CN104876784A - 一种以含氧化合物为原料生产丙烯的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以含氧化合物为原料生产丙烯的工艺。将含氧化合物中的甲醇最大限度地转化为二甲醚后在高苛刻度的条件下与分子筛催化剂接触反应后送入分离系统,将丙烯外的剩余组分通入烃转化反应区继续生成丙烯,非丙烯部分作为循环物流返回至烃转化反应区循环反应,其中烃转化反应区所使用的催化剂来自于高苛刻度下催化含氧化合物反应后的积炭剂。本发明可以有效提高丙烯收率,减少循环物流流量,降低工艺能耗,有利于延长催化剂总寿命,可用于甲醇制丙烯的工业生产中。
Description
技术领域
本发明涉及制备低碳烯烃的工艺,尤其涉及一种以含氧化合物为原料生产丙烯的工艺。
背景技术
乙烯、丙烯等低碳烃类是现代化学工业的基础,其中丙烯的需求增速最高。目前丙烯生产途径主要有烯烃歧化、蒸汽裂解及FCC装置改造、C4/C5烃类选择裂解、丙烷脱氢以及甲醇制烯烃等,其中,蒸汽裂解、FCC及丙烷脱氢技术相对成熟,甲醇制烯烃(MTO)技术、烯烃歧化技术、C4/C5烃类选择裂解技术也已有工业化装置,但技术仍然存在较大的突破空间。在当今石油资源日益紧张的形势下,为拓宽乙烯、丙烯等低碳烃生产原料的来源,实现生产原料多元化,寻求替代石油资源生产丙烯的新途径是丙烯生产技术发展的必然方向,国内外都在积极发展非石油路线的丙烯生产工艺。
UOP/Hydro公司采用SAPO-34分子筛催化剂结合流化床反应器开发出了甲醇制烯烃(MTO)工艺。流化床反应器内部趋于全混流,床层温度分布较均匀且易于控制,但催化剂磨损、夹带问题明显。中国专利CN100551883C公开了一种流化床催化裂解生产丙烯的方法及反应器。该方法把低碳烯烃制备工艺的产物中的C2以及C2以下组分、C4以及C4以上的组分与目的产物丙烯分离后,循环返回流化床催化裂解反应装置中的烯烃转化反应区进行烯烃转化,通过控制操作条件,高选择性地生产丙烯,该工艺同样具有甲醇生焦率高和催化剂磨损的问题。此外,MTO工艺产物中乙烯比例相对较高,这不仅无助于缓解我国的丙烯缺口,而且乙烯需要采用深冷分离,高乙烯产率使得后续的分离单元能耗大大增加。
专门为增产丙烯而开发的甲醇制丙烯(MTP)技术乙烯产物较少,减少了大量分离能耗,符合我国增产丙烯的需求,前景广阔。德国Lurgi的固定床工艺是唯一工业化的MTP工艺。该工艺中甲醇首先在氧化铝催化剂上部分转化为二甲醚(DME)后共同进入MTP反应器生成丙烯等烃类产物,其中MTP反应器为多层轴向固定床,该固定床反应器直径约10 m,物料径向均布难度高,一旦偏流出现便会引起床层局部飞温,易造成催化剂的不均匀失活。中国专利CN 202666813U公开了一种轴向逐层递增型冷激式甲醇制丙烯固定床反应器。该专利通过在催化剂床层上下装填惰性瓷球来保障气体均布。中国专利CN 104107670A公开了一种甲醇制丙烯的反应装置及其用途。该专利通过设置不同形式的分布管开孔结构或者喷头结构来实现冷激物流的均布,避免现有技术中冷激液相喷头设备要求高且易堵塞的问题。
移动床技术由于床内固体返混小、反应接近活塞流因而原料转化率高,且床内催化剂不断移动(再生)因而能保持良好的催化性能,愈来愈受到研究人员的重视。现有的MTP工艺多采用孔径较SAPO-34为大的ZSM-5分子筛催化剂,而ZSM-5分子筛上MTP反应积炭速率中等,于固定床工艺而言其单程寿命约700 h,反应-再生切换操作频繁,于流化床而言,催化剂停留时间短,难以发挥积炭催化剂上丙烯选择性高的优势,在催化剂上积炭量达到目标值之前催化剂已经离开反应器。移动床甲醇制丙烯技术能够有效克服以上问题。
