CN101891576A - 甲醇和/或二甲醚制备低碳烯烃的工艺与装置 - Google Patents

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Abstract

甲醇和/或二甲醚制备低碳烯烃的工艺与装置，该装置包括第一反应器、第二反应器、再生装置和分离系统。其工艺方法是以甲醇和/或二甲醚制备低碳烯烃为原料，将反应过程中产生的富含C4～C6烯烃的烃类从产品气中分离，然后以富含C4～C6的烃类为原料，制备更多的乙烯和丙烯；采用催化剂不完全再生的方式，提高甲醇和/或二甲醚反应过程中乙烯和丙烯的选择性；利用再生区燃烧焦炭所产生的热量给C4～C6烯烃裂解反应供热，使能量利用更合理，有效降低了生产成本。

Description

甲醇和/或二甲醚制备低碳烯烃的工艺与装置
技术领域
本发明涉及一种制备低碳烯烃的工艺方法及装置，特别涉及一种采用甲醇和/或二甲醚制备低碳烯烃的工艺，属于化工材料制备技术领域。
背景技术
乙烯、丙烯等低碳烯烃是重要的基础化工原料，传统的烯烃生产是通过石脑油裂解工艺得到，需要消耗大量原油，长期以来国内自给率只有50％左右。近年来，由于世界石油资源日趋紧张，原油价格屡攀高位，石油路线制取乙烯、丙烯的成本不断增加。采用丰富的煤、天然气等原料转化为含氧化合物，再制取乙烯、丙烯的技术路线，越来越受到国内外的重视。
1976年，Mobile公司开发了以ZSM-5中孔沸石分子筛为催化剂的MTG工艺。随着MTG反应的进行，催化剂活性降低，内孔直径变小，低碳烯烃生成速度超过芳构化反应速度，MTG反应可以转变为MTO反应。20世纪80年代初，UCC公司(Union Carbide Corporation)开发出SAPO-34分子筛催化剂，该催化剂内孔直径比ZSM-5的小，水热稳定性佳，在用于MTO反应时表现出优异的催化性能。随后，UOP、Lurgi、DICP、ExxonMobil、神华集团等公司围绕SAPO-34分子筛催化剂上的MTO反应做了大量的工作，多套中试装置，万吨级和10万吨级的工业示范装置都在建设之中，或已成功运行。
中国专利文献CN1166478A公开了一种由甲醇或二甲醚制取乙烯、丙烯等低碳烯烃的方法，选用SAPO-34分子筛作为催化剂，采用上行式密相床式工艺，使用过的催化剂经再生区再生后返回继续参加反应，反应温度为500-570℃，乙烯加丙烯的总选择性大于80％，乙烯加丙烯加丁烯的总选择性大于90％。
中国专利文献CN101417911A公开了一种以烃类为部分原料的甲醇制备低碳烯烃的方法，以SAPO-34分子筛为主活性组分的催化剂，特点是加入碳四及以上烃类与甲醇/二甲醚共进料，使甲醇/二甲醚的反应热可以被碳四以上烃类裂解反应吸收，提高了反应系统的稳定性，同时催化剂的积炭速率减缓，催化剂寿命延长。
在甲醇和/或二甲醚制备低碳烯烃的过程中，除了主要产品乙烯和丙烯之外，会有一部分高碳烯烃，主要是丁烯、戊烯和己烯生成，这部分C4～C6的烯烃作为甲醇和/或二甲醚制备低碳烯烃的副产物，在适当的反应条件下，仍可转化为乙烯和丙烯，可加大乙烯和丙烯的产量，提高整个过程对甲醇和/或二甲醚的选择性。
SAPO-34分子筛催化剂具有积碳快，诱导期长，双烯选择性达到最高峰后催化剂活性迅速下降的特点。如何维持SAPO-34分子筛的高活性，提高MTO双烯的总收率，对该反应的工业化有着非常重要的意义。对于甲醇或二甲醚制备低碳烯烃用的催化剂的再生，文献中均未做特别的要求，一般认为再生需要将催化剂上的焦炭全部烧干净，才有利于催化剂的使用。
由于C4～C6烯烃制备低碳烯烃的反应是吸热反应，所以在催化C4～C6制备低碳烯烃要考虑到热量的供应，在不影响到反应的情况下采用合适的方式对过程供热，可使整个工艺能量利用更优，降低生产成本。
发明内容
