[发明专利]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。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。

本领域所公知的，甲醇或二甲醚转化为低碳烯烃的反应属于强放热反应，如何取走反 应的热量成为一个问题。另外，要达到较高的低碳烯烃选择性，催化剂上需要积累一定量 的积炭，而且积炭在反应区内部的混合均匀是十分重要的。

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低碳烯烃收率低、反应器温度不好控 制等问题，提供一种新的甲醇或二甲醚转化为低碳烯烃的方法。该方法用于低碳烯烃的生 产中，具有产品中低碳烯烃收率较高、反应器温度易控的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种甲醇或二甲醚生产低碳烯烃的方 法，包括以下步骤：

a.提供一种快速流化床反应器，包括快速床反应区、第二密相汽提区、气固分离区、 循环区，其中所述循环区包括催化剂待生斜管、再生斜管和外循环管；

b.包括甲醇或二甲醚的原料进入快速流化床反应器的快速床反应区，与包括硅铝磷酸 盐分子筛的催化剂接触，在有效条件下，将所述原料转化为包括乙烯、丙烯的产品物流和 在所述催化剂上形成积炭；

c.所述产品物流携带所述带有积炭的催化剂经过气固快速分离后，大部分催化剂从产 品物流中分离出来进入第二密相汽提区，而产品物流携带剩余的小部分催化剂进入气固分 离区中的旋风分离器，分离出的催化剂通过旋风分离器的料腿进入第二密相汽提区，气相 产品物流进入后续的分离工段；

d.进入第二密相汽提区的催化剂通过与汽提介质接触，脱除夹带的产品物流，同时第 二密相汽提区中的催化剂，或者通过外取热器取走催化剂携带的热量，通过调整所述外取 热器内的流化介质流量调整取热负荷，或者在第二密相汽提区中内置取热盘管，通过取热 盘管内的换热介质取走第二密相汽提区内催化剂携带的热量；

e.经过汽提、取热的第二密相汽提区内的催化剂分为至少两部分，至少的第一部分通 过所述循环区内的催化剂外循环管返回到快速床反应区的底部，至少的第二部分通过循环 区的催化剂待生斜管进入再生器，经烧炭再生后通过循环区的催化剂再生斜管返回到快速 床反应区。