中国专利CN 101023047B公开了一种使用移动床技术和醚化步骤将醇类含氧物转化为丙烯的方法。该工艺方法使用γ-Al2O3催化剂将甲醇首先转化为二甲醚(反应称为醚化反应,反应发生的区域称为预反应区),释放掉一部分MTP反应放出的反应热,然后采用ZSM-5分子筛或SAPO-34为含氧化合物制丙烯反应区催化剂,将甲醇、二甲醚、水的混合物以及副产物乙烯和部分C4烯烃组成的返回烃一起转化为产物丙烯(该反应称为制烯烃反应,反应发生的区域称为主反应区)。整套工艺主反应区采用多个串接移动床反应器。然而该工艺中醚化反应与主反应分别采用了两种不同的催化剂,因此需要设计两套不同的催化剂再生体系,给催化剂再生设计与操作造成了不便。此外,返回烃被送入到主反应区循环反应之前需要预热到400~500 ℃的高温,增加了对公用工程的取热。
中国专利CN 201210424711.2公开了一种丙烯的生产工艺。该工艺将甲醇原料加热后通入醚化反应区发生醚化反应,然后流过一次积炭的催化剂,反应后得到一次反应产物流;将一次反应产物流与稀释剂混合换热后通入OTP反应区与再生催化剂接触,发生OTP反应,得到富含丙烯的二次反应产物流;将二次反应产物流传热后送去分离区,经脱水及脱氧化物后分离得到丙烯。该工艺中待生剂经过再生后直接进入OTP反应段,经过积炭后的催化剂送入醚化区用于醚化反应后成为待生剂。
中国专利CN 201210437364.7公开了一种使用移动床技术将甲醇转化为丙烯的反应工艺。该工艺将甲醇与返回烃混合通入到预反应区与再生剂接触进行醚化反应,生成的一次产物与稀释剂换热后通入主反应区与一次积炭的催化剂进行制烯烃反应,从反应器出口得到富含丙烯的二次产物流;将二次产物流送去分离区后将分离得到的乙烯、部分C4烯烃、C4烷烃、C5烃、C6烃合并之后作为返回烃返回至预反应区。该工艺中预反应区和主反应区均采用移动床反应器,并且两个反应区采用同种催化剂串联流动形式。在预反应区直接通入返回烃一方面可控制醚化反应的温升,加热返回烃,另一方面返回烃的加入能够在催化剂上生成活性中间体,缩短了主反应区中反应诱导期。
现有公开的将含氧化合物转化为丙烯的移动床工艺技术中,均将含氧化合物与返回烃同时通入再生剂或者已经积炭的催化剂上发生反应,这种技术路线不能同时发挥新鲜剂上含氧化合物单独进料丙烯选择性高和积炭催化剂上烯烃氢转移活性低的优点。因为在ZSM-5分子筛上甲醇单独进料时的反应路径与甲醇和返回烃同时进料时的反应路径不同,对于甲醇达到相同的转化率时所要求的催化剂活性亦不相同。另一方面,两种进料条件下催化剂上积炭速率存在差异,甲醇单独进料时的积炭速率远高于甲醇烯烃共进料时的积炭速率。分子筛上的积炭对分子筛孔道和酸性的修饰不仅仅体现在含氧化合物的转化活性上,还能够影响产物分布,积炭能够显著抑制氢转移反应的发生,降低芳烃和烷烃组分的选择性。将新鲜催化剂用于含氧化合物单独进料反应,在高产丙烯的同时得到高积炭量的催化剂用于烯烃转化和烯烃甲基化反应,此时可以有效抑制烯烃氢转移反应生成的副产物,同时减少返回烃循环量,降低了工艺能耗。
发明内容
本发明的目的是针对现有移动床甲醇制丙烯技术中芳烃、烷烃等副产物收率高的问题,提供一种以含氧化合物为原料生产丙烯的工艺。
以含氧化合物为原料生产丙烯的工艺包括以下步骤:
1)将包含了甲醇和/或二甲醚的含氧化合物物流(1)连续通入第一反应区(a)在温度为200-400 ℃,压力为0.1~1 MPaG,含氧化合物质量空速1-20 h-1的条件下与催化剂接触发生醚化反应,反应生成含氧化合物物流(2),第一反应区(a)包括一个或者多个以串联或者并联形式排布的装填了氧化铝催化剂的固定床反应器或者装填了分子筛催化剂的移动床反应器;
2)将第一反应区(a)出口含氧化合物物流(2)与稀释剂(3)混合后的物流(4)通入第二反应区(b),在温度为450-550 ℃,压力为0.1~1 MPaG,含氧化合物分压为5-50 kPa、质量空速为0.5-10.0 h-1的条件下与分子筛催化剂接触发生制烯烃反应,生成包含目的产物丙烯在内的混合烃物流(5),第二反应区(b)包括一个或者多个移动床反应器,进入第二反应区(b)的物流(4)依次通过各个移动床反应器或者经分流后以并联形式通过各个移动床反应器;
3)混合烃物流(5)进入气体分离系统(c),被分离为丙烯物流(6)以及丙烯以外组分物流(7);
