状颗粒，由于其尺寸小重量较轻，反应器内的旋风分离器不能有效除去催化剂粉末， 随反应产物物流夹带出反应器，催化剂粉末越小，越难通过常规的方法分离。

随反应产物物流夹带的催化剂颗粒若不能及时清除，会在整个工艺的分离工序设备上 沉积，一旦遇到液态的水而形成结垢后难以清除，从而大大降低这些设备的工艺效率和操 作性能。为避免这些设备的工艺效率损失和恢复其操作性能，需要关闭各个设备进行清洗， 甚至还要关闭整个工艺生产系统。因此，需要尽可能多的回收反应产物物流夹带的催化剂 颗粒，并将无法回收的催化剂从反应产物物流中除去，从而减少因结垢影响所带来的设备 上的性能损失。本发明能满足这些和其它需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中催化剂跑损严重的问题，提供一种新的含氧 化合物转化制乙烯和丙烯的方法。该方法具有催化剂跑损少，能有效回收利用随反应产物 物流夹带的分子筛催化剂的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种含氧化合物转化制乙烯和丙 烯的方法，主要包括以下步骤：a)含氧化合物的原料与分子筛催化剂在有效条件下接触， 生成包含乙烯和丙烯的产物物流，所述产物物流与部分催化剂形成物流1；b)让至少一部 分催化剂进入再生器内与再生介质接触，然后将被再生的催化剂循环至反应器；c)所述物 流1进入气固分离区，经过旋风分离器后形成物流2，物流2中催化剂的重量分数不大于 0.4％；d)所述物流2经过换热器与换热介质换热后进入洗涤设备，将催化剂从物流2中移 至洗涤介质中，同时形成包含乙烯和丙烯的气相产物物流，所述气相产物物流中的催化剂 的重量分数不大于0.001％；e)让含催化剂的洗涤介质进入过滤器，然后将所得到的含催化 剂的滤浆送入再生器内，滤浆中的水份迅速汽化，所剩催化剂与再生介质接触后循环至反 应器；所述的换热介质为包括含氧化合物的原料、水、回收利用的碳四烯烃产物和回收利 用的含氧化合物。