CN101332434B - 甲醇或二甲醚制低碳烯烃反应器跑损催化剂的处理方法 - Google Patents

甲醇或二甲醚制低碳烯烃反应器跑损催化剂的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种甲醇或二甲醚制低碳烯烃反应器跑损催化剂的处理方法，主要解决现有技术中催化剂损耗较高的问题。本发明通过采用主要包括以下步骤：1.包括甲醇或二甲醚的原料在流化床反应器中与包括硅铝磷酸盐分子筛的催化剂接触，生成包括低碳烯烃的产品物流，经气固分离后携带少量固体催化剂进入后续的分离单元；2.所述产品物流携带的催化剂经洗涤、过滤后，形成催化剂浓度较高的渣浆；3.将所述渣浆输送至流化床再生器的稀相段，与再生器内的物质接触，渣浆中的催化剂经干燥后，至少一部分从流化床再生器出口随烟气进入外部旋风分离器，烟气携带的催化剂被分离下来进入催化剂细粉收集罐；4.将所述进入细粉收集罐的催化剂送至催化剂生产单元回收使用的技术方案较好地解决了上述问题，可用于低碳烯烃的工业生产中。

Description

甲醇或二甲醚制低碳烯烃反应器跑损催化剂的处理方法
技术领域
本发明涉及一种甲醇或二甲醚制低碳烯烃反应器跑损催化剂的处理方法。
技术背景
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，一类重要的用于轻质烯烃生产的替代原料是含氧化合物，例如醇类(甲醇、乙醇)、醚类(二甲醚、甲乙醚)、酯类(碳酸二甲酯、甲酸甲酯)等，这些含氧化合物可以通过煤、天然气、生物质等能源转化而来。某些含氧化合物已经可以达到较大规模的生产，如甲醇，可以由煤或天然气制得，工艺十分成熟，可以实现上百万吨级的生产规模。由于含氧化合物来源的广泛性，再加上转化生成轻质烯烃工艺的经济性，所以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。
US4499327专利中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催化剂具有很高的轻质烯烃选择性，而且活性也较高，可使甲醇转化为轻质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。
US6166282中公布了一种氧化物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。经模拟计算，与传统的鼓泡流化床反应器相比，该快速流化床反应器内径及催化剂所需藏量均大大减少。
CN1723262中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。
本领域所公知的，流化床催化剂存在跑损现象，而且甲醇或二甲醚制低碳烯烃的催化剂成本较高，因此催化剂的大量跑损势必会降低生产工艺的经济性。本发明有针对性的解决了该问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的催化剂损耗较高的问题，提供一种新的甲醇或二甲醚制低碳烯烃反应器跑损催化剂的处理方法。该方法用于低碳烯烃的生产中，具有催化剂损耗较低、低碳烯烃生产工艺经济性较高的优点。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种甲醇或二甲醚制低碳烯烃反应器跑损催化剂的处理方法，主要包括以下步骤：(1)包括甲醇或二甲醚的原料在流化床反应器中与包括硅铝磷酸盐分子筛的催化剂接触，生成包括低碳烯烃的产品物流，经气固分离后携带少量固体催化剂进入后续的分离单元；(2)所述产品物流携带的催化剂经洗涤、过滤后，形成催化剂浓度较高的渣浆；(3)将所述渣浆输送至流化床再生器的稀相段，与再生器内的物质接触，渣浆中的催化剂经干燥后，至少一部分从流化床再生器出口随烟气进入外部旋风分离器，烟气携带的催化剂被分离下来进入催化剂细粉收集罐；(4)将所述进入细粉收集罐的催化剂送至催化剂生产单元回收使用；其中，所述渣浆中含有10～60％重量的固体催化剂；所述渣浆中的催化剂经干燥后，至少10％体积从流化床再生器出口随烟气进入外部旋风分离器。
上述技术方案中，所述硅铝磷酸盐分子筛选自SAPO-34；所述流化床反应器选自快速流化床；所述流化床再生器为鼓泡床；所述渣浆中含有30～50％重量的固体催化剂，所述渣浆中的催化剂经干燥后，至少30％体积从流化床再生器出口随烟气进入外部旋风分离器；所述流化床再生器的密相段温度为600～700℃，再生器稀相段与密相段温度差小于100℃；所述细粉收集罐中的催化剂平均粒径小于50微米。
