一種甲醇制烯烴方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種甲醇制烯烴方法。本發(fā)明涉及一種甲醇制烯烴方法,其中所述甲醇制烯烴方法為工業(yè)化甲醇制烯烴催化劑流化床連續(xù)反應再生工藝,包括:甲醇通過進料系統(tǒng)預熱到預熱溫度,與稀釋蒸汽混合后進入流化床反應器,在流化床反應器中與催化劑接觸在反應溫度下進行反應;隨著催化劑活性降低,控制待生催化劑進入再生器,在再生溫度下再生,產(chǎn)生再生催化劑;再生催化劑進入反應器繼續(xù)參與反應,從而實現(xiàn)催化劑的循環(huán);其中,反應溫度為<495℃。本發(fā)明在較低的反應溫度下,能夠保證較高的甲醇轉(zhuǎn)化率,有利于降低焦炭和副反應產(chǎn)物的產(chǎn)生量。
【專利說明】一種甲醇制烯烴方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種甲醇制烯烴方法,特別是一種工業(yè)化甲醇制烯烴催化劑流化床連續(xù)反應再生工藝(方法)。
【背景技術】
[0002]隨著經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展,以乙烯、丙烯為基本原料生產(chǎn)的化學品消費逐年增加,例如中國乙烯、丙烯長時間以來一直是供不應求,使用乙烯、丙烯生產(chǎn)的化學品進口數(shù)量居高不下,而世界上幾乎全部乙烯和丙烯是使用輕烴、凝析油、石腦油為原料生產(chǎn)的,由于中國石油的對外依存度已經(jīng)超過了 50%,采用非石油路線生產(chǎn)甲醇,再將甲醇經(jīng)催化轉(zhuǎn)化生產(chǎn)乙烯、丙烯等輕質(zhì)烯烴具有重要的意義。
[0003]在當今石油化工產(chǎn)業(yè)中,乙烯幾乎全部是通過石化原料(氣體、凝析油、石腦油、輕柴油等)的蒸汽裂化獲得,丙烯除了通過以上過程獲得外、部分是通過石油餾分催化裂化產(chǎn)生的液化石油氣經(jīng)氣體分餾得到。由于多方面的原因,正在尋找一種除石油或輕烴以外的其他大宗原料生產(chǎn)輕質(zhì)烯烴的方法,現(xiàn)有研發(fā)的重點主要集中在使用甲醇或二甲醚,也就是說是利用甲醇或二甲醚作為生產(chǎn)輕烯烴的主要原料。在我國可以使用資源豐富的煤為原料來生產(chǎn)甲醇或二甲醚。
[0004]概括起來,以甲醇為原料制取低碳烯烴的工藝方法,主要包括以生產(chǎn)乙烯和丙烯為目的產(chǎn)物的甲醇制烯烴(MTO)工藝技術,以及以生產(chǎn)丙烯為主要目的產(chǎn)物的甲醇制丙烯工藝技術。
[0005]甲醇制烯烴裝置主要包括反應再生系統(tǒng)、急冷系統(tǒng)和余熱回收系統(tǒng)。
[0006]改造前反應再生系統(tǒng)工藝簡述如下:按照原設計條件,甲醇通過進料系統(tǒng)預熱到250°C后與約33t/h的稀釋蒸汽混合進入反應器,在反應器中與催化劑接觸,在495°C的條件下,生成的產(chǎn)品氣進入反應旋風分離器,分離催化劑后的產(chǎn)品氣進入急冷水洗滌和水洗水冷卻系統(tǒng);催化劑在反應器內(nèi)含碳量累計到7.5%后活性降低,經(jīng)待生滑閥控制進入再生器,在再生器中與輔助燃燒室來的主風接觸在600°C的條件下燃燒,生成的煙氣進入再生旋風分離器,分離催化劑后的煙氣進余熱回收系統(tǒng);再生完的催化劑(含碳量2.5%) 53t/h通過再生滑閥控制進入反應器繼續(xù)參與反應,由于在生產(chǎn)過程中催化劑會有一定消耗,因此通過加劑系統(tǒng)定期補入一定量的新鮮催化劑;在停工過程中時氮氣經(jīng)開工加熱爐加熱后進入反應系統(tǒng)代替甲醇進料維持反應流化,系統(tǒng)內(nèi)的催化劑通過卸劑線卸出。
