[发明专利]有机含氧化合物制低碳烯烃与C5+烃催化裂解耦合工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机含氧化合物制低碳烯烃与C₅₊烃催化裂解耦合工艺和一种有机含氧化合物制低碳烯烃工艺；同时，本发明还涉及一种有机含氧化合物制低碳烯烃与C₅₊烃催化裂解耦合系统和一种有机含氧化合物制低碳烯烃系统。

背景技术

目前，有机含氧化合物制低碳烯烃、例如甲醇制烯烃（MTO）是依靠酸性固体催化剂（SAPO-34）实现的。通常，由有机含氧化合物、例如甲醇转化的C₂–C₃低碳烯烃、例如乙烯和丙烯的转化率可高于78%。但是，由于这种MTO等反应产物中不可避免地形成C₅₊烃副产物，使得如何提高乙烯和丙烯选择性仍是一个技术难题。如何有效利用MTO的反应副产物C₅₊烃，提高乙烯和丙烯收率，如何避免返回到反应器中的再生催化剂因温度过高造成乙烯、丙烯、丁烯等发生氢转移反应，从而降低它们的收率，已经成为研究人员所面临的新研究课题。

事实上，研究人员已在这方面取得了一定的进展，例如，US5914433和US6303839公开了一种将有机含氧化合物制烯烃的流化床反应器与C₄和C₅₊烃催化裂解提升管反应器或流化床反应器耦合在一起以提高乙烯和丙烯收率的工艺，其中，甲醇或二甲醚等有机含氧化合物在有机含氧化合物制烯烃的流化床反应器中被转化为C₁-C₅₊烃产物气体，经分离低碳烯烃后，C₄₊烃进入催化裂解提升管反应器或流化床反应器中，并优选在580～650℃下进行催化裂解，从而被转化为乙烯和丙烯等低碳烯烃。催化剂在烃催化裂解提升管反应器中停留时间较短，这样做可以抑制氢转移反应、提高低碳烯烃收率，而单独的烃催化裂解流化床反应器可有效控制来自催化剂再生器的再生催化剂和流到催化剂再生器中的废催化剂的循环速度，从而提高低碳烯烃的产物选择性。然而，上述单独的C₄₊烃催化裂解反应器设计不仅使工艺和系统变得复杂以至于难于操作和控制，也使投资成本和生产成本大大增加。

US6455749公开了一种提高有机含氧化合物制烯烃中低碳烯烃收率的方法，其中，将有机含氧化合物通入含有催化剂的主反应器中，并使之有效转化为包括低碳烯烃的粗产物，将粗产物分离为低碳烯烃和重烃组分，并将重烃组分循环回主反应器中或单独的副反应器中，使重烃的至少一部分经催化裂解有效转变为低碳烯烃，从而达到提高低碳烯烃收率的目的。这种提高低碳烯烃收率的方法仍然或多或少地存在上述问题。

上述所有文献在此全文引入以作参考。

因此，开发或研制一种既合理利用C₅₊烃副产物提高低碳烯烃收率、又不至于大幅增加工艺和系统控制难度的有机含氧化合物制烯烃的工艺和系统是非常必要的。

发明内容

本发明人经过大量试验和悉心研究，终于开发出达到上述目的的工艺和系统。

根据本发明第一方面，提供一种有机含氧化合物制低碳烯烃与C₅₊烃催化裂解耦合工艺，包括：

（1）在至少一个有机含氧化合物制低碳烯烃的反应器中，经催化剂作用将所述有机含氧化合物转变为所述低碳烯烃；

（2）在至少一个催化剂再生器中，经废催化剂输送管道由上述反应器中进入所述催化剂再生器中的废催化剂被加热氧化除碳，从而再生成为再生催化剂，并经再生催化剂输送管道重新回到上述反应器中，

其中，向上述再生催化剂输送管道中通入C₅₊烃，并在催化剂催化作用下，使其催化裂解为低碳烯烃，所产生的低碳烯烃与再生催化剂一起经再生催化剂输送管道进入上述反应器中。

根据本发明第二方面，提供一种有机含氧化合物制低碳烯烃工艺，包括：

（1）在至少一个有机含氧化合物制低碳烯烃的反应器中，经催化剂作用将所述有机含氧化合物转变为所述低碳烯烃；

（2）在至少一个催化剂再生器中，经废催化剂输送管道由上述反应器中进入所述催化剂再生器中的废催化剂被加热氧化除碳，从而再生成为再生催化剂，并经再生催化剂输送管道重新回到上述反应器中，

其中，向上述再生催化剂输送管道中通入C₅₊烃，并在催化剂催化作用下，使其催化裂解为低碳烯烃，所产生的低碳烯烃与再生催化剂一起经再生催化剂输送管道进入上述反应器中。