[发明专利]减少含氧化合物转化制低碳烯烃中催化剂跑损的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种减少含氧化合物转化制低碳烯烃中催化剂跑损的方法。

背景技术

低碳烯烃，这里定义为乙烯和丙烯，是两种重要的基础化工原料，其需求在不断增加。乙烯、丙烯传统上主要是通过石油路线制得，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能源转化技术，如含氧化合物转化制烯烃(OTO)的工艺，含氧化合物包括甲醇、乙醇、二甲醚、甲乙醚等。有许多技术可用来生产含氧化合物，原料包括煤、天然气、生物质等。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。

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。

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。

对于MTO技术而言，SAPO-34催化剂上积上一定量的碳可以有效提高反应产物中低碳烯烃的选择性，并且有一个最佳的催化剂积炭量范围使得低碳烯烃的选择性最高。因此，要将进入反应器的催化剂上控制一定的积炭量，进而达到控制较高低碳烯烃选择性的目的。此外，对于具有最佳积炭量的催化剂而言，催化剂颗粒上的积炭越平均，产物中低碳烯烃的选择性就越高。因此，MTO技术中如何将反应区内的催化剂积炭量均匀控制在某一水平是关键。

目前方法中催化剂直接进入再生器，常温催化剂突然进入温度600℃以上的再生器，致使部分催化剂发生热崩现象，导致再生器生成大量的催化剂细粉被烟气夹带出再生器，造成大量催化剂的跑损。另外补加催化剂时也会导致再生器温度的波动，甚至影响整个反再系统的运行稳定性。再生后的催化剂进入反应器，会使得进入反应器内的两股催化剂之间的碳差很大，而含有较多碳的催化剂以及含有很少碳的催化剂都对低碳烯烃的选择性不利，存在产物选择性波动较大、目的产物选择性较低的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在由于催化剂热崩现象造成催化剂跑损较大、反应器内催化剂平均积炭水平不佳的问题，提供一种新的减少含氧化合物转化制低碳烯烃中催化剂跑损的方法。该方法用于低碳烯烃的生产中，具有催化剂跑损较小、反应器内催化剂积炭较平均、产品中低碳烯烃选择性较高的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种减少含氧化合物转化制低碳烯烃中催化剂跑损的方法，主要包括以下步骤：a)从催化剂储罐来的冷催化剂进入预热罐，催化剂经预热气体预热后送至汽提罐，汽提管线可将再生器汽提器的热催化剂加入到汽提罐；b)汽提罐内催化剂经水蒸汽汽提后由蒸汽经催化剂加料管线输送至沉降器；c)沉降器内催化剂至少分为两部分，第一部分经待生管线进入再生器再生，再生后的催化剂经汽提器汽提后由输送蒸汽经再生管线送入沉降器，被再生烟气夹带出再生器的催化剂经旋风分离器分离后进入细粉收集罐；第二部分经循环管线进入反应器与含氧化合物原料接触反应后进入沉降器，被气相产物夹带出沉降器的催化剂在产品分离工序回收。

上述技术方案中，含氧化合物原料为甲醇或二甲醚中的至少一种，分子筛催化剂包括选自SAPO-5、SAPO-11、SAPO-18、SAPO-20、SAPO-34、SAPO-44或SAPO-56磷酸硅铝分子筛催化剂；再生器汽提器温度为400～550℃，催化剂预热罐温度为100～250℃，催化剂汽提罐温度为250～350℃。含氧化合物原料优选为甲醇，分子筛催化剂选自SAPO-34磷酸硅铝分子筛催化剂；再生器汽提器温度优选为450～500℃，催化剂预热罐温度优选为150～200℃，催化剂汽提罐温度优选为280～320℃。沉降器内催化剂以质量流量比计第一部分∶第二部分＝1∶0.5～100。沉降器内催化剂以质量流量比计优选第一部分∶第二部分＝1∶2～20。催化剂储罐内催化剂为细粉收集罐回收催化剂和新鲜催化剂。预热气体为再生烟气。催化剂加料管线为连续进料、或者间歇进料。催化剂加料管线优选为连续进料。