[0007]在裝置試車階段出現(xiàn)了催化劑再生能力不足、反應轉(zhuǎn)化率低、選擇性差,通過試車還發(fā)現(xiàn)裝置受到再生燒焦負荷不足和污水排放指標高的限制,達不到滿負荷運行工況,為了實現(xiàn)更好更大的獲取經(jīng)濟利益,提高裝置的負荷和目標產(chǎn)品的選擇性是重要的。
[0008]在此目的要求下,該裝置在進入商業(yè)化運營后即開始了裝置的各項優(yōu)化工作。反應再生系統(tǒng)優(yōu)化重點在于通過反應參數(shù)的調(diào)整,提高反應過程的轉(zhuǎn)化率、增加目標產(chǎn)品的選擇性、減少焦炭的選擇性和增加再生燒焦能力,使裝置達到滿負荷、高效率的生產(chǎn)條件,實現(xiàn)了良好的經(jīng)濟效益。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明要解決的一個技術問題為較高的甲醇轉(zhuǎn)化率,降低焦炭和副反應產(chǎn)物的產(chǎn)生量。
[0010]本發(fā)明涉及一種甲醇制烯烴方法,其中甲醇制烯烴方法為工業(yè)化甲醇制烯烴催化劑流化床連續(xù)反應再生工藝,包括:
[0011]甲醇通過進料系統(tǒng)預熱到預熱溫度,與稀釋蒸汽混合后進入流化床反應器,在流化床反應器中與催化劑接觸在反應溫度下進行反應;
[0012]隨著催化劑活性降低,控制待生催化劑進入再生器,在再生溫度下再生,產(chǎn)生再生催化劑;
[0013]再生催化劑進入反應器繼續(xù)參與反應,從而實現(xiàn)催化劑的循環(huán);
[0014]其中,反應溫度為<495°C。
[0015]優(yōu)選地,反應溫度為450-494°C,優(yōu)選460-490°C,更優(yōu)選465~490°C,最優(yōu)選47(T480°C。
[0016]優(yōu)選地,預熱溫度為150-260°C,優(yōu)選150-240°C,更優(yōu)選15(T20(TC,最優(yōu)選180~200。。。
[0017]優(yōu)選地,對于固定的甲醇進料量,反應稀釋蒸汽量與甲醇進料量的配比按重量計為反應稀釋蒸汽量/甲醇進料量=0.062~0.25,優(yōu)選0.1or0.25,更優(yōu)選0.149~0.25,最優(yōu)選 0.19~0.25。
[0018]優(yōu)選地,再生溫度為65(T70(TC,優(yōu)選65(T690°C,更優(yōu)選66(T68(TC,最優(yōu)選67(T680°C。
[0019]優(yōu)選地,催化劑的循環(huán)量與甲醇進料量的配比按重量計為催化劑循環(huán)量/甲醇進料量=0.12~0.22,優(yōu)選0.125~0.21,更優(yōu)選0.125~0.17,最優(yōu)選0.15~0.16。
[0020]優(yōu)選地,待生催化劑的含碳量按重量計為7.6%~9.5%,優(yōu)選7.8%~9%,最優(yōu)選
8.0%~8.5%之間。
[0021 ] 優(yōu)選地,再生催化劑的含碳量以重量計為0.5%~2.4%,優(yōu)選Ρ/2.2%,更優(yōu)選1%~2%,最優(yōu)選1.5%~1.8%之間。
[0022]優(yōu)選地,甲醇進料量為≥240t/h,優(yōu)選24(T264t/h。
[0023]優(yōu)選地,催化劑為磷酸硅鋁分子篩或改性磷酸硅鋁分子篩催化劑。
[0024]優(yōu)選地,烯烴包括乙烯和丙烯。
