[发明专利]减少甲醇制低碳烯烃反应中催化剂污染的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种减少甲醇制低碳烯烃反应装置开车过程中催化剂污染的方法。

背景技术

烯烃，本发明主要是指乙烯和丙烯，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 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。

在甲醇制低碳烯烃装置的开车过程中，不可避免的需要向再生器内喷入燃烧油进行升温，而且催化剂接触燃烧油的时间较长，使得燃烧油中的某些杂质对催化剂的活性形成损害，本发明有针对性的解决了这一问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中在开车过程中催化剂污染严重的问题，提供一种新的减少甲醇制低碳烯烃反应装置开车过程中催化剂污染的方法。该方法用于低碳烯烃的生产中，具有催化剂接触污染物时间短，催化剂活性流失少等优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种减少甲醇制低碳烯烃反应装置开车过程中催化剂污染的方法，包括以下步骤：a.提供一种循环流化床反应再生装置，包括反应器、再生器和催化剂循环区；b.用辅助燃烧室将再生介质加热后进入再生器，从而将再生器加热到200～500℃；c.将包括硅铝磷酸盐分子筛的催化剂装入循环流化床反应再生装置中，通过催化剂的循环将反应区加热到150～450℃；d.包括甲醇的原料进入反应器与催化剂接触，在所述催化剂上生成焦炭，所述带有焦炭的分子筛催化剂在离开反应器的反应区后，不进入再生器烧炭再生，而是通过催化剂循环管线返回到反应区后继续与所述原料进行反应，当反应器内的催化剂平均积炭量达到2.0～6.0％重量后，再生器内喷入燃烧油，迅速将再生器加热到500～700℃；e.将所述带有2.0～6.0％重量积炭的催化剂循环到再生器内，积炭燃烧产生热量；f.停止向再生器喷燃烧油，并建立反应器与再生器之间的催化剂循环；g.当再生器温度能够稳定在600～700℃之间后，停用辅助燃烧室。

上述技术技术方案中，所述分子筛选自SAPO-34；所述反应器为快速流化床；所述再生介质为空气；所述燃烧油为自燃温度在300～400℃的柴油；所述柴油含有低于400ppm的硫和低于200ppm的氮；所述再生器喷入燃烧油之前，再生器密相段温度要大于所述柴油的自燃温度；所述辅助燃烧室内通入燃料气与再生介质中的氧气发生反应并放出热量，用于将再生介质加热。

本发明所述积炭量的计算方法为一定质量的催化剂上的积炭质量除以所述的催化剂质量。催化剂上的积炭质量测定方法如下：将混合较为均匀的带有积炭的催化剂混合，然后精确称量一定质量的带碳催化剂，放到高温碳分析仪中燃烧，通过红外测定燃烧生成的二氧化碳质量，从而得到催化剂上的碳质量。

采用本发明的方法，具有如下优点：(1)升温过程催化剂与燃烧油接触时间短，催化剂活性流失少；(2)开车时间短；(3)低碳烯烃收率高；(4)减少了燃烧油的用量，经济性好；(5)合理的利用了积炭燃烧产生的热量。