本领域所公知的，流化床催化剂因其较宽的筛分组成和较剧烈的磨损，会存在部分催化剂粒径较小的细粉，这些细粉在气固旋风分离器中不能被分离下来而进入后续的分离工段。对于价格较高的甲醇或二甲醚制烯烃催化剂，跑损的这部分细粉有必要进行回收利用，以降低催化剂的成本。但是，由于MTO产物中存在大量的水，从反应器出口跑损的催化剂细粉在水洗单元被洗涤下来，与水混合成渣浆。若回用渣浆中的催化剂，需要将催化剂从渣浆中提取出来，不但耗费巨大，而且由于催化剂球体的破碎使得活性组分流失。另外，通过研究发现，干燥的跑损催化剂细粉是可以重新在催化剂制备单元进行回收利用的，如再生器出口跑损的催化剂细粉可以被运到催化剂生产厂进行催化剂的再制备。因此，本发明的方案就是解决了反应器出口跑损的催化剂细粉的回收利用问题。将所述渣浆返回到再生器稀相段，经高温快速干燥后，部分直接从再生器出口出来进入催化剂细粉收集罐中，该催化剂细粉收集罐中包含再生器跑损的催化剂细粉和从反应器出口跑损的干燥催化剂细粉，然后将催化剂细粉收集罐中的催化剂细粉运到催化剂生产厂进行回收利用。采用本发明的技术方案，除了上述优点外，还有效利用了能量，温度较低的催化剂渣浆进入再生器稀相段后，可以起到降低再生器稀相段温度的作用，有效减少了再生烟气中CO在稀相段的“尾燃”现象，从而缩短了再生器密相段与稀相段的温差，保证了再生器设备在安全环境下运行。另外，将渣浆返回到稀相段而不返回到密相段，由于稀相段催化剂密度较低，从而减少了冷催化剂渣浆与密相段大量高温催化剂接触而导致的催化剂甭碎。
采用本发明的技术方案：所述硅铝磷酸盐分子筛选自SAPO-34；所述流化床反应器选自快速流化床；所述流化床再生器为鼓泡床；所述渣浆中含有10～60％重量的固体催化剂；所述渣浆中的催化剂经干燥后，至少10％体积从流化床再生器出口随烟气进入外部旋风分离器；所述流化床再生器的密相段温度为600～700℃，再生器稀相段与密相段温度差小于100℃；所述细粉收集罐中的催化剂平均粒径小于50微米，反应器跑损的催化剂在再生器中被干燥、分离出来，经过回收利用，跑损催化剂的回收率超过90％，将回收利用的催化剂细粉添加到催化剂制备流程中，获得的成品催化剂反应性能良好，乙烯+丙烯碳基收率均达到81％重量以上，取得了较好的技术效果。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
具体实施方式
【实施例1】
在循环流化床反应-再生装置中，反应器为快速流化床，再生器为鼓泡床，催化剂为SAPO-34分子筛，反应器反应区的平均温度为470℃，再生器再生区的平均温度为650℃。反应完的催化剂经气固快速分离、沉降、两级气固旋风分离后，大部分通过旋风分离器的料腿返回汽提区，没被分离出的催化剂细粉从反应器顶部出口随产品气进入分离塔，经水洗后，产品气携带的催化剂细粉被洗涤到分离塔釜中，分离塔釜的含有催化剂的水浆进入催化剂过滤单元，过滤后的净化水进入废水处理单元，过滤出的催化剂进入渣浆罐形成渣浆，渣浆中包括35％重量左右的催化剂细粉。用渣浆泵将渣浆输送到再生器的稀相段，再生器的稀相段与密相段温差约53℃，经高温干燥后，约40％重量的被干燥的催化剂细粉与再生烟气混合进入再生器的气固旋风分离器，然后随烟气进入外置第三级旋风分离器，经分离出的催化剂细粉进入细粉收集罐。经分析，催化剂细粉收集罐中的催化剂细粉平均粒径约28微米。催化剂细粉冷却后装桶运回催化剂生产厂进行再制备。总的跑损催化剂回收率达到86％，添加催化剂细粉后制备的成品催化剂反应性能良好，乙烯+丙烯碳基收率为81.32％重量。
【实施例2】
按照实施例1所述的方法，再生器再生区的平均温度改为600℃，渣浆中包括10％重量左右的催化剂细粉，再生器的稀相段与密相段温差约72℃，经高温干燥后，约35％重量的被干燥的催化剂细粉与再生烟气混合进入再生器的气固旋风分离器。经分析，催化剂细粉收集罐中的催化剂细粉平均粒径约23微米。总的跑损催化剂回收率达到81％，添加催化剂细粉后制备的成品催化剂反应性能良好，乙烯+丙烯碳基收率为81.14％重量。
【实施例3】
按照实施例1所述的方法，再生器再生区的平均温度改为700℃，渣浆中包括60％重量左右的催化剂细粉，再生器的稀相段与密相段温差约97℃，经高温干燥后，约13％重量的被干燥的催化剂细粉与再生烟气混合进入再生器的气固旋风分离器。经分析，催化剂细粉收集罐中的催化剂细粉平均粒径约26微米。总的跑损催化剂回收率达到82％，添加催化剂细粉后制备的成品催化剂反应性能良好，乙烯+丙烯碳基收率为81.29％重量。
【比较例1】
按照实施例1所述的方法，将渣浆送至再生器的密相段，研究结果表明，仅有约7％体积左右的渣浆中的催化剂细粉随烟气进入第三级旋风分离器，而且由于温度较低的渣浆与再生器密相段的高温催化剂接触，造成再生器密相段的催化剂大量甭碎，使得再生器的催化剂跑损量增加30％左右。剩余的渣浆中的催化剂细粉部分会进入反应器，从反应器出口跑损，继续形成渣浆。
【比较例2】
按照实施例1所述的方法，只是不将渣浆返回再生器的稀相段，渣浆中的催化剂细粉不回收，结果表明，跑损催化剂回收率仅有46％。