[0025]在較低的反應溫度下,能夠保證較高的甲醇轉(zhuǎn)化率,有利于降低焦炭和副反應產(chǎn)物的產(chǎn)生量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式的示意圖。
[0027]附圖標記說明:1:加熱爐;2:輔助燃燒室;3:反應器;4:再生器;5:反應器旋風分離器;6:再生器旋風分離器;7:再生滑閥;8:待生滑閥;9:氮氣;10:空氣;11:甲醇進料;12:待生催化劑;13:再生催化劑;14:產(chǎn)品氣;15:煙氣;16:催化劑進料?!揪唧w實施方式】
[0028]在本發(fā)明中,在不矛盾或沖突的情況下,本發(fā)明的所有實施例、實施方式以及特征
可以相互組合。
[0029]在本發(fā)明中,常規(guī)的設備、裝置、部件等,既可以商購,也可以根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容自制。
[0030]在本發(fā)明中,為了突出本發(fā)明的重點,對一些常規(guī)的操作和設備、裝置、部件進行的省略,或僅作簡單描述。 [0031]在本發(fā)明中,“與…相連”或“連接至”或“連通”,既可以是二者直接相連,也可以隔著常見的部件或裝置(例如閥、泵、換熱器等)相連或連接。
[0032]本發(fā)明旨在提供一種工業(yè)化甲醇制烯烴催化劑流化床連續(xù)反應再生工藝的優(yōu)化方案,以解決現(xiàn)有技術中甲醇制烯烴反應再工藝過程中甲醇轉(zhuǎn)化率低、目標產(chǎn)品選擇性低、焦炭選擇性高,再生燒焦負荷不足導致的裝置處理負荷無法提高,生產(chǎn)效率低的問題,在原操作方案條件下,裝置穩(wěn)定運行的處理量最高只能達到約210t/h,約相當于設計負荷的88%。
[0033]為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種工業(yè)化甲醇制烯烴催化劑流化床連續(xù)反應再生工藝的優(yōu)化方案,對反應再生系統(tǒng)的(I)原料預熱溫、(2)反應溫度、(3)反應稀釋蒸汽量、(4)再生溫度、(5)催化劑循環(huán)量、(6)待生催化劑含碳量、(7)再生催化劑含碳量等參數(shù)進行了優(yōu)化調(diào)整,形成新的操作條件控制方案。
[0034]本發(fā)明涉及一種工業(yè)化甲醇制烯烴催化劑流化床連續(xù)反應再生工藝,其中,甲醇通過進料系統(tǒng)預熱到預熱溫度與稀釋蒸汽混合后進入流化床反應器,在流化床反應器中與催化劑接觸在反應溫度下進行反應;隨著催化劑活性降低,控制待生催化劑進入再生器,在再生溫度下再生;再生催化劑進入反應器繼續(xù)參與反應。
[0035]( I)原料甲醇預熱溫度
[0036]優(yōu)選地,原料甲醇預熱溫度為15(T260°C,優(yōu)選15(T240°C,更優(yōu)選15(T200°C,最優(yōu)選 18(T200°C。
[0037]在原始的設計中,原料甲醇預熱溫度為250°C。在實際生產(chǎn)過程中,首先由于進料預熱流程的中換熱器效率存在快速下降現(xiàn)象(這一問題現(xiàn)在尚未有相應的解決方法),使進料溫度實際難以達到250°C的較高溫度;其次,在溫度較高的情況下,反應活性較高,可能導致生焦和副反應增加;再次,MTO反應是放熱反應,而進料溫度高會導致反應器熱負荷增加,不利于反應朝正方向進行。
[0038]發(fā)明人出人意料地發(fā)現(xiàn),在遠遠低于250°C的預熱溫度下完全可以滿足反應的需要。例如,原料甲醇預熱溫度由250°C降低到15(T200°C,在此區(qū)間范圍內(nèi)進料均能滿足反應要求。
