[发明专利]含氧化合物与轻烃转化集成制取小分子烯烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及将含氧化合物转化与轻烃转化集成制取小分子烯烃的方 法。

背景技术

乙烯、丙烯是现代化学工业的基本原料，其需求量将越来越大。制取 乙烯、丙烯的传统路线是通过石脑油裂解生产，但随着石油成本和风险逐 步提高，寻找替代性原料来源用以生产小分子烯烃就变得非常重要。天然 气经由甲醇制乙烯、丙烯等小分子烯烃(Methanol to Olefins，简称MTO) 是最有希望替代石脑油路线制烯烃的工艺。由天然气制甲醇(经由合成气) 的工艺已经很成熟，而以甲醇制小分子烯烃(MTO)则是该替代路线的关 键环节。其它如由农作物等制取含氧化合物，再转化为烯烃等化工产品， 也具有潜在开发价值。

五元环高硅沸石如ZSM-5、硅铝磷酸盐分子筛如SAPO-34能够选择 性地将含氧化合物转化成小分子烯烃。但在实际生产过程中，需要设计合 理工艺路线，最大限度提高小分子烯烃的选择性。

CN1065853C公开一种利用SAPO-34分子筛催化剂，在上行密相流化 床上将甲醇、二甲醚转化为小分子烯烃的方法，基于碳平衡的小分子烯烃 的选择性接近80％。

CN1156416C公布了一种由甲醇或二甲醚生产小分子烯烃的工艺方 法，该工艺采用磷酸硅铝分子筛(SAPO-34)作为催化剂，利用气固并流 下行式流化床超短接触反应器，催化剂与原料在气固并流下行式流化床超 短接触反应器中接触、反应，物流方向为下行。催化剂及反应物出反应器 后进入设置在该反应器下部的气固快速分离器快速分离，及时终止反应的 进行；有效抑制二次反应的发生；分离出的催化剂进入再生器中烧炭再生， 催化剂在系统中连续再生，反应循环进行。该方法减少了副产物烷烃的产 生，降低了后续分离工艺的难度，进而增加了产物小分子烯烃的产量。二 甲醚或甲醇的转化率大于98％，基于碳平衡的小分子烯烃的收率大于 80％。

US6740790B2公开了一种通过控制进入反应器内含氧化合物和烃类 的总量与进入反应器中新鲜剂和再生剂中分子筛总量的比例，将含氧化合 物转化为小分子烯烃的方法。该方法的生焦率低，且产物中C1-C4烷烃含 量降低，特别是烯烃产物中的丙烷含量明显降低。

US6844476B2公开了一种采用双区反应的方法，含氧化合物在第一反 应区与催化剂接触、反应，第一反应区的反应油气再在第二反应区与新鲜 催化剂或再生催化剂接触反应，使反应油气中的C₄⁺烯烃转化为小分子烯 烃，同时催化剂上沉积一定焦炭。第二反应区的挂炭催化剂输送到第一反 应区与含氧化合物接触、反应，提高乙烯、丙烯的产率和选择性。

US6797851B2也公布了一种采用双反应区、双催化剂的反应系统， 第一反应区利用ZSM-5分子筛催化转化含氧化合物，第二反应区利用 ZSM-35进一步催化转化第一反应区产生的C₄⁺烯烃。

上述含氧化合物单独进料的技术将原料的选择范围限定在了含氧化合 物上。而含氧化合物和烃类共进料的技术，不能有效地抑制芳构化、缩合 等副反应，生成不必要的副产物如芳烃、焦炭等，对含氧化合物转化过程 中小分子烯烃的选择性有明显的影响。

发明内容

本发明的目的是在现有技术的基础上提供一种含氧化合物与轻烃转化 集成制取小分子烯烃的方法。

本发明提供的由含氧化合物转化与轻烃转化集成制取小分子烯烃的方 法包括下列步骤：

(1)、轻烃原料在第一反应区内，与催化剂接触、反应，反应生成的 油气与挂炭催化剂不经分离进入第二反应区；

(2)、来自第一反应区的油气与挂炭催化剂在第二反应区内，与含氧 化合物和任选的再生催化剂接触、反应；

(3)、来自第二反应区的油气与挂炭催化剂在第三反应区内，与任选 的含氧化合物接触、反应；

(4)、分离第三反应区的油气与待生催化剂，其中油气经分离得到产 品，待生催化剂经汽提、再生、脱气后返回第一反应区。