本发明的目的是提出一种采用甲醇和/或二甲醚为原料制备低碳烯烃的工艺。该工艺利用甲醇和/或二甲醚制备低碳烯烃，并将反应过程中产生的C4～C6从产品气中分离，然后以富含C4～C6的烃类为原料，制备更多的乙烯和丙烯；采用催化剂不完全再生的方式，提高甲醇和/或二甲醚反应过程中乙烯和丙烯的选择性；利用再生区燃烧焦炭所产生的热量给C4～C6烯烃裂解反应供热，使能量利用更合理。
一种甲醇和/或二甲醚制备低碳烯烃的工艺，其特征在于该工艺包括以下步骤：
1)以甲醇、二甲醚或甲醇与二甲醚的混合物为原料通入第一反应器(1)，在催化剂的作用下反应生成低碳烯烃，反应温度为350～600℃，反应绝对压力为0.05～2MPa，反应生成的气体及未转化完的原料进入分离系统(4)，使用后的催化剂进入催化剂再生装置(2)；
2)分离系统将低碳烯烃进行分离，得到乙烯、丙烯、富含C4-C6烯烃的烃类以及副产气体；将富含C4-C6烯烃的烃类作为原料通入第二反应器(3)；
3)第二反应器(3)内的反应温度为400～650℃，绝对压力为0.05～2MPa，C4-C6烯烃在催化剂的作用下反应生成低碳烯烃，低碳烯烃及未转化完的原料进入分离系统，使用后的催化剂进入催化剂再生装置(2)；
4)将再生气体通入催化剂再生装置，反应温度为500～800℃，绝对压力为0.05～2MPa，再生烟气排出催化剂再生装置，再生后的催化剂进入第一反应器和第二反应器；所述的再生气体采用空气、氧气或两者的混合物。
所述的催化剂由第一反应器进入再生装置时，以催化剂的质量计，催化剂含有3％～15％的焦炭；催化剂由第二反应器进入再生装置时，以催化剂的质量计，催化剂含有0.1％～15％的焦炭；催化剂由再生装置进入第一反应器时，以催化剂的质量计，催化剂含有0.5～12％的焦炭；催化剂由再生装置进入第二反应器时，以催化剂的质量计，催化剂含有0～12％的焦炭。
所述的再生装置采用一台催化剂床层为单层的再生反应器，从第一反应器出来的催化剂和第二反应器出来的催化剂均进入所述的单层的再生反应器；或者所述的再生装置采用一台催化剂床层为双层的再生反应器，从第一反应器出来的催化剂和第二反应器出来的催化剂分别进入双层的再生反应器的两层；或者所述的再生装置采用两台相互独立的、并联的或串联的再生反应器，从第一反应器出来的催化剂和第二反应器出来的催化剂分别进入两台再生反应器。类似的再生装置无法穷举，类似于本发明中所述的多层再生反应器或多个再生反应器所组成的再生装置也在本发明的涵盖范围内。
本发明所述的工艺中采用的催化剂，优选采用硅铝酸盐分子筛、磷酸硅铝盐分子筛或以他们的元素改性产物为主要成份的催化剂，优选的硅铝酸盐分子筛是ZSM-5；优选的磷酸硅铝盐分子筛是SAPO-34。
本发明可应用于甲醇和/或二甲醚制备低碳烯烃，但并不仅限于该过程，利于其它含氧化合物，如乙醇、乙醚等作为原料，用以制取低碳烯烃的过程也在本发明的范围之内。
本发明中所述的甲醇和/或二甲醚的原料中加入其它对反应和催化剂无不利影响的气体物质，如水蒸汽、氮气等，可降低原料的分压，有利于低碳烯烃的生成，本发明中优先采用水蒸汽来降低分压。
所述的富含C4～C6烯烃的烃类，其分压越低裂解得到乙烯和丙烯就越容易，因此在第二反应器中可加入稀释气体降低烃类的分压，稀释气体优选为水蒸汽、氮气、甲烷、乙烷、丙烷中的一种或几种的混合物。
任何可提供气固接触的反应器均可作为本发明所述的工艺的反应器，如通常所述的固定床、流化床和移动床。本发明优选采用流化床或移动床。
一种甲醇和/或二甲醚制备低碳烯烃的装置，其特征在于：该装置包括第一反应器、第二反应器、再生装置和分离系统；所述的第一反应器和第二反应器上均含有原料进口和气体出口、待生催化剂出口和再生催化剂入口；所述的分离系统含有气体入口、乙烯出口、丙烯出口、富含C4-C6烯烃的烃类出口和副产气体出口；所述的再生装置上含有再生气体入口、再生烟气出口、待生催化剂入口和再生催化剂出口；第一反应器和第二反应器的气体出口分别通过管路与分离系统的气体入口连接；第一反应器和第二反应器的待生催化剂出口分别与再生装置的待生催化剂入口连接，第一反应器和第二反应器的再生催化剂入口分别与再生装置的再生催化剂出口连接；分离系统的富含C4-C6烯烃的烃类出口与第二反应器的原料进口连接。
