[发明专利]以甲醇为原料制备低碳烯烃的方法

说明书

本发明涉及一种以甲醇为原料制备低碳烯烃的方法。所述方法包括含甲醇的原料进入反再系统的反应区，与分子筛催化剂接触，在反应条件下生成包括乙烯、丙烯的产品；所述反应区内的分子筛催化剂失活后形成待生催化剂，所述待生催化剂通过待生管路进入再生区再生，在再生条件下形成再生催化剂，所述再生催化剂通过再生管路返回至所述反应区；其中，所述反应区内催化剂中分子筛的孔口最大直径与乙烯分子动力学直径之比为0.8～1.2。所述方法可用于低碳烯烃的工业生产中。

技术领域

本发明涉及一种以甲醇为原料制备低碳烯烃的方法。

背景技术

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。目前，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。

文献US4499327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催化剂具有很高的低碳烯烃选择性，而且活性也较高，可使甲醇转化为低碳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。

文献CN1321953C公开了一种由含氧化合物原料制备烯烃产物的方法，包括：a)让原料在反应区中与包括i)具有规定开孔尺寸的分子筛和ii)CO氧化金属的催化剂在有效将原料转化为包括C2-C3烯烃的烯烃产物料流和在催化剂上形成含碳沉积物以提供含碳催化剂的条件下接触；b)让该含碳催化剂的至少一部分与包括氧的再生介质在包括具有密流体相和稀流体相的流化床再生器的再生区中在有效获得再生催化剂部分的条件下接触，其中在稀相的温度和密相的温度之间的差不高于100℃；c)将所述再生催化剂部分引入到所述反应区；和d)重复步骤a)-c)。

文献US6166282公布了一种甲醇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。该方法中低碳烯烃碳基收率一般均在77％左右。

文献CN1723262A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。该方法中低碳烯烃碳基收率一般均在75～80％之间。

然而，随着市场上对乙烯、丙烯需求量的不断增加，对低碳烯烃生产技术提出了更高的要求。

发明内容

本发明的发明人发现，控制好反应状态中的积碳催化剂中分子筛的孔口直径与乙烯分子动力学直径之间的关系，将能很好的控制最终的低碳烯烃选择性。本发明基于这些发现而完成。

具体而言，本发明涉及以下方面的内容：

1、一种以甲醇为原料制备低碳烯烃的方法，包括含甲醇的原料进入反再系统的反应区，与分子筛催化剂接触，在反应条件下生成包括乙烯、丙烯的产品；所述反应区内的分子筛催化剂失活后形成待生催化剂，所述待生催化剂通过待生管路进入再生区再生，在再生条件下形成再生催化剂，所述再生催化剂通过再生管路返回至所述反应区；其特征在于，所述反应区内催化剂中分子筛的孔口最大直径与乙烯分子动力学直径之比为0.8～1.2。

2、前述或后述任一方面所述以甲醇为原料制备低碳烯烃的方法，其中，所述反应区内催化剂中分子筛的孔口最大直径与乙烯分子动力学直径之比为0.9～1.1。

3、前述或后述任一方面所述以甲醇为原料制备低碳烯烃的方法，其中，所述再生催化剂中分子筛的孔口最大直径与乙烯分子动力学直径之比为1～1.5。

4、前述或后述任一方面所述以甲醇为原料制备低碳烯烃的方法，其中，所述再生催化剂中分子筛的孔口最大直径与乙烯分子动力学直径之比为1.1～1.4。