[0039]將反應進料溫度由250°C降低(例如到約15(T200°C),首先是對換熱流程的要求更低,在實際生產(chǎn)中更容易實現(xiàn);其次,由于MTO反應是放熱反應,適當降低進料溫度有利于正向反應的進行。
[0040](2)反應溫度
[0041]優(yōu)選地,反應溫度為〈495°C,優(yōu)選≤490°C,例如反應溫度為45(T494°C,優(yōu)選460^4900C,更優(yōu)選 465~490°C,最優(yōu)選 47(T480°C。[0042]在原始的操作方案中,反應溫度為495°C。原設計認為只有在495°C或以上時,才能保證較高的甲醇轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)品分布,達到產(chǎn)品中乙烯/丙烯為1:1的目標。
[0043]發(fā)明人出人意料地發(fā)現(xiàn),在較低的反應溫度下,首先能夠保證較高的甲醇轉(zhuǎn)化率,經(jīng)過計算,甲醇轉(zhuǎn)化率達到99.9%以上;其次,有利于降低焦炭和副反應產(chǎn)物的產(chǎn)生量;并且能夠滿足乙烯/產(chǎn)品1:1的目標。而且,降低反應溫度,能夠降低能耗。
[0044](3)反應稀釋蒸汽量
[0045]發(fā)明人發(fā)現(xiàn),降低反應器中烯烴產(chǎn)品分壓,有利于使反應正向進行。
[0046]對于特定的甲醇進料量或固定的甲醇進料量(例如固定負荷240t/h),反應稀釋蒸汽量與甲醇進料量的配比(反應稀釋蒸汽量:甲醇進料量)按重量計可以為1: (16^4),優(yōu)選1: (9.6^4),更優(yōu)選1: (6.7~4),最優(yōu)選1: (5.2^4),即,反應稀釋蒸汽量與甲醇進料量的配比反應稀釋蒸汽量/甲醇進料量按重量計可以為0.062、.25,優(yōu)選0.1or0.25,更優(yōu)選
0.149~0.25,最優(yōu)選 0.19~0.25。
[0047]當甲醇進料量為240t/h時,反應稀釋蒸汽量可以為15飛Ot/h,優(yōu)選25飛Ot/h,更優(yōu)選35~60t/h,最優(yōu)選45~60t/h。例如,當甲醇進料量為240t/h時,反應稀釋蒸汽量為25t/h,優(yōu)選30t/h,更優(yōu)選35t/h,最優(yōu)選45t/h。
[0048]在原始的操作方案中,反應稀釋蒸汽量為約33t/h (即,反應稀釋蒸汽量與甲醇進料量的配比按重量計為約1:7)。由于MTO反應是增壓反應,在不能降低反應器總壓的情況下,降低反應器中烯烴產(chǎn)品分壓, 有利于使反應正向進行。
[0049]優(yōu)選地,反應稀釋蒸汽量與甲醇進料量的配比按重量計為>1/7,優(yōu)選≥1/6.7,最優(yōu)選≥1/5.2。例如,反應稀釋蒸汽量與甲醇進料量的配比按重量計為1:(6.7~4),優(yōu)選1:(6.5~4),更優(yōu)選1: (6~4),最優(yōu)選1:(5.2~4)。
[0050]發(fā)明人出人意料地發(fā)現(xiàn),提高反應稀釋蒸汽量,除有利于降低烯烴分壓,利于正向反應進行外,還有利于降低生焦率,在總體生焦率較高且再生負荷受到限制的情況下,提高稀釋蒸汽的補入量,使反應生焦率降低,有利于裝置整體負荷的提高。
[0051]本領域技術人員應當理解,稀釋蒸汽量增加有利于降低烯烴分壓,提高產(chǎn)品選擇性和降低燒焦,但是隨著裝置負荷提高,反應總進料量增加,稀釋蒸汽不能無限增加。但對于一特定的甲醇進料量或固定的甲醇進料量(例如固定負荷240t/h),在一定范圍內(nèi)調(diào)整稀釋蒸汽量(稀釋蒸汽量增加),其利好傾向會呈現(xiàn)線性的比例關系。
