[发明专利]以甲醇为原料制备烯烃的方法

说明书

本发明涉及一种以甲醇为原料制备烯烃的方法。所述方法包括甲醇的原料经分布设备进入流化床反应器反应区，与催化剂接触，在有效反应条件下生成包括乙烯、丙烯的产品；其特征在于，所述分布设备至距离所述分布设备1/2床层高度范围内的催化剂颗粒上的积碳量最大差值小于8重量％。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。一般地，乙烯、丙烯是通过石油路线来生产，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原料转化制乙烯、丙烯的技术。其中，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。

文献CN101328103A公开了一种甲醇或二甲醚转化为低碳烯烃的方法，包括甲醇或二甲醚的原料进入流化床反应器的反应区中，与包括硅铝磷酸盐分子筛的催化剂接触；其中，反应压力以表压计为0.05～1MPa、反应区平均温度为450～550℃、反应区平均空塔气速为0.8～2.0米/秒的条件下，反应区的平均密度为20～300千克/立方米，所述反应区内的催化剂平均积炭量为1.5～4.5％重量。低碳烯烃碳基选择性最高达到81.51％重量。

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，甲醇转化为低碳烯烃过程中，催化剂上含有一定量的积碳对于保证低碳烯烃的高选择性是必需的，在流化床反应器内，存在反应-再生之间的催化剂循环，必然反应区内存在多股催化剂的混合问题，而反应区内催化剂的积炭量是一个平均的概念，低积炭量催化剂与高积炭量催化剂的混合质量对于提高低碳烯烃选择性至关重要。本发明的发明人还发现，低积炭量催化剂与高积炭量催化剂上甲醇转化为低碳烯烃的选择性都不高，甲醇原料在不同积炭量上的反应性能差异巨大，但是要保证高的甲醇转化率，低积炭量催化剂又是必不可少的，因此，将反应区内混合催化剂的积炭量差值控制好是至关重要的。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烯烃的方法，包括甲醇的原料经分布设备进入流化床反应器反应区，与催化剂接触，在有效反应条件下生成包括乙烯、丙烯的产品；其特征在于，所述分布设备至距离所述分布设备1/2床层高度范围内的催化剂颗粒上的积碳量最大差值小于8重量％。

2、前述或后述任一方面所述以甲醇为原料制备烯烃的方法，其特征在于，所述分布设备至距离所述分布设备1/2床层高度范围内的催化剂颗粒上的积碳量最大差值小于5重量％。

3、前述或后述任一方面所述以甲醇为原料制备烯烃的方法，其特征在于，所述分布设备至距离所述分布设备1/2床层高度范围内的催化剂颗粒上的积碳量最大差值小于3重量％。

4、前述或后述任一方面所述以甲醇为原料制备烯烃的方法，其特征在于，所述分布设备至距离所述分布设备1/2床层高度范围内的催化剂颗粒上的积碳量最大差值大于0.1重量％。

5、前述或后述任一方面所述以甲醇为原料制备烯烃的方法，其特征在于，所述分布设备至距离所述分布设备1/2床层高度处的甲醇转化率大于80％。

6、前述或后述任一方面所述以甲醇为原料制备烯烃的方法，其特征在于，所述催化剂包含硅铝磷分子筛(优选SAPO-18、SAPO-34、SAPO-5或其组合)。