本发明的工艺与装置与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：①乙烯、丙烯收率高，由于将反应产生的C4-C6烯烃重新转化成了乙烯和丙烯，对于同样多的进料量，使用本发明可比单纯的甲醇和/或二甲醚制备低碳烯烃和催化剂再生组成的反应和再生系统可获得更多的乙烯和丙烯；②乙烯、丙烯选择性高，在再生装置中，对在第一反应器中失活的催化剂只进行不完全再生，只烧掉催化剂孔道内焦炭的一部分，即可使乙烯和丙烯能重新从孔道内扩散出来，使催化剂恢复活性，而未被烧除的焦炭，在催化剂中占有一定的空间，又可以抑制高碳烯烃的生成使催化剂在催化甲醇或二甲醚制备低碳烯烃的反应时，能缩短反应的诱导期，从而获得更高的低碳烯烃的选择性；③系统能耗低，本发明所述的工艺利用再生器烧焦的热量，给C4-C6烯烃裂解供热，能量利用更合理，降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明装置中再生装置采用催化剂床层为单层的实施例的原理结构示意图。
图2为本发明装置中再生装置采用催化剂床层为两层的实施例的原理结构示意图。
图3为本发明装置中再生装置采用两个串联在一起的流化床反应器的实施例的原理结构示意图。
图4为本发明装置中再生装置采用两个并联在一起的流化床反应器的实施例的原理结构示意图。
图中：1-第一反应器；2-再生装置；3-第二反应器；4-分离系统；5-第一再生器；6-第二再生器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
图1是本发明装置的第一种实施例，其再生装置采用催化剂床层为单层的再生反应器。该装置包括第一反应器1、第二反应器3、再生装置2和分离系统4；所述的第一反应器和第二反应器上均含有原料进口和气体出口、待生催化剂出口和再生催化剂入口；所述的分离系统含有气体入口、乙烯出口、丙烯出口、富含C4-C6烯烃的烃类出口和副产气体出口；所述的再生装置2上含有再生气体入口、再生烟气出口、待生催化剂入口和再生催化剂出口；第一反应器和第二反应器的气体出口分别通过管路与分离系统4的气体入口连接；第一反应器和第二反应器的待生催化剂出口分别与再生装置的待生催化剂入口连接，第一反应器和第二反应器的再生催化剂入口分别与再生装置的再生催化剂出口连接；分离系统的富含C4-C6烯烃的烃类出口与第二反应器的原料进口连接。原料甲醇和/或二甲醚通过第一反应器的原料进口进入第一反应器，与催化剂接触并发生反应，并在催化剂上生成焦炭，反应生成的产品气通过管路进入分离系统的气体入口，含有焦炭的催化剂通过管路进入再生装置的待生催化剂入口；分离系统将产品气进行分离，得到产品乙烯、丙烯、富含C4～C6的烃类和副产气体，富含C4～C6的烃类通过管路进入第二反应器的原料进口；富含C4～C6的烃类通过第二反应器的原料进口进入第二反应器，与催化剂接触并发生反应，并在催化剂上生成焦炭，反应生成的产品气通过管路进入分离系统的气体入口，含有焦炭的催化剂进入再生装置的待生催化剂入口；将再生气体通入再生装置，在高温下将含有焦炭的催化剂进行再生，再生烟气通过再生烟气出口排再生装置，经再生的催化剂通过再生催化剂出口送往第一反应器和第二反应器循环使用。
本发明提供的一种甲醇和/或二甲醚制备低碳烯烃的工艺，该工艺包括以下步骤：
