[发明专利]一种甲醇制烯烃产物的加氢除炔方法

说明书

一种甲醇制烯烃产物的加氢除炔方法，使用Fe系加氢催化剂，将甲醇制烯烃装置中来自干燥塔塔底的碳二、碳三混合物料，进入绝热床反应器进行选择加氢，反应条件为：入口温度30℃～60℃，压力1.5～2.5MPa，空速2000～15000h^‑1。加氢催化剂为Fe系选择加氢催化剂，载体为耐高温无机氧化物，以催化剂质量100％计，催化剂含Fe1～8％，X 0～1％，其中X选自K、La、Ce中的一种或者几种。该催化剂具有温和的加氢活性和优异的乙烯选择性，乙烯无损失，“绿油”生成量低，催化剂成本远低于贵金属Pd催化剂。

技术领域

本发明涉及一种甲醇制烯烃产物的加氢除炔方法，特别是一种使用铁系催化剂，将在甲醇制烯烃产物中所含微量乙炔、丙炔(MA)、丙二烯(PD)加氢转化为乙烯、丙烯的方法。

背景技术

乙烯、丙烯等低碳烯烃是重要的基本化工原料，随着我国国民经济的发展，特别是现代化学工业的发展对低碳烯烃的需求日渐攀升，供需矛盾也将日益突出。迄今为止，制取乙烯、丙烯等低碳烯烃的重要途径，仍然是通过石脑油、轻柴油(均来自石油)的催化裂化、裂解制取，作为乙烯生产原料的石脑油、轻柴油等原料资源，面临着越来越严重的短缺局面。另外，近年来我国原油进口量已占加工总量的一半左右，以乙烯、丙烯为原料的聚烯烃产品仍将维持相当高的进口比例。因此，发展非石油资源来制取低碳烯烃的技术日益引起人们的重视。

甲醇制乙烯、丙烯的MTO工艺和甲醇制丙烯的MTP工艺是目前重要的化工技术。该技术以煤或天然气合成的甲醇为原料，生产低碳烯烃，是发展非石油资源生产乙烯、丙烯等产品的核心技术。

甲醇制烯烃工艺是煤基烯烃产业链中的关键步骤，其工艺流程主要为在合适的操作条件下，以甲醇为原料，选取适宜的催化剂(ZSM-5沸石催化剂、SAPO-34分子筛等)，在固定床和硫化床反应器中通过甲醇脱水制低碳烯烃。根据目的产品的不同，甲醇制烯烃工艺分为甲醇制乙烯、丙烯(methanol-to-olefin，MTO)、甲醇制丙烯(methanol-to-propylene，MTP)。MTO工艺的代表技术有环球石油公司(UOP)和海德鲁公司(Norsk Hydro)共同开发的UOP/Hydro MTO技术，中国科学院大连化学物理研究所自主创新研发的DMTO技术；MTP工艺的代表技术有鲁奇公司(Lurgi)开发的Lurgi MTP技术和我国清华大学自主研发的FMTP技术。

甲醇制烯烃整个反应可分为两个阶段：脱水阶段、裂解反应阶段

1.脱水阶段

2CH₃OH→CH₃OCH₃+H₂O+Q

2.裂解反应阶段

该反应过程主要是脱水反应产物二甲醚和少量未转化的原料甲醇进行的催化裂解反应，包括：

主反应(生成烯烃)：

nCH₃OH→C_nH_2n+nH₂O+Q

nCH₃OH→2C_nH_2n+nH₂O+Q

n＝2和3(主要)，4、5和6(次要)

以上各种烯烃产物均为气态。

副反应(生成烷烃、芳烃、碳氧化物并结焦)：

(n+1)CH₃OH→C_nH_2n+2+C+(n+1)H₂O+Q

(2n+1)CH₃OH→2C_nH_2n+2+CO+2nH₂O+Q