CN102190545A - 甲醇生产烯烃过程中副产物的利用方法 - Google Patents

甲醇生产烯烃过程中副产物的利用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102190545A
CN102190545A CN201010116473XA CN201010116473A CN102190545A CN 102190545 A CN102190545 A CN 102190545A CN 201010116473X A CN201010116473X A CN 201010116473XA CN 201010116473 A CN201010116473 A CN 201010116473A CN 102190545 A CN102190545 A CN 102190545A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon
logistics
product
hydrocarbon
olefin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201010116473XA
Other languages
English (en)
Inventor
齐国祯
钟思青
杨远飞
刘国强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petroleum and Chemical Corp, Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology filed Critical China Petroleum and Chemical Corp
Priority to CN201010116473XA priority Critical patent/CN102190545A/zh
Publication of CN102190545A publication Critical patent/CN102190545A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/40—Ethylene production

Abstract

本发明涉及一种甲醇生产烯烃过程中副产物的利用方法，主要解决现有技术中副产物较多、低碳烯烃收率不高的问题。本发明通过采用一种甲醇生产烯烃过程中混合高碳烃的利用方法，包括以下步骤：(a)在甲醇生产烯烃过程中产生包括氢气、甲烷、乙烯、丙烯、乙烷、丙烷、碳四烯烃的产品物流；(b)将所述产品物流分离得到包括氢气和甲烷的干气物流、乙烯和丙烯的产品物流、乙烷和丙烷的低碳烷烃物流、包括碳四烯烃的高碳烃物流；(c)将所述高碳烃物流进行全加氢，得到包括碳四烷烃的高碳烷烃物流；(d)将所述低碳烷烃物流和所述高碳烷烃物流导入蒸汽裂解炉，得到包括乙烯、丙烯的产品；以及(e)将所述干气物流作为燃烧介质为所述蒸汽裂解炉供热的技术方案，较好的解决了上述问题，可用于低碳烯烃的工业生产中。

