[发明专利]甲醇制烯烃环保工艺

说明书

技术领域

本发明涉及煤制烯烃、石油化工技术领域，具体而言，涉及一种甲醇制烯烃环保工艺。

背景技术

传统的乙烯、丙烯的制取路线主要是通过石脑油裂解生产，其缺点是过分依赖石油。由甲醇制乙烯、丙烯等低碳烯烃是最有希望替代石脑油为原料制烯烃的工艺路线，目前已趋于成熟。

甲醇制烯烃(Methanol to Olefins，MTO)是重要的C1化工工艺，是以石油化工原料制备乙烯的替代路线，是以煤或天然气为主要原料，经合成气转化为甲醇，然后再转化为烯烃的路线，完全不依赖于石油。在石油日益短缺的21世纪有望成为生产烯烃的重要路线。

甲醇制烯烃技术的发展，开辟了由煤炭经气化生产基础有机化工原料的新工艺路线，有利于优化传统煤炭产业的产品格局，提高应对市场的竞争能力，是实现煤化工向石油化工延伸发展的有效途径，同时对缓解我国石油短缺的矛盾具有重要的战略和现实意义。

目前我国石脑油和轻柴油等原料资源短缺，如果还是以它们作为低碳烯烃生产唯一原料来源，来满足我国每年对低碳烯烃的增产需求显然不行，必须走出一条新路子。如果在我国煤炭资源丰富的地区，加快煤基MTO工艺的工业发展，实现以乙烯、丙烯为代表的低碳烯烃生产原料多元化，不失为解决我国石油资源紧张、促进我国低碳烯烃工业快速发展之最有效途径，也有利于实现我国内地产煤大省实现煤炭资源优势转化。另一方面，近几年，我国甲醇市场长时期维持在高位，使得社会大量投资甲醇的热情不减，MTO技术也为根本解决甲醇市场出路提供保证。

上世纪七十年代美国Mobil公司在研究甲醇使用ZSM-5催化剂转化为其它含氧化合物时，发现了甲醇制汽油(Methanol to Gasoline，MTG)反应。从MTG反应机理分析，低碳烯烃是MTG反应的中间产物，因而MTG工艺的开发成功促进了MTO工艺的开发。

Mobil公司以该公司开发的ZSM-5催化剂为基础，最早研究甲醇转化为乙烯和其它低碳烯烃的工作，然而，取得突破性进展的是UOP和Norsk Hydro两公司合作开发的以UOP MTO-100为催化剂的UOP/Hydro的MTO工艺。

国内科研机构，如中科院大连化物所、石油大学、中国石化石油化工科学研究院等亦开展了类似工作。其中大连化物所开发的合成气经二甲醚制低碳烯烃的工艺路线(SDTO)具独创性，与传统合成气经甲醇制低碳烯烃的MTO相比较，CO转化率高，达90％以上，建设投资和操作费用节省50％～80％。当采用D0123催化剂时产品以乙烯为主，当使用D0300催化剂是产品以丙烯为主。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种甲醇制烯烃环保工艺以及用于该工艺的反应设备，该工艺反应条件温和、能源效率利用率高。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明具体涉及一种甲醇制烯烃环保工艺，包括：

1).将甲醇原料经气化和加热后进入甲醇制二甲醚反应器进行缩合反应得到甲醇、二甲醚和水的混合物；

2).将所述混合物通入甲醇/二甲醚制烯烃主反应器，在催化剂的作用下进行高温制烯烃反应；

其中，所述催化剂进入催化剂再生器进行再生，再生得到的催化剂再进入所述甲醇/二甲醚制烯烃主反应器重新利用；

所述甲醇原料在气化及加热过程所需热量由所述甲醇/二甲醚制烯烃主反应器的反应产物产热和/或所述催化剂再生器产生的再生烟气部分预热供给。

优选的，如上所述的工艺，在步骤2)中，所述催化剂为包括SAPO-34分子筛的催化剂。

优选的，如上所述的工艺，在步骤2)中，所述高温制烯烃反应的反应温度为400℃～450℃，反应压力为0.1～0.5MPa；

更优选的，在步骤2)中，所述高温制烯烃反应的反应温度为420℃～430℃，反应压力为0.2～0.4MPa.

优选的，如上所述的工艺，在步骤2)中，所述甲醇/二甲醚制烯烃主反应器的反应空速控制在1h^-1～4h^-1；

更优选的，在步骤2)中，所述甲醇/二甲醚制烯烃主反应器的反应空速控制在2h^-1～3h^-1。

优选的，如上所述的工艺，在步骤1)中，经过所述缩合反应后，80vt％～85vt％的甲醇转化为二甲醚；

更优选的，在步骤1)中，经过所述缩合反应后，82vt％～83vt％的甲醇转化为二甲醚。