[发明专利]甲醇转化制低碳烯烃过程中联产二甲醚的方法

说明书

技术领域

本发明涉及甲醇转化制低碳烯烃过程中联产二甲醚的方法。

背景技术

低碳烯烃，这里定义为乙烯和丙烯，是两种重要的基础化工原料，其需求在不断增加。乙烯、丙烯传统上主要是通过石油路线制得，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能源转化技术，如含氧化合物转化制烯烃(OTO)的工艺，含氧化合物包括甲醇、乙醇、二甲醚、甲乙醚、碳酸二甲酯等。有许多技术可用来生产含氧化合物，原料包括煤、天然气、生物质等。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，再加上转化生成低碳烯烃工艺的经济性，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。

二甲醚(DME)作为一种新兴的基本化工原料，性能优异，作为民用燃料和汽车燃料具有燃烧高效、洁净、安全等优点，是柴油和液化石油气理想的替代燃料。可作为气雾剂的抛射剂，替代氯氟烃(氟里昂)、液化丙(丁)烷气体，成为第4代抛射剂的主体。二甲醚也是重要的化工原料，在医药、农药及染料工业有广泛的应用。

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，甚至达到提升管的反应时间范围内。

CN1962594A专利中采用流化床反应器甲醇气相脱水制二甲醚，催化剂采用γ-氧化铝，反应转化率达89％，选择性大于99％，流化床内催化剂更新、再生容易，可以保持催化剂活性稳定。但该工艺流程设计不合理，反应温度较高。

对于MTO技术而言，SAPO-34催化剂上积上一定量的碳可以有效提高反应产物中低碳烯烃的选择性，并且有一个最佳的催化剂积炭量范围使得产物中低碳烯烃的选择性最高。目前的甲醇制烯烃方法，催化剂表面上控制附着一定积炭量，有效提高了产物中低碳烯烃的选择性，与此同时产物中二甲醚的选择性也随积炭量的增加而相应提高，随着催化剂积炭量进一步增加，二甲醚的选择性大幅度提高。失活的积炭催化剂在再生器中再生，并通过烧炭以提供维持再生温度的热量，烧炭量不够时还需要采用其它辅助设备补加热量以维持再生器温度，增加了生产成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中甲醇制烯烃反应的生焦率较低、二甲醚生产催化剂体系单一的问题，提供一种新的甲醇转化制低碳烯烃中联产二甲醚的方法。该方法用于低碳烯烃的生产中，具有能利用MTO的积炭催化剂生产二甲醚、并有效提高催化剂的生焦量、能量有效利用的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：甲醇转化制低碳烯烃中联产二甲醚的方法，主要包括以下步骤：a)将包括甲醇的原料与分子筛催化剂在第一流化床反应区内有效条件下接触，生成包含低碳烯烃、催化剂的物流Ⅰ，物流Ⅰ经气固分离后固相催化剂形成待生剂进入第一沉降区，气相产品出第一沉降区去烯烃分离工序；b)第一沉降区内待生剂至少分为三部分，第一部分返回至第一流化床反应区，第二部分经换热介质换热后进入第二流化床反应区，第三部分去再生器再生，再生催化剂经汽提后进入第一流化床反应区；c)包括甲醇的原料与待生剂在第二流化床反应区内接触，生成包含二甲醚、待生剂的物流Ⅱ，物流Ⅱ经气固分离后，气相产物去二甲醚分离工序，待生剂经第二沉降区去再生器再生；其中，所述换热介质选自包括甲醇的原料，换热介质经换热后进入第一流化床反应区。