1)以甲醇、二甲醚或甲醇与二甲醚的混合物为原料通入第一反应器1，在催化剂的作用下反应生成低碳烯烃，反应温度为350～600℃，反应绝对压力为0.05～2MPa，反应生成的气体及未转化完的原料进入分离系统4，使用后的催化剂进入催化剂再生装置2；
2)分离系统将低碳烯烃进行分离，得到乙烯、丙烯、富含C4-C6烯烃的烃类以及副产气体；将富含C4-C6烯烃的烃类作为原料通入第二反应器3；
3)第二反应器3内的反应温度为400～650℃，绝对压力为0.05～2MPa，C4-C6烯烃在催化剂的作用下反应生成低碳烯烃，低碳烯烃及未转化完的原料进入分离系统，使用后的催化剂进入催化剂再生装置2；
4)将再生气体通入催化剂再生装置，反应温度为500～800℃，绝对压力为0.05～2MPa，再生烟气排出催化剂再生装置，再生后的催化剂进入第一反应器和第二反应器；所述的再生气体采用空气、氧气或两者的混合物。
所述的催化剂由第一反应器进入再生装置时，以催化剂的质量计，催化剂含有3％～15％的焦炭；催化剂由第二反应器进入再生装置时，以催化剂的质量计，催化剂含有0.1％～15％的焦炭；催化剂由再生装置进入第一反应器时，以催化剂的质量计，催化剂含有0.5～12％的焦炭；催化剂由再生装置进入第二反应器时，以催化剂的质量计，催化剂含有0～12％的焦炭。
所述的再生装置采用一台催化剂床层为单层的再生反应器，从第一反应器出来的催化剂和第二反应器出来的催化剂均进入所述的单层的再生反应器；或者所述的再生装置采用一台催化剂床层为双层的再生反应器，从第一反应器出来的催化剂和第二反应器出来的催化剂分别进入双层的再生反应器的两层；或者所述的再生装置采用两台相互独立的、并联的或串联的再生反应器，从第一反应器出来的催化剂和第二反应器出来的催化剂分别进入两台再生反应器。
所述的催化剂是以硅铝酸盐分子筛、磷酸硅铝盐分子筛或以他们的元素改性产物为主要成份的催化剂。
所述的硅铝酸盐分子筛是ZSM-5；所述的磷酸硅铝盐分子筛是SAPO-34。
在所述的甲醇、二甲醚或甲醇与二甲醚的混合物的原料中加入水或水蒸汽。
在所述的富含C4～C6烯烃的烃类中加入稀释气体。
所述的稀释气体为水蒸汽、氮气、甲烷、乙烷和丙烷中的一种或几种的混合物。
所述的第一反应器、第二反应器和再生装置采用固定床、流化床或移动床。
图2是本发明装置的第二种实施例，与图1不同的是，再生装置采用催化剂床层为两层的再生反应器。再生气体通过再生器下层的气体入口进入再生器，从第一反应器来的催化剂进入再生器下层的待生催化剂入口，在再生器下层中进行催化剂的再生，再生后的催化剂通过下层的再生催化剂出口进入第一反应器，再生烟气进入再生器上层，从第二反应器来的催化剂进入再生器上层的待生催化剂入口，在再生器上层中进行催化剂的再生，再生后的催化剂通入上层的再生催化剂出口进入第二反应器，再生烟气通过再生烟气出口排出再生装置；其它装置与图1相同。
图3是本发明装置的第三种实施例，与图1不同的是，再生装置采用两个串联在一起的流化床反应器。再生气体通过第一再生器的气体入口进入第一再生器5，从第一反应器1来的催化剂进入第一再生器的待生催化剂入口，在第一再生器5中进行催化剂的再生，再生后的催化剂通过第一再生器的催化剂出口进入第一反应器1，再生烟气进入第二再生器6的气体入口，从第二反应器3来的催化剂进入第二再生器的待生催化剂入口，在第二再生器6中进行催化剂的再生，再生后的催化剂通过第二再生器的催化剂出口进入第二反应器3，再生烟气通过再生烟气出口排出再生装置2；其它装置与图1相同。
图4是本发明装置的第四种实施例，与图1不同的是，再生装置采用两个并联在一起的流化床反应器。再生气体通过第一再生器的气体入口进入第一再生器5，从第一反应器1来的催化剂进入第一再生器的待生催化剂入口，在第一再生器中进行催化剂的再生，再生后的催化剂通过第一再生器的催化剂出口进入第一反应器，再生烟气通入第一再生器的烟气出口排出；再生气体通过第二再生器的气体入口进入第二再生器6，从第二反应器3来的催化剂进入第二再生器的待生催化剂入口，在第二再生器中进行催化剂的再生，再生后的催化剂通过第二再生器的催化剂出口进入第二反应器3，再生烟气通过第二再生器的烟气出口排出；其它装置与图1相同。