[0052](4)再生溫度
[0053]優(yōu)選地,再生溫度為65(T700°C,優(yōu)選65(T690°C,更優(yōu)選66(T680°C,最優(yōu)選67(T680°C。
[0054]在原始的操作方案中,再生溫度為60(T620°C。原設計認為60(T620°C即可滿足燒焦要求,提供足夠的催化劑活性,保證反應轉(zhuǎn)化率。
[0055]發(fā)明人出人意料地發(fā)現(xiàn),在60(T62(TC的條件下進行再生燒焦,由于溫度低,燒焦強度低,實際不能滿足MTO裝置的再生燒焦要求。將再生溫度提高(例如65(T680°C)后,提高了燒焦強度,使再生后的催化劑保持了較高的活性,保證了 MTO反應的順利進行。
[0056](5)催化劑循環(huán)量
[0057]當甲醇進料量為240t/h時,催化劑循環(huán)量可以為28~53t/h,優(yōu)選3(T50t/h,更優(yōu)選3(T40t/h,最優(yōu)選35~38t/h。換句話說,催化劑循環(huán)量與甲醇進料量的配比(催化劑循環(huán)量:甲醇進料量)按重量計可以為1:(8.5~4.5),優(yōu)選1:(8~4.8),更優(yōu)選1:(8飛),最優(yōu)選I:(6.8飛.3),即,催化劑循環(huán)量與甲醇進料量的配比(催化劑循環(huán)量/甲醇進料量)按重量計可以為0.12~0.22,優(yōu)選0.125~0.21,更優(yōu)選0.125~0.17,最優(yōu)選0.15~0.16。
[0058]在原始的操作方案中,催化劑循環(huán)量為53t/h (即,催化劑循環(huán)量與甲醇進料量的配比按重量計為約1:4.4)。原設計認為催化劑循環(huán)量達到53t/h,才能保證足夠的劑醇比,進而保證反應器中催化劑有足夠的活性。但在實際生產(chǎn)過程中,由于催化劑循環(huán)量過高,這部分催化劑溫度高、含碳量低、反應活性高,導致反應生焦和副產(chǎn)物增加。
[0059]發(fā)明人出人意料地發(fā)現(xiàn),降低催化劑循環(huán)量,有利于降低反應生焦和副產(chǎn)物,而且也能保證反應器中催化劑有足夠的活性。
[0060]在優(yōu)選的實施方式中,催化劑循環(huán)量與甲醇進料量的配比按重量計為< 1/4.4或<1/4.4,優(yōu)選〈1/4.7,更優(yōu)選〈1/6,最優(yōu)選〈1/6.3。例如,催化劑循環(huán)量與甲醇進料量的配比按重量計為I:(8.4~4.5),優(yōu)選1: (8~4.8),更優(yōu)選1: (8~6),最優(yōu)選I:(6.8~6.3)。
[0061](6)待生催化劑含碳量
[0062]待生催化劑含碳量按重量計可以為5%~9.5%,優(yōu)選6%~9%,更優(yōu)選7.5%~8.5%,最優(yōu)選8.0%~8.5%之間。
[0063]在原始的操作方案中,待生催化劑含碳量為7.5%。原設計認為待生催化劑的活性隨著含碳量的增加而降低,選擇性隨著含碳量的增加而升高,在7.5%的含碳量為活性和選擇性的最佳交點。
[0064]發(fā)明人出人意料地發(fā)現(xiàn),當待生催化劑含碳量提高(例如達到8%~8.5%)時,仍能保證較高的活性,使反應轉(zhuǎn)化率達到99.9%以上,同時實現(xiàn)了產(chǎn)品的最佳分布,提高待生催化劑含碳量,還有利于減少生焦率,有利于裝置保持較高的負荷。
·[0065]在優(yōu)選的實施方案中,待生催化劑含碳量按重量計為7.6%~9.5%,優(yōu)選7.8%~9%,最優(yōu)選8.0%~8.5%之間。
[0066](7)再生催化劑含碳量
