[发明专利]提高轻质烯烃收率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高轻质烯烃收率的方法。

技术背景

轻质烯烃，即乙烯和丙烯，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，一类重要的用于轻质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，再加上转化生成轻质烯烃工艺的经济性，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。

US4499327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催化剂具有很高的轻质烯烃选择性，而且活性也较高，可使甲醇转化为轻质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。

US6166282中公布了一种氧化物转化为轻质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。经模拟计算，与传统的鼓泡流化床反应器相比，该快速流化床反应器内径及催化剂所需藏量均大大减少。

CN1723262中公布了带有中央催化剂回路的多级提升管反应装置用于氧化物转化为轻质烯烃工艺，该套装置包括多个提升管反应器、气固分离区、多个偏移元件等，每个提升管反应器各自具有注入催化剂的端口，汇集到设置的分离区，将催化剂与产品气分开。

但是，现有技术仍存在轻质烯烃收率不高，产品附加值不高，热量利用不合理等问题。本发明有针对性的解决了上述问题，并在很大程度上提高了原料中碳的利用率和附加值。

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轻质烯烃收率不高、产品附加值不高等问题，提供一种新的提高轻质烯烃收率的方法。该方法用于轻质烯烃的生产中，具有轻质烯烃收率较高、轻质烯烃生产工艺经济性较高的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种提高轻质烯烃收率的方法，该方法包括：(a)在第一反应器中使包括含氧化合物的原料与分子筛催化剂在有效条件下反应，形成包含轻质烯烃及副产物的产品，同时形成带有积炭的分子筛催化剂；(b)将所述带有积炭的分子筛催化剂分为两部分，再生其中的一部分所述带有积炭的分子筛催化剂，形成积炭量在0～0.5％重量范围内的再生催化剂，剩余部分所述带有积炭的分子筛催化剂返回所述第一反应器；(c)使所述再生催化剂与包括含氧化合物和至少一部分所述产品在第二反应器接触，形成积炭量在0.05～7％重量范围内的选择性优化的催化剂；(d)使所述选择性优化的催化剂与所述剩余部分带有积炭的分子筛催化剂混合，形成积炭量在1～15％重量范围内的混合催化剂，所述混合催化剂在所述第一反应器与包括含氧化合物的原料接触；(e)重复(a)～(d)。