为了更好的说明本发明的技术方案和技术效果，下面将通过实施例进行说明：
实施例1：
采用图1所示的反应装置，第一反应器、第二反应器均采用流化床反应器，再生装置采用一台催化剂床层为单层的流化床再生器。催化剂采用以SAPO-34为活性组份制成的微球催化剂，原料采用甲醇，第一反应器反应温度为480℃，反应压力(绝压)为0.15MPa；第二反应器反应温度为550℃，反应压力(绝压)为0.15MPa；再生器反应温度为680℃，反应压力(绝压)为0.15MPa。由第一反应器进入再生器的催化剂含碳量为7％，由第二反应器进入再生器的催化剂含碳量为2％，由再生器进入第一反应器和第二反应器的含碳量为0.5％。以甲醇进料质量为基准，产品气经分离区分离后，得到的乙烯+丙烯的质量收率为34.6％。
实施例2：
采用图2所示的反应装置，第一反应器、第二反应器均采用流化床反应器，再生装置采用一台催化剂床层为双层的流化床再生器。催化剂采用以ZSM-5为活性组份制成的微球催化剂，原料采用甲醇，第一反应器反应温度为580℃，反应压力(绝压)为0.5MPa；第二反应器反应温度为500℃，反应压力(绝压)为0.5MPa；再生器反应温度为750℃，反应压力(绝压)为0.5MPa。由第一反应器进入再生器下层的催化剂含碳量为10％，由第二反应器进入再生器上层的催化剂含碳量为5％，由再生器下层进入第一反应器的含碳量为3％，由再生器上层进入第二反应器的含碳量为0.1％。以甲醇进料质量为基准，产品气经分离区分离后，得到的乙烯+丙烯的质量收率为29.3％。
实施例3：
采用图2所示的反应装置，第一反应器、第二反应器均采用流化床反应器，再生装置采用一台催化剂床层为双层的流化床再生器。催化剂采用以Cr改性过的SAPO-18为活性组份制成的微球催化剂，原料采用甲醇，第一反应器反应温度为400℃，反应压力(绝压)为0.05MPa；第二反应器反应温度为600℃，反应压力(绝压)为0.05MPa；再生器反应温度为550℃，反应压力(绝压)为0.05MPa。由第一反应器进入第一再生器的催化剂含碳量为6％，由第二反应器进入第二再生器的催化剂含碳量为2.5％，由第一再生器进入第一反应器的含碳量为2％，由第二再生器进入第二反应器的含碳量为0.5％。以甲醇进料质量为基准，产品气经分离区分离后，得到的乙烯+丙烯的质量收率为33.4％。
实施例4：
采用图2所示的反应装置，第一反应器、第二反应器均采用流化床反应器，再生装置采用一台催化剂床层为双层的流化床再生器。催化剂采用以SAPO-34为活性组份制成的微球催化剂，原料采用二甲醚，第一反应器反应温度为450℃，反应压力(绝压)为0.2MPa；第二反应器反应温度为550℃，反应压力(绝压)为0.2MPa；再生器反应温度为650℃，反应压力(绝压)为0.2MPa。由第一反应器进入第一再生器的催化剂含碳量为8％，由第二反应器进入第二再生器的催化剂含碳量为2％，由第一再生器进入第一反应器的含碳量为3％，由第二再生器进入第二反应器的含碳量为0.2％。以甲醇进料质量为基准，产品气经分离区分离后，得到的乙烯+丙烯的质量收率为35.8％。
对比例1：
采用图1所示的反应装置，第一反应器采用流化床反应器，再生装置采用一台催化剂床层为单层的流化床再生器，催化剂采用以SAPO-34为活性组份制成的微球催化剂，原料采用甲醇，第一反应器反应温度为480℃，反应压力(绝压)为0.15MPa；再生器反应温度为680℃，反应压力(绝压)为0.15MPa。由第一反应器进入再生器的催化剂含碳量为7％，由再生器进入第一反应器含碳量为0.5％。以甲醇进料质量为基准，产品气经分离区分离后，得到的乙烯+丙烯的质量收率为32.9％。