[0067]再生催化劑含碳量以重量計可以為0.5%~2.5%,優(yōu)選1%~2.5%,更優(yōu)選1%~2%,最優(yōu)選1.5%~1.8%之間。
[0068]在原始的操作方案中,再生催化劑含碳量為2.5%。原設計認為再生器進行不完全燒焦再生,保留一定的含碳量,有利于縮短反應的誘導期,減少反應副產(chǎn)物和焦炭的生成率。
[0069]發(fā)明人出人意料地發(fā)現(xiàn),當待生催化劑含碳量、催化劑循環(huán)量等參數(shù)進行了調(diào)整后,再生催化劑含碳量仍控制在2.5%則不能滿足實際要求,而再生催化劑含碳量調(diào)低(例如到1%~2%),則能夠滿足要求,且在保持足夠的活性的情況下,仍能有效的控制副產(chǎn)物和焦炭的生成率。
[0070]因此,在優(yōu)選的實施方案中,再生催化劑含碳量以重量計為0.5%~2.4%,優(yōu)選1%~2.2%,更優(yōu)選1%~2%,最優(yōu)選1.5%~1.8%之間。
[0071]這些參數(shù)的有益變化,在以上各參數(shù)調(diào)整的有點中已經(jīng)說明。在優(yōu)選的實施方式中,反應再生系統(tǒng)所有相關變量綜合調(diào)整能實現(xiàn)焦炭生成率低、產(chǎn)品選擇性好等效果,以下舉例說明:
[0072]反應焦炭選擇性下降的原因:[0073](1)降低了反應進料和預熱溫度。
[0074](2)增加了稀釋蒸汽的補入量。
[0075](3)調(diào)低了催化劑循環(huán)量。
[0076](4)提高了待生催化劑含碳量的控制指標。
[0077]燒焦能力提高的原因:
[0078]( 1)提高了再生燒焦溫度。
[0079]反應產(chǎn)品選擇性優(yōu)化的原因:
[0080](1)增加了稀釋蒸汽補入量。
[0081](2)提高了待生催化劑含碳量的控制指標。
[0082]所有優(yōu)選參數(shù)調(diào)整的目的和結(jié)果,最終表現(xiàn)在裝置實現(xiàn)了高負荷(240t/h)穩(wěn)定生產(chǎn),并且保持了較高的產(chǎn)品選擇性。
[0083]如圖1所示,本發(fā)明涉及甲醇制烯烴流化床連續(xù)反應期間催化劑再生方法(或工藝),其中,甲醇與催化劑在流化床反應器3中接觸反應,流化床反應器下部的帶有積炭的催化劑進入汽提分離器以將催化劑與其夾帶的原料氣分離,與原料氣分離后的催化劑從再生器4的底部進入再生器4再生,再生后的催化劑進入反應器。
[0084]在一種優(yōu)選的實施方式中,本發(fā)明涉及一種工業(yè)化甲醇制烯烴催化劑流化床連續(xù)反應再生工藝,其特征在于:催化劑在反應器中預熱到一定溫度,與預熱后的甲醇在流化床中接觸反應,反應器上部的產(chǎn)品氣經(jīng)過旋風分離器分離出攜帶的催化劑后出反應器進入更高效率的旋風分離器。反應器下部帶有一定積炭的催化劑進入汽提分離器,經(jīng)過汽提分離器將催化劑和其夾帶的少量原料氣分離后,催化劑從再生器底部進入再生器燒炭再生,燒炭再生后的催化劑,經(jīng)汽提分離器后從新進入反應器,開始下一個循環(huán)。再生器生成的煙氣經(jīng)旋風分離器后進入再生煙氣處理系統(tǒng)。
[0085]如圖1所示,催化劑在反應器3中預熱到一定溫度,與預熱后的甲醇在流化床中接觸反應,反應器3上部的產(chǎn)品氣經(jīng)過旋風分離器5分離出攜帶的催化劑后出反應器。反應器I下部帶有一定積炭的催化劑進入汽提分離器,經(jīng)過汽提分離器將催化劑和其夾帶的少量原料氣分離后,催化劑從再生器4底部進入再生器燒炭再生,燒炭再生后的催化劑,經(jīng)汽提分離器5后從新進入反應器,開始下一個循環(huán)。再生器4生成的煙氣經(jīng)旋風分離器6后進入再生煙氣處理系統(tǒng)。