Claims (6)

1.一种甲醇或二甲醚制低碳烯烃反应器跑损催化剂的处理方法，主要包括以下步骤：
(1)包括甲醇或二甲醚的原料在流化床反应器中与包括硅铝磷酸盐分子筛的催化剂接触，生成包括低碳烯烃的产品物流，经气固分离后携带少量固体催化剂进入后续的分离单元；
(2)所述产品物流携带的催化剂经洗涤、过滤后，形成催化剂浓度较高的渣浆；
(3)将所述渣浆输送至流化床再生器的稀相段，与再生器内的物质接触，渣浆中的催化剂经干燥后，至少一部分从流化床再生器出口随烟气进入外部旋风分离器，烟气携带的催化剂被分离下来进入催化剂细粉收集罐；
(4)将所述进入细粉收集罐的催化剂送至催化剂生产单元回收使用；
其中，所述渣浆中含有10～60％重量的固体催化剂；所述渣浆中的催化剂经干燥后，至少10％体积从流化床再生器出口随烟气进入外部旋风分离器。
2.根据权利要求1所述甲醇或二甲醚制低碳烯烃反应器跑损催化剂的处理方法，其特征在于所述硅铝磷酸盐分子筛选自SAPO-34；所述流化床反应器选自快速流化床；所述流化床再生器为鼓泡床。
3.根据权利要求1所述甲醇或二甲醚制低碳烯烃反应器跑损催化剂的处理方法，其特征在于所述渣浆中含有30～50％重量的固体催化剂。
4.根据权利要求1所述甲醇或二甲醚制低碳烯烃反应器跑损催化剂的处理方法，其特征在于所述渣浆中的催化剂经干燥后，至少30％体积从流化床再生器出口随烟气进入外部旋风分离器。
5.根据权利要求1所述甲醇或二甲醚制低碳烯烃反应器跑损催化剂的处理方法，其特征在于所述流化床再生器的密相段温度为600～700℃，再生器稀相段与密相段温度差小于100℃。
6.根据权利要求1所述甲醇或二甲醚制低碳烯烃反应器跑损催化剂的处理方法，其特征在于所述细粉收集罐中的催化剂平均粒径小于50微米。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102190547B (zh) * 2010-03-03 2015-12-09 中国石油化工股份有限公司 提高轻质烯烃产品收率的方法
CN102276383B (zh) * 2010-06-11 2013-12-04 中国石油化工股份有限公司 减少含氧化合物转化制低碳烯烃中催化剂跑损的方法
CN102463137B (zh) * 2010-11-17 2013-12-18 中国石油化工股份有限公司 甲醇制烯烃反应器三旋回收催化剂的处理方法
CN102649088B (zh) * 2011-02-25 2014-04-23 中国石油化工股份有限公司 甲醇或二甲醚制低碳烯烃反应器跑损催化剂的处理方法
CN107442184B (zh) * 2016-06-01 2019-09-27 中国石化扬子石油化工有限公司 一种催化裂化催化剂细粉的回收装置及回收方法
CN114181730B (zh) * 2020-09-15 2023-07-04 中国石油化工股份有限公司 流化床甲醇转化装置急冷塔水浆净化及催化剂细粉回收的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101165017A (zh) * 2006-10-20 2008-04-23 中国石油化工股份有限公司 增产丙烯的方法
CN101165018A (zh) * 2006-10-20 2008-04-23 中国石油化工股份有限公司 乙烯、丙烯的生产方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101165017A (zh) * 2006-10-20 2008-04-23 中国石油化工股份有限公司 增产丙烯的方法
CN101165018A (zh) * 2006-10-20 2008-04-23 中国石油化工股份有限公司 乙烯、丙烯的生产方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘仁桓等.催化裂化装置跑损催化剂的颗粒粒度分析.石油化工设备35 2.2006,35(2),9-10.
刘仁桓等.催化裂化装置跑损催化剂的颗粒粒度分析.石油化工设备35 2.2006,35(2),9-10. *
张善全.MTO技术的发展情况及工艺简介.内蒙古石油化工 11.2006,(11),52-53.
张善全.MTO技术的发展情况及工艺简介.内蒙古石油化工 11.2006,(11),52-53. *

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