对比例2：
采用图2所示的反应装置，第一反应器采用流化床反应器，再生装置采用一台催化剂床层为单层的流化床再生器。催化剂采用以ZSM-5为活性组份制成的微球催化剂，原料采用甲醇，第一反应器反应温度为580℃，反应压力(绝压)为0.5MPa；再生器反应温度为750℃，反应压力(绝压)为0.5MPa。由第一反应器进入再生器的催化剂含碳量为10％，由再生器进入第一反应器含碳量为3％。以甲醇进料质量为基准，产品气经分离区分离后，得到的乙烯+丙烯的质量收率为27.1％。
对比例3：
采用图2所示的反应装置，第一反应器、第二反应器均采用流化床反应器，再生装置采用一台催化剂床层为双层的流化床再生器。催化剂采用以SAPO-34为活性组份制成的微球催化剂，原料采用二甲醚，第一反应器反应温度为450℃，反应压力(绝压)为0.2MPa；第二反应器反应温度为550℃，反应压力(绝压)为0.2MPa；再生器反应温度为650℃，反应压力(绝压)为0.2MPa。由第一反应器进入第一再生器的催化剂含碳量为8％，由第二反应器进入第二再生器的催化剂含碳量为2％，由第一再生器进入第一反应器的含碳量为0.1％，由第二再生器进入第二反应器的含碳量为0.2％。以甲醇进料质量为基准，产品气经分离区分离后，得到的乙烯+丙烯的质量收率为34.3％。
通过对比实施例1与对比例1可知，在相同的反应条件下，采用本发明的工艺与装置，充分利用了副产的C4～C6烯烃，相同的甲醇，可获得更多的乙烯和丙烯；通过对比实施例4与对比例3可知，在相同的反应条件下，采用本发明的工艺与装置，提高了二甲醚制备低碳烯烃过程中乙烯和丙烯的选择性。通过实施例与对比例的比较，采用本发明的甲醇和/或二甲醚制备低碳烯烃的工艺与装置，可充分利用原料，提高过程的选择性，获得更多的乙烯和丙烯，本发明可应用于甲醇或二甲醚制备低碳烯烃的工业过程和装置。

Claims (10)

1.一种甲醇和/或二甲醚制备低碳烯烃的工艺，其特征在于该工艺包括以下步骤：
1)以甲醇、二甲醚或甲醇与二甲醚的混合物为原料通入第一反应器(1)，在催化剂的作用下反应生成低碳烯烃，反应温度为350～600℃，反应绝对压力为0.05～2MPa，反应生成的气体及未转化完的原料进入分离系统(4)，使用后的催化剂进入催化剂再生装置(2)；
2)分离系统将低碳烯烃进行分离，得到乙烯、丙烯、富含C4-C6烯烃的烃类以及副产气体；将富含C4-C6烯烃的烃类作为原料通入第二反应器(3)；
3)第二反应器(3)内的反应温度为400～650℃，绝对压力为0.05～2MPa，C4-C6烯烃在催化剂的作用下反应生成低碳烯烃，低碳烯烃及未转化完的原料进入分离系统，使用后的催化剂进入催化剂再生装置(2)；
4)将再生气体通入催化剂再生装置，反应温度为500～800℃，绝对压力为0.05～2MPa，再生烟气排出催化剂再生装置，再生后的催化剂进入第一反应器和第二反应器；所述的再生气体采用空气、氧气或两者的混合物。
2.如权利要求1所述的由甲醇和/或二甲醚制备低碳烯烃的工艺，其特征在于，所述的催化剂由第一反应器进入再生装置时，以催化剂的质量计，催化剂含有3％～15％的焦炭；催化剂由第二反应器进入再生装置时，以催化剂的质量计，催化剂含有0.1％～15％的焦炭；催化剂由再生装置进入第一反应器时，以催化剂的质量计，催化剂含有0.5～12％的焦炭；催化剂由再生装置进入第二反应器时，以催化剂的质量计，催化剂含有0～12％的焦炭。
3.如权利要求1或2所述的由甲醇和/或二甲醚制备低碳烯烃的工艺，其特征在于，所述的再生装置采用一台催化剂床层为单层的再生反应器，从第一反应器出来的催化剂和第二反应器出来的催化剂均进入所述的单层的再生反应器；或者所述的再生装置采用一台催化剂床层为双层的再生反应器，从第一反应器出来的催化剂和第二反应器出来的催化剂分别进入双层的再生反应器的两层；或者所述的再生装置采用两台相互独立的、并联的或串联的再生反应器，从第一反应器出来的催化剂和第二反应器出来的催化剂分别进入两台再生反应器。