[0086]優(yōu)選地,催化劑為磷酸硅鋁分子篩或改性磷酸硅鋁分子篩催化劑。
[0087]優(yōu)選地,甲醇為精甲醇或粗甲醇。
[0088]優(yōu)選地,反應器的反應條件是:溫度為360~500°C,壓力0.05~0.2MPa,甲醇和催化劑質(zhì)量比為0.9:1~5:1,再生催化劑的含碳量為I~2.5Wt%。
[0089]優(yōu)選地,催化劑再生器的催化劑再生條件是:溫度為600~700°C,壓力0.05~
0.2MPa,待生催化劑的含碳量為6~9Wt%,再生器氧含量為O。
[0090]優(yōu)選地,對于汽提分離器,所采用的汽提介質(zhì)為冷或熱N2、水蒸氣、CO2氣體中的一種或多種進行汽提;的催化劑再生器中再生氣體為O2、空氣、H2、CO2中的一種或幾種。
[0091]優(yōu)選地,反應再生兩器催化劑循環(huán)量為30~70t/h。
[0092]優(yōu)選地,旋風分離器的入口線速為18~22m/s。
[0093]優(yōu)選地,再生器稀相采用補充氮氣措施。的補充氮氣量為O~lOOOONmVh。[0094]優(yōu)選地,烯烴包括乙烯和丙烯。
[0095]在一種優(yōu)選的實施方式中,本發(fā)明涉及一種工業(yè)化甲醇制烯烴催化劑流化床連續(xù)反應再生工藝,其特征在于:甲醇通過進料系統(tǒng)預熱到15(T20(TC與約45飛Ot/h的稀釋蒸汽混合后進入反應器,在反應器中與催化劑接觸在47(T480°C的條件下生成的產(chǎn)品氣進入反應旋風分離器,分離催化劑后的產(chǎn)品氣進入水洗滌和冷卻系統(tǒng);隨著反應進行,反應后的催化劑活性降低,經(jīng)待生滑閥控制3(T40t/h含碳量為7.5^8.5%的催化劑進入再生器,在再生器中與輔助燃燒室來的主風接觸在65(T680°C條件下燃燒,生成的煙氣進入再生旋風分離器,分離催化劑后的煙氣進余熱回收系統(tǒng);通過再生滑閥控制3(T40t/h含碳量為f 2%再生催化劑進入反應器繼續(xù)參與反應。
[0096]該反應再生工藝在流化床中實現(xiàn)反應再生過程。催化劑在反應器和再生器之間連續(xù)流動,大大提高了催化劑的利用效率。該反應再生工藝滿足工業(yè)生產(chǎn)要求,長期維持催化劑的高活性,提高了催化劑的使用效率,降低了催化劑的單耗。使用高效的旋風分離器大大降低了催化劑的耗損。
[0097]目前工業(yè)化裝置中并沒有類似的裝置,而根據(jù)設計上的要求效果很不理想,存在如上所述的問題,經(jīng)工藝優(yōu)化后解決了上述問題。
[0098]在一種優(yōu)選的實施方式中,本發(fā)明涉及一種工業(yè)化甲醇制烯烴催化劑流化床連續(xù)反應再生工藝的優(yōu)化方案,其特征在于以下一種或多種參數(shù)調(diào)整:(I)將原料預熱溫度由250 V降低到150^200 V (在此區(qū)間范圍內(nèi)進料均能滿足反應要求);(2 )將反應溫度降低由原來得495°C降低到47(T480°C ;(3)將反應稀釋蒸汽量由約33t/h,提高到45~60t/h ; (4)再生溫度由600°C提高到65(T680°C; (5)催化劑循環(huán)量由53t/h降低到3(T40t/h ; (6)待生催化劑含碳量由7.5%增加到7.5%~8.5%之間;(7)再生催化劑含碳量由2.5%降低到1%~2%之間。
[0099]表1:操作方案優(yōu)化 前后主要參數(shù)對比
[0100]
【權(quán)利要求】
