[发明专利]一种将含氧化合物转化为丙烯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种丙烯制备方法，尤其涉及一种将含氧化合物转化为丙 烯的方法。

背景技术

丙烯是现代化学工业所必需的一种基础化工原料，随着工业经济的不 断发展，未来需求量将不断增长，传统的丙烯工业生产基本都以石油基物 质为原料，如石油的蒸汽裂化等，而石油作为一种不可再生资源，经过多 年的过度开采消耗，从长远来看面临着即将枯竭的危机，从短期来看又同 时受地理、经济、政治等因素的影响价格波动剧烈，因此本领域一直寻求 一种可以替代石油为原料生产丙烯的工艺和方法。

含氧化合物制丙烯技术是一种非石油资源丙烯生产工艺，具有重大的 应用前景。德国Lurgi公司采用三个并联的固定床反应器和ZSM-5沸石催 化剂由甲醇生产丙烯，在专利EP0448000B1和CN14131982A中，对该工 艺和所使用的催化剂进行了详细叙述，根据专利所述及Lurgi公司所披露 的资料，其工艺方法具有较高的丙烯收率，同时副产乙烯、LPG（液化石 油气）和汽油等。

CN101023047A和CN1989086A均公开了一种采用移动床技术将含氧 化合物转化为丙烯的方法，该方法通过使用移动床技术，并控制催化剂的 循环速率可以进一步提高丙烯的收率。

CN1261294A公开了一种将含氧化合物转化成烯烃的方法，该方法将 再生催化剂与未再生催化剂混合，保持总体上一定的碳质沉淀有利于提高 烯烃选择性，该专利是基于本领域科研人员所公知的信息，即在择形催化 剂上保持一定的碳质沉淀有利于提高烯烃选择性。

由于基于现有催化剂技术的含氧化合物转化得到的产物分布较宽，丙 烯选择性相对较低，副产物较多，本领域研究人员主要致力于开发具有高 丙烯收率的含氧化合物制丙烯技术。通过优化催化剂性能和反应工艺，提 高丙烯的单程收率，同时将副产物进一步转化为丙烯，可以尽可能的提高 工艺整体的丙烯收率，从而增加工艺的经济性。

发明内容

本发明提供了一种将含氧化合物转化为丙烯的方法，该方法丙烯得率 较高。

一种将含氧化合物转化为丙烯的方法，包括以下步骤：

（1）将含氧化合物、乙烯和稀释剂混合通入第一反应区与催化剂接 触反应，反应得到第一股物流；

所述的含氧化合物为甲醇、二甲醚或两者的混合物。甲醇可以通过煤 或天然气通过合成气制得，二甲醚可以通过甲醇进一步脱水生成，也可以 通过合成气直接获取。由于煤或天然气相对于石油，剩余储量较多，利用 效率不高，因此丙烯生产成本较低。

甲醇制丙烯是一种高温低压反应，当温度大于400℃时，甲醇可以完 全转化，随着温度的升高，低碳烯烃选择性会适当增加，但同时芳烃和甲 烷的含量也会随之提高，从而导致催化剂积碳失活，因此甲醇制丙烯的主 反应温度一般不高于470℃，优选为400～470℃。

低压有利于提高反应的选择性，将水等稀释剂与甲醇一起进料，可以 降低甲醇的分压，从而使产物中低碳产物增加，高碳产物减少，压力最好 选择在0.1～3bar，同时水是一种很好的积碳抑制剂。

原料的时空速度对反应也有一定的影响，提高时空速度可以适当提高 产物中低碳烯烃的选择性，这跟反应的机理有关，低碳烯烃尤其是丙烯容 易进一步反应形成副产物，因此提高时空速度对丙烯有利，但是影响范围 不大，同时时空速度太高，甲醇的转化率降低，也不利于反应，时空流速 最好选择在1～20hr^-1。

ZSM-5和SAPO-34是迄今为止发现的适用于甲醇制丙烯的最佳催化 剂，通过特殊的孔道和酸性，对甲醇等含氧化合物原料具有最佳的低碳烯 烃选择性，尤其是丙烯的选择性。

所述的第一反应区优选为至少一个移动床反应器，甲醇制丙烯反应可 以在固定床、移动床和流化床中进行，采用移动床反应器相对于固定床具 有催化剂连续循环的特点，而相对于流化床具有更加合适的催化剂循环时 间，同时对催化剂的强度要求可适当降低。

（2）分离第一股物流，得到产物丙烯、C₅⁺组分、C₁～C₄的烷烃、乙 烯、丁烯以及含有微量含氧化合物的水；

（3）将C₁～C₂的烷烃、丁烯、乙烯和含有微量含氧化合物的循环至 第一反应区继续反应；