[发明专利]提高丙烯收率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高丙烯收率的方法。

技术背景

低碳烯烃，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。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低碳烯烃工艺，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。

烯烃歧化是通过在过渡金属化合物催化剂的作用下，使烯烃中C＝C双键断裂并重新形成，以获得新的烯烃产物的过程。利用丁烯与乙烯的交叉歧化作用，可通过加入适量乙烯，将相对过剩的、附加值较低的C4烯烃原料转化为高附加值丙烯产品。US5898091和US6166279报道了C4、C5烯烃处理。其中烯烃歧化制丙烯过程中，所采用的催化剂为Re₂O₇/Al₂O₃，反应器为移动床。US6358482提出了一种用C4馏分烃生产异丁烯和丙烯的装置。C4馏分烃经过选择加氢和精馏后分离出异丁烯和1-丁烯以及2-丁烯，分离出来的1-丁烯通过双键异构化生成2-丁烯，富2-丁烯物料与乙烯歧化反应生成丙烯。所用的歧化反应催化剂为Re₂O₇/Al₂O₃，WO 00014038介绍了一种丁烯歧化制丙烯的方法。原料丁烯为1-丁烯、2-丁烯或其混合物，催化剂为WO₃/SiO₂。

文献CN1490287A中公开了一种采用以含碳四或碳五烯烃混合物为原料，在固定床反应器中，采用350℃～500℃的温度、0.6～1.0MPa的压力和1～10小时^-1重量空速的条件下进行反应制备乙烯和丙烯的方法。该方法重点介绍了不同类型催化剂的改性及其反应结果，且反应原料主要针对碳四和碳五原料，而未包括碳五以上烯烃的裂解情况，同时该文献采用的固定床反应器，存在催化剂的寿命较短及目的产物的收率较低等问题。

鲁奇公司公布了其碳四及其以上烯烃增产低碳烯烃的Propylur工艺，该工艺是在低压、高温、催化剂存在和绝热的反应条件下，把C4到C7的烯烃转化为丙烯，同时副产乙烯和裂解汽油的一项工艺。其中间实验在反应空速：1.6小时^-1，反应器进口温度480℃，反应器压力0.2MPa，反应器出口温度440℃，压力0.19MPa，水∶C4(摩尔比)为7.26条件下进行反应。

在甲醇制烯烃反应过程中，不可避免的会产生碳四以上烃等副产物，很大程度上降低了甲醇中的碳基利用率。而且现代石化工业中的碳四以上烃原料本身就处于过剩状态，其进一步的利用一直是讨论的焦点。由于甲醇制烯烃反应产生的碳四以上烃副产物中的烯烃含量均较高，因此可以考虑进一步转化为丙烯产品。本发明有针对性的解决了这一问题。

发明内容