1.一種甲醇制烯烴方法,其中所述甲醇制烯烴方法為工業(yè)化甲醇制烯烴催化劑流化床連續(xù)反應再生工藝,包括: 甲醇通過進料系統(tǒng)預熱到預熱溫度,與稀釋蒸汽混合后進入流化床反應器,在流化床反應器中與催化劑接觸在反應溫度下進行反應; 隨著所述催化劑活性降低,控制待生催化劑進入再生器,在再生溫度下再生,產(chǎn)生再生催化劑; 所述再生催化劑進入所述反應器繼續(xù)參與反應,從而實現(xiàn)所述催化劑的循環(huán); 其中,所述反應溫度為<495°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇制烯烴方法,其中,所述反應溫度為45(T494°C,優(yōu)選460^4900C,更優(yōu)選 465~490°C,最優(yōu)選 47(T480°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1至2任一項所述的甲醇制烯烴方法,其中,所述預熱溫度為150~260°C,優(yōu)選 15(T240°C,更優(yōu)選 15(T200°C,最優(yōu)選 18(T200°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的甲醇制烯烴方法,其中,對于固定的甲醇進料量,反應稀釋蒸汽量與甲醇進料量的配比按重量計為反應稀釋蒸汽量/甲醇進料量=0.062~0.25,優(yōu)選 0.104~0.25,更優(yōu)選 0.149~0.25,最優(yōu)選 0.19~0.25。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的甲醇制烯烴方法,其中,所述再生溫度為650^7000C,優(yōu)選 65(T690°C,更優(yōu)選 66(T68(TC,最優(yōu)選 67(T680°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的甲醇制烯烴方法,其中,所述催化劑的循環(huán)量與甲醇進料量的配比按重量計為催化劑循環(huán)量/甲醇進料量=0.12^0.22,優(yōu)選0.125~0.21,更優(yōu)選0.125~0.17,最優(yōu)選0.15~0.16。`
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的甲醇制烯烴方法,其中,所述待生催化劑的含碳量按重量計為7.6%~9.5%,優(yōu)選7.8%~9%,最優(yōu)選8.0%~8.5%之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的甲醇制烯烴方法,其中,所述再生催化劑的含碳量以重量計為0.5%~2.4%,優(yōu)選1%~2.2%,更優(yōu)選1%~2%,最優(yōu)選1.5%~?.8%之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述的甲醇制烯烴方法,其中,所述催化劑為磷酸硅鋁分子篩或改性磷酸硅鋁分子篩催化劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項所述的甲醇制烯烴方法,其中,所述烯烴包括乙烯和丙烯。
【文檔編號】C07C1/20GK103588605SQ201210291528
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月15日
【發(fā)明者】武興彬, 閆國春, 姜興劍, 關豐忠, 夏季, 閆輝, 王志軍, 王云池, 紀貴臣, 孫保全, 趙永輝 申請人:神華集團有限責任公司, 中國神華煤制油化工有限公司