Description

甲醇生产烯烃过程中副产物的利用方法
技术领域
本发明涉及一种甲醇生产烯烃过程中副产物的利用方法。
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。
ZL03811504.2中公布了一种含氧化合物制备低碳烯烃的方法，在装置启动过程中喷入了加热燃料，用于加热催化剂和启动反应系统。其中，该专利中限定了喷入所述燃料中含有的硫和氮的指标，防止催化剂的污染和气体杂质的产生。
在甲醇制烯烃的生产过程中，不可避免的会产生某些副产物，如甲烷、乙烷、丙烷、氢气、碳四以上高碳烃等，关于这些副产物的如何利用一直是存在争论的问题。以往的副产物利用方案中，有的将碳四以上高碳烃返回甲醇制烯烃反应部分，期望利用碳四以上烃的裂解进一步增产乙烯、丙烯，但往往高碳烃的转化率和低碳烯烃的收率均不高。由于目前化工企业规划中，炼油-化工一体化的格局越来越明显，如果甲醇制烯烃生产部分附近有石脑油或烷烃蒸汽裂解制乙烯、丙烯生产单元，则可考虑甲醇制烯烃副产物在蒸汽裂解单元的应用途径问题。本发明有针对性的解决了这一问题。
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副产物较多、低碳烯烃收率低的问题，提供一种新的甲醇生产烯烃过程中副产物的利用方法。该方法用于低碳烯烃的生产中，具有副产物利用价值大、低碳烯烃收率高的优点。
本发明采用的技术方案如下：一种甲醇生产烯烃过程中副产物的利用方法，包括以下步骤：(a)在甲醇生产烯烃过程中产生包括氢气、甲烷、乙烯、丙烯、乙烷、丙烷、碳四烯烃的产品物流；(b)将所述产品物流分离得到包括氢气和甲烷的干气物流、乙烯和丙烯的产品物流、乙烷和丙烷的低碳烷烃物流、包括碳四烯烃的高碳烃物流；(c)将所述高碳烃物流进行全加氢，得到包括碳四烷烃的高碳烷烃物流；(d)将所述低碳烷烃物流和所述高碳烷烃物流导入蒸汽裂解炉，得到包括乙烯、丙烯的产品；以及(e)将所述干气物流作为燃烧介质为所述蒸汽裂解炉供热。
上述技术方案中，所述高碳烷烃物流中的烯烃含量以重量计小于1％；所述蒸汽裂解炉包括各种类型的已经工业应用的乙烯裂解炉；所述甲醇生产烯烃过程中采用SAPO-34分子筛催化剂；所述高碳烃物流的全加氢操作在固定床反应器内完成，采用负载钯金属催化剂，反应温度50～80℃，反应压力以表压计0.5～2.0Mpa，氢气与高碳烃物流中的烯烃的摩尔比为1.05～1.5；所述甲醇制烯烃生产过程中产生的高碳烃物流中的烯烃含量以重量计为60～90％。
在甲醇生产乙烯、丙烯的过程中，不可避免的会产生某些副产物，如氢气、甲烷、乙烷、丙烷、氢气、碳四以上高碳烃等，由于甲醇制烯烃催化剂的孔道限制，使得产品中大于碳六的组分很少。上述副产物中，以碳四以上高碳烃的产量居多，且高碳烃中含有相当量的烯烃。如果甲醇制烯烃生产单元附近有蒸汽裂解制乙烯厂，那么将甲醇制烯烃生产过程中产生的这些含有烯烃的高碳烃经过加氢处理后得到高碳烷烃物流，还有乙烷、丙烷，均是优质的蒸汽裂解原料，可以高收率的生产乙烯、丙烯。另外，甲醇制烯烃生产过程中产生的干气，如氢气、甲烷等，可以作为裂解炉的燃料。这样甲醇制烯烃得到的产物中，除了乙烯、丙烯产品外，其它几种副产物都得到了有效利用，有效提高了甲醇制烯烃工艺的经济性。
采用本发明的技术方案：所述高碳烷烃物流中的烯烃含量以重量计小于1％；所述蒸汽裂解炉包括各种类型的已经工业应用的乙烯裂解炉；所述甲醇生产烯烃过程中采用SAPO-34分子筛催化剂；所述高碳烃物流的全加氢操作在固定床反应器内完成，采用负载钯金属催化剂，反应温度50～80℃，反应压力以表压计0.5～2.0Mpa，氢气与高碳烃物流中的烯烃的摩尔比为1.05～1.5；所述甲醇制烯烃生产过程中产生的高碳烃物流中的烯烃含量以重量计为60～90％，副产物得到了高附加值应用，有效提高了乙烯、丙烯的收率，最终使得以甲醇计的低碳烯烃碳基收率达到92.52％重量，取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为本发明所述方案的流程示意图。
图1中，1为蒸汽裂解炉原料管线；2为蒸汽裂解炉；3为甲醇制烯烃反应系统；4为甲醇原料管线；5为甲醇制烯烃的分离系统；6为蒸汽裂解的分离系统；7为蒸汽裂解产品；8为高碳烷烃物流返回裂解炉管线；9为干气物流返回裂解炉管线；10为乙烯；11为丙烯；12为碳四以上高碳烃；13为包括乙烷、丙烷的低碳烷烃物流；14为干气物流；15为碳四以上高碳烃全加氢系统；16为裂解炉供热燃料管线。
甲醇在甲醇制烯烃反应系统3中反应生成包括氢气、甲烷、乙烯、丙烯、乙烷、丙烷、碳四烯烃的产品物流，经分离系统5分离后得到包括氢气和甲烷的干气物流14、乙烯10和丙烯11的产品物流、乙烷和丙烷的低碳烷烃物流13、包括碳四烯烃的高碳烃物流12；高碳烃物流12进入加氢系统15中进行加氢操作，得到包括碳四烷烃的高碳烷烃物流，然后混合低碳烷烃物流13后通过管线8导入蒸汽裂解炉2，得到包括乙烯、丙烯的产品；另外，将干气物流14作为燃烧介质通过管线9与供热燃料管线16混合后进入裂解炉2，为蒸汽裂解炉2供热。
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】
在甲醇制低碳烯烃反应系统中，采用循环流化床反应再生系统，反应器采用快速流化床，再生器采用湍动流化床，甲醇原料在快速流化床反应区内与催化剂接触，生成低碳烯烃产品，失活催化剂进入再生器再生后循环使用。催化剂为SAPO-34分子筛，甲醇进料量为4.2吨/小时，反应温度为460℃左右，反应压力以表压计为0.15MPa，甲醇重量空速为10小时-1。反应生成的产品经分离后，得到产品物流(包括乙烯、丙烯)约1.5吨/小时，碳四以上高碳烃物流约0.25吨/小时，干气物流(包括氢气、甲烷)约0.03吨/小时，低碳烷烃物流(包括乙烷、甲烷)约0.08吨/小时，碳四以上高碳烃物流中的烯烃含量为90％(重量)，将其导入固定床加氢反应器，催化剂采用负载钯/氧化铝，钯负载量以重量计为0.1％，加氢反应温度为65℃，反应压力为1.5Mpa(表压)，氢气与烯烃的摩尔比为1.5，加氢反应器出口的高碳烷烃物流中的烯烃含量经测定小于1％(重量)，高碳烷烃物流和低碳烷烃物流混合进入裂解反应器，在蒸汽裂解条件下(反应器出口温度824℃，裂解反应器内的停留时间约0.3秒)反应生成包括乙烯、丙烯的产品，乙烯收率约为53％(重量)，丙烯收率约为28％(重量)，最终使得以甲醇计的低碳烯烃碳基收率达到92.52％(重量)。
【实施例2】
按照实施例1所述的条件，加氢反应温度为80温度，反应压力为0.5Mpa(表压)，氢气与烯烃的摩尔比为1.05，以甲醇计的低碳烯烃碳基收率达到91.31％(重量)。
【实施例3】
按照实施例1所述的条件，加氢反应温度为50温度，反应压力为2.0Mpa(表压)，以甲醇计的低碳烯烃碳基收率达到91.84％(重量)。
【实施例4】
按照实施例1所述的条件，甲醇制烯烃反应系统反应温度为410℃，甲醇重量空速为7小时-1，反应生成的产品经分离后，得到产品物流(包括乙烯、丙烯)约1.38吨/小时，碳四以上高碳烃物流约0.33吨/小时，干气物流(包括氢气、甲烷)约0.016吨/小时，低碳烷烃物流(包括乙烷、甲烷)约0.14吨/小时，碳四以上高碳烃物流中的烯烃含量为60％(重量)，以甲醇计的低碳烯烃碳基收率达到92.26％(重量)。
显然，采用本发明的方法，可以达到提高副产物利用附加值，提高低碳烯烃收率的目的，具有较大的技术优势，可用于低碳烯烃的工业生产中。

