[发明专利]一种含氧化合物制烯烃的固定床反应器

说明书

技术领域

本发明涉及绝热固定床反应器，特别涉及一种含氧化合物制烯烃的固定床反应器。

背景技术

当前，乙烯／丙烯主要来源于石脑油和轻质烷烃蒸汽裂解工艺，石脑油蒸汽裂解工艺相对复杂，成本较高，轻质烷烃蒸汽裂解获取乙烯／丙烯，工艺简单，成本较低。近年来国内对进口原油的依赖度逐渐增加，原油价格也一直维持在高位，加之中国有限的轻质烷烃资源，迫切需要开发新型丙烯／乙烯生产技术。近年来，中国已开发成功煤经含氧化合物如甲醇制丙烯／乙烯的生产技术，并已实现该技术的商业化应用，含氧化合物制烯烃技术按反应器可分为流化床和固定床技术。

环球油品公司(UOP)在Studies in Surface Science and Catalysis，volume147：p1-6公开报道了一种采用循环流化床反应器和SAPO-34催化剂的甲醇制烯烃技术(MTO)，该技术乙烯／丙烯选择性为77-78％，通过将副产重质烃(碳原子为四及其以上烃)经过催化转化(OCP)进一步制取丙烯／乙烯，丙烯／乙烯选择性可达到89.0％，大大促进了丙烯／乙烯收率的提高。

中国专利CN101367699公开了一种设置至少两个反应区的制取丙烯的方法，其中，第一个反应区为C₄₊烃催化裂解形成丙烯／乙烯的反应，第二个反应区为甲醇和(或)二甲醚和含乙烯的气体催化转化为丙烯／C₄₊烃的反应，其中第一反应区的乙烯部分作为第二反应区的原料，第二反应区的C₄₊烃部分作为第一反应区的原料，通过两个反应区的安排和乙烯转化，可获得高选择性的丙烯。

催化学报，34卷(1期)，2013年：209-216页报道了“甲醇脱水-C4裂解制烯烃过程耦合组合工艺”，该工艺耦合了流化床甲醇制烯烃(MTO)和烯烃催化裂解(OCC)，最大程度增加丙烯／乙烯收率。

上述专利和公开文献均涉及含氧化合物转化制烯烃的流化床反应系统，以及乙烯和(或)C₄₊烃催化转化反应系统，以获取较高丙烯／乙烯收率为目的，但上述工艺牵涉两套独立反应系统，造成工艺系统非常复杂，且流化床反应系统和操作非常复杂，投资高，反应器需要逐级放大，放大风险高，固定床反应器则相对简单，投资低，风险小，是含氧化合物制烯烃的较佳选择。

中国专利CN202844982公开了一种二甲醚和(或)甲醇制低碳烯烃的固定床反应器，包括带有原料气体分布器和下出口的容器，在容器内设置至少五个改性ZSM-5型催化剂床层，催化剂床层之间设置多向双管环形冷却气体分布器。反应进料为二甲醚和(或)甲醇，无水或烃作为热稀释介质，结合甲醇／二甲醚转化为烯烃为强放热反应的事实，反应过程中催化剂床层将具有很高的反应温度，从而导致ZSM-5分子筛催化剂不可逆失活，很难实现反应系统的稳定运行，另一个重要事实是，单纯甲醇和(或)二甲醚进料时，反应产物会受到ZSM-5特殊孔结构的影响，导致乙烯／丙烯收率较低。

中国专利CN101460239公开了一种含氧化合物制烯烃的竖立式固定床反应器，其特征在于反应器设有3-8个催化剂床层，反应器第一催化剂床层进料至少有含氧化合物、水和烃物料，催化剂床层之间设气相二甲醚和液相水共进料喷嘴激冷系统，气液两相通过喷嘴形成的雾化物料对上一催化剂床层出料进行混合均布，实现下一催化剂床层温度的控制。该反应器第一催化剂床层的进料水可降低进料含氧化合物和烃分压，从而提高烃和含氧化合物转化形成丙烯／乙烯的收率。

中国专利CN103030504公开了一种甲醇／二甲醚制丙烯的生产方法，采用固定床反应器，通过水、二甲醚和甲醇在反应器中与分子筛催化剂B接触生成含有丙烯、乙烯、碳四、碳五及其碳六以上组分的反应产物，分离出丙烯后，再将乙烯、碳四和碳五送入另一个反应器中与分子筛催化剂C接触进一步生成丙烯，目的是解决现有甲醇制烯烃技术中丙烯收率较低的问题，但是该方法仍涉及多个反应器，工艺系统复杂，设备投资和操作费用较高。

由此可见，提高含氧化合物转化过程中丙烯／乙烯收率是重点。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种含氧化合物制烯烃的固定床反应器。