4.如权利要求1或2所述的由甲醇和/或二甲醚制备低碳烯烃的工艺，其特征在于，所述的催化剂是以硅铝酸盐分子筛、磷酸硅铝盐分子筛或以他们的元素改性产物为主要成份的催化剂。
5.如权利要求4所述的由甲醇和/或二甲醚制备低碳烯烃的工艺，其特征在于，所述的硅铝酸盐分子筛是ZSM-5；所述的磷酸硅铝盐分子筛是SAPO-34。
6.如权利要求1或2所述的由甲醇和/或二甲醚制备低碳烯烃的工艺，其特征在于，在所述的甲醇、二甲醚或甲醇与二甲醚的混合物的原料中加入水或水蒸汽。
7.如权利要求1或2所述的由甲醇和/或二甲醚制备低碳烯烃的工艺，其特征在于，在所述的富含C4～C6烯烃的烃类中加入稀释气体。
8.如权利要求7所述的由甲醇和/或二甲醚制备低碳烯烃的工艺，其特征在于，所述的稀释气体为水蒸汽、氮气、甲烷、乙烷和丙烷中的一种或几种的混合物。
9.如权利要求1或2所述的由甲醇和/或二甲醚制备低碳烯烃的工艺，其特征在于，所述的第一反应器、第二反应器和再生装置采用固定床、流化床或移动床。
10.一种甲醇和/或二甲醚制备低碳烯烃的装置，其特征在于：该装置包括第一反应器(1)、第二反应器(3)、再生装置(2)和分离系统(4)；所述的第一反应器和第二反应器上均含有原料进口和气体出口、待生催化剂出口和再生催化剂入口；所述的分离系统含有气体入口、乙烯出口、丙烯出口、富含C4-C6烯烃的烃类出口和副产气体出口；所述的再生装置(2)上含有再生气体入口、再生烟气出口、待生催化剂入口和再生催化剂出口；第一反应器和第二反应器的气体出口分别通过管路与分离系统(4)的气体入口连接；第一反应器和第二反应器的待生催化剂出口分别与再生装置的待生催化剂入口连接，第一反应器和第二反应器的再生催化剂入口分别与再生装置的再生催化剂出口连接；分离系统的富含C4-C6烯烃的烃类出口与第二反应器的原料进口连接。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103539610A (zh) * 2012-07-09 2014-01-29 中国石油化工集团公司 一种含氧化合物生产烯烃装置
CN103539611A (zh) * 2012-07-09 2014-01-29 中国石油化工集团公司 一种利用含氧化合物制取烯烃的装置
CN103539616A (zh) * 2012-07-09 2014-01-29 中国石油化工集团公司 一种含氧化合物制烯烃方法
CN103539598A (zh) * 2012-07-09 2014-01-29 中国石油化工集团公司 一种含氧化合物制取低碳烯烃的方法
CN105949021A (zh) * 2016-05-25 2016-09-21 上海交通大学 一种由甲醇催化脱水制备丙烯的系统和方法
CN106008128A (zh) * 2016-05-25 2016-10-12 上海交通大学 一种甲醇制丙烯的反应再生系统和方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5914433A (en) * 1997-07-22 1999-06-22 Uop Lll Process for producing polymer grade olefins
US6166282A (en) * 1999-08-20 2000-12-26 Uop Llc Fast-fluidized bed reactor for MTO process
CN1803738A (zh) * 2005-01-14 2006-07-19 环球油品公司 使用移动床技术和独立的重烯烃互变步骤将含氧有机化合物转化为丙烯