Claims (6)

1.一种甲醇生产烯烃过程中副产物的利用方法，包括以下步骤：
(a)在甲醇生产烯烃过程中产生包括氢气、甲烷、乙烯、丙烯、乙烷、丙烷、碳四烯烃的产品物流；
(b)将所述产品物流分离得到包括氢气和甲烷的干气物流、乙烯和丙烯的产品物流、乙烷和丙烷的低碳烷烃物流、包括碳四烯烃的高碳烃物流；
(c)将所述高碳烃物流进行全加氢，得到包括碳四烷烃的高碳烷烃物流；
(d)将所述低碳烷烃物流和所述高碳烷烃物流导入蒸汽裂解炉，得到包括乙烯、丙烯的产品；以及
(e)将所述干气物流作为燃烧介质为所述蒸汽裂解炉供热。
2.根据权利要求1所述甲醇生产烯烃过程中副产物的利用方法，其特征在于所述高碳烷烃物流中的烯烃含量以重量计小于1％。
3.根据权利要求1所述甲醇生产烯烃过程中副产物的利用方法，其特征在于所述甲醇生产烯烃过程中采用SAPO-34分子筛催化剂。
4.根据权利要求1所述甲醇生产烯烃过程中副产物的利用方法，其特征在于所述蒸汽裂解炉包括各种类型的已经工业应用的乙烯裂解炉。
5.根据权利要求1所述甲醇生产烯烃过程中副产物的利用方法，其特征在于所述高碳烃物流的全加氢操作在固定床反应器内完成，采用负载钯金属催化剂，反应温度50～80℃，反应压力以表压计为0.5～2.0Mpa，氢气与高碳烃物流中的烯烃的摩尔比为1.05～1.5。
6.根据权利要求1所述甲醇生产烯烃过程中副产物的利用方法，其特征在于所述甲醇制烯烃生产过程中产生的高碳烃物流中的烯烃含量以重量计为60～90％。
CN201010116473XA 2010-03-03 2010-03-03 甲醇生产烯烃过程中副产物的利用方法 Pending CN102190545A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010116473XA CN102190545A (zh) 2010-03-03 2010-03-03 甲醇生产烯烃过程中副产物的利用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010116473XA CN102190545A (zh) 2010-03-03 2010-03-03 甲醇生产烯烃过程中副产物的利用方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102190545A true CN102190545A (zh) 2011-09-21