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
CN101165022A (zh) * 2006-10-20 2008-04-23 中国石油化工股份有限公司 提高乙烯及丙烯收率的方法
CN101270023A (zh) * 2008-04-11 2008-09-24 中国石油化工股份有限公司 提高轻质烯烃收率的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5914433A (en) * 1997-07-22 1999-06-22 Uop Lll Process for producing polymer grade olefins
US6166282A (en) * 1999-08-20 2000-12-26 Uop Llc Fast-fluidized bed reactor for MTO process
CN1803738A (zh) * 2005-01-14 2006-07-19 环球油品公司 使用移动床技术和独立的重烯烃互变步骤将含氧有机化合物转化为丙烯
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
CN101165022A (zh) * 2006-10-20 2008-04-23 中国石油化工股份有限公司 提高乙烯及丙烯收率的方法
CN101270023A (zh) * 2008-04-11 2008-09-24 中国石油化工股份有限公司 提高轻质烯烃收率的方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103539610A (zh) * 2012-07-09 2014-01-29 中国石油化工集团公司 一种含氧化合物生产烯烃装置
CN103539611A (zh) * 2012-07-09 2014-01-29 中国石油化工集团公司 一种利用含氧化合物制取烯烃的装置
CN103539616A (zh) * 2012-07-09 2014-01-29 中国石油化工集团公司 一种含氧化合物制烯烃方法
CN103539598A (zh) * 2012-07-09 2014-01-29 中国石油化工集团公司 一种含氧化合物制取低碳烯烃的方法
CN103539598B (zh) * 2012-07-09 2016-06-08 中国石油化工集团公司 一种含氧化合物制取低碳烯烃的方法
CN103539610B (zh) * 2012-07-09 2016-06-08 中国石油化工集团公司 一种含氧化合物生产烯烃装置
CN103539611B (zh) * 2012-07-09 2016-06-08 中国石油化工集团公司 一种利用含氧化合物制取烯烃的装置
CN103539616B (zh) * 2012-07-09 2016-08-03 中国石油化工集团公司 一种含氧化合物制烯烃方法
CN105949021A (zh) * 2016-05-25 2016-09-21 上海交通大学 一种由甲醇催化脱水制备丙烯的系统和方法
CN106008128A (zh) * 2016-05-25 2016-10-12 上海交通大学 一种甲醇制丙烯的反应再生系统和方法
CN106008128B (zh) * 2016-05-25 2018-06-26 上海交通大学 一种甲醇制丙烯的反应再生系统和方法
CN105949021B (zh) * 2016-05-25 2019-01-18 上海交通大学 一种由甲醇催化脱水制备丙烯的系统和方法

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