Family

ID=44599512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010116473XA Pending CN102190545A (zh) 2010-03-03 2010-03-03 甲醇生产烯烃过程中副产物的利用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102190545A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104250188A (zh) * 2013-06-28 2014-12-31 中国石油化工股份有限公司 一种低碳烯烃的制备方法
CN106748620A (zh) * 2016-12-30 2017-05-31 神华集团有限责任公司 用于对甲醇制丙烯副产物进行回收利用的系统及方法
WO2017152046A1 (en) * 2016-03-04 2017-09-08 Technip France Recycling system and process of a methanol-to-propylene and steam cracker plant

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6166282A (en) * 1999-08-20 2000-12-26 Uop Llc Fast-fluidized bed reactor for MTO process
CN101092322A (zh) * 2007-07-13 2007-12-26 中国石油化工集团公司 一种将mto反应副产物转化成烷烃的方法
CN101177373A (zh) * 2006-11-07 2008-05-14 中国科学院大连化学物理研究所 甲醇或二甲醚转化制丙烯的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6166282A (en) * 1999-08-20 2000-12-26 Uop Llc Fast-fluidized bed reactor for MTO process
CN101177373A (zh) * 2006-11-07 2008-05-14 中国科学院大连化学物理研究所 甲醇或二甲醚转化制丙烯的方法
CN101092322A (zh) * 2007-07-13 2007-12-26 中国石油化工集团公司 一种将mto反应副产物转化成烷烃的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
雷鸣等: "剩余碳四馏分全加氢制乙烯裂解原料的研究", 《石油化工》 *
齐国祯等: "煤或天然气经甲醇制低碳烯烃工艺研究进展", 《现代化工》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104250188A (zh) * 2013-06-28 2014-12-31 中国石油化工股份有限公司 一种低碳烯烃的制备方法
CN104250188B (zh) * 2013-06-28 2016-09-21 中国石油化工股份有限公司 一种低碳烯烃的制备方法
WO2017152046A1 (en) * 2016-03-04 2017-09-08 Technip France Recycling system and process of a methanol-to-propylene and steam cracker plant
US10427990B2 (en) 2016-03-04 2019-10-01 Technip France Recycling system and process of a methanol-to-propylene and steam cracker plant
CN106748620A (zh) * 2016-12-30 2017-05-31 神华集团有限责任公司 用于对甲醇制丙烯副产物进行回收利用的系统及方法
CN106748620B (zh) * 2016-12-30 2023-09-08 神华集团有限责任公司 用于对甲醇制丙烯副产物进行回收利用的系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101270023B (zh) 提高轻质烯烃收率的方法
CN101279877B (zh) 含氧化合物转化过程中提高乙烯、丙烯收率的方法
CN101333140A (zh) 甲醇或二甲醚制备低碳烯烃的反应装置
CN101279875A (zh) 增产乙烯、丙烯的方法
CN102875299A (zh) 用甲醇和石脑油生产低碳烯烃的方法
CN101811920B (zh) 低碳烯烃的生产方法
CN101891576A (zh) 甲醇和/或二甲醚制备低碳烯烃的工艺与装置
CN102190545A (zh) 甲醇生产烯烃过程中副产物的利用方法
CN102875285A (zh) 甲醇和轻石脑油催化转化为低碳烯烃的方法
CN102464522A (zh) 低碳烯烃的生产方法
CN102276393A (zh) 甲醇制烯烃反应-再生系统中再生催化剂返回反应器的方法
CN102464535B (zh) 甲醇或二甲醚生产低碳烯烃的方法
CN102463074B (zh) 甲醇或二甲醚生产低碳烯烃的反应装置
CN102276391B (zh) 甲醇和石脑油催化转化为低碳烯烃的方法
CN103739418B (zh) 提高甲醇制低碳烯烃工艺中低碳烯烃收率的方法
CN102190549B (zh) 生产丙烯的方法
CN102875288B (zh) 生产低碳烯烃的方法
CN102276399B (zh) 由甲醇和石脑油生产低碳烯烃的方法
CN102276398A (zh) 以甲醇为原料生产低碳烯烃的方法
CN102276389A (zh) 甲醇和石脑油催化转化为低碳烯烃的反应-再生装置
CN102463080A (zh) 以甲醇为原料生产低碳烯烃的反应装置
CN102875304B (zh) 甲醇和石脑油制备低碳烯烃的方法
CN102875295B (zh) 低碳烯烃的生产方法
CN102464534B (zh) 以甲醇为原料生产低碳烯烃的方法
CN102190539B (zh) 提高丙烯收率的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20110921