4)丙烯以外组分物流(7)进入第三反应区(d),在温度为400-600 ℃,压力为0.1~1 MPaG的条件下与来自第二反应区(b)的分子筛催化剂接触发生烃转化反应生成富含丙烯的物流(8),第三反应区(d)包括一个或者多个移动床反应器,进入第三反应区(d)的物流(7)依次通过各个移动床反应器或者经分流后以并联形式通过各个移动床反应器;
5)第三反应区出口物流(8)进入气体分离系统(c),被分离为丙烯物流(6)以及丙烯以外组分物流(7);
6)第三反应区(d)出口的催化剂进入再生器烧炭再生,再生后的催化剂依次送入第一反应区(a)、第二反应区(b)、第三反应区(d)或者依次送入第二反应区(b)、第三反应区(d),催化剂在第一反应区(a)、第二反应区(b)和第三反应区(d)内的组合移动床体系中的流动方式为顺流、逆流或者并列流。
所述的分子筛催化剂有效成分为SAPO-34分子筛和ZSM-5分子筛中的至少一种。所述的分子筛催化剂有效成分体积含量为5%-95%。步骤2)中所述的稀释剂(3)为氮气、水蒸汽或两者的混合物。所述的第一反应区(a)、第二反应区(b)、第三反应区(d)中所采用的移动床反应器中气体流动形式为向心上进上出、向心上进下出、离心上进上出或离心上进下出。步骤3)中所述的丙烯以外组分物流(7)含有甲烷、乙烯、乙烷、丙烷、C4以上烯烃、C4以上烷烃、C4以上芳烃、氮气、CO、CO2、H2和水。步骤4)中所述的丙烯以外组分物流(7)进入第三反应区(d)之前有部分组分弛放,以防止惰性组分累积。所述的第二反应区(b)出口混合烃物流(5)和第三反应区(d)出口物流(8)分别或者汇合后进入气体分离系统(c)。所述的分子筛催化剂在第一反应区(a)中停留10-80 h,在第二反应区(b)中停留20-150 h,在第三反应区(d)中停留20-300 h。
本发明与现有技术相比具有的有益效果:
1)本发明的以含氧化合物生产丙烯的工艺方法,相比于现有的以含氧化合物制丙烯的工艺方法而言,其技术关键在于利用移动床反应器中积炭失活催化剂能够在线更替的优势来解决含氧化合物在高苛刻度下单独进料时丙烯产率高但失活快的矛盾。与现有工艺技术不同之处在于在第二反应区中含氧化合物单独进料在较高的反应温度和进料空速下生成烃类混合物,而并非与循环烃共进料,该技术方法能够充分利用含氧化合物单独进料时的丙烯选择性高的特点;
2)本发明的以含氧化合物生产丙烯的工艺方法,相比于现有的以含氧化合物制丙烯的工艺方法而言,其技术关键在于利用催化了含氧化合物单独转化的积炭剂催化未完全转化的含氧化合物与烯烃之间的甲基化反应以及烃类间的平衡转化反应。在高苛刻度下反应后的积炭催化剂上酸分布得到修饰,此积炭剂的活性已不足以在含氧化合物单独进料时催化其完全转化,但仍能够有效催化烯烃的甲基化反应以及烯烃组分间的平衡转化.经过本工艺积炭后的催化剂能够很好地抑制氢转移反应的发生,避免烃转化反应过程中烷烃、芳烃这类附加值低的副产物生成,从而提高了含氧化合物的原子利用率;
3)本发明的以含氧化合物生产丙烯的工艺方法,相比于现有的以含氧化合物制丙烯的工艺方法而言,其技术关键在于分子筛催化剂在第二反应区中迅速积炭,但经历的时间远低于固定床工艺以及现有的移动床工艺,此时积炭物种的石墨化程度低,燃烧性能好,在较低的再生温度下即可完成积炭的烧除,避免了催化剂因烧炭过程中的高温、高湿环境导致的活性中心不可逆损耗,延长了催化剂总寿命;
4)本发明的以含氧化合物生产丙烯的工艺方法,相比于现有的以含氧化合物制丙烯的工艺方法而言,其技术关键在于含氧化合物单独进料至第二反应区并实现大部分的转化,相比于含氧化合物与循环烃共进料的现有工艺而言其循环烃流量大大减小,降低了产物分离以及循环过程的能耗;
5)本发明的以含氧化合物生产丙烯的工艺方法,相比于现有的以含氧化合物制丙烯的工艺方法而言,其技术关键在于省略了现有移动床和流化床工艺中的预积炭步骤。本工艺中分子筛催化剂的预积炭作用在第二反应区的高苛刻度条件下发挥的作用所占比例低,可以忽略,由此大大简化了再生工艺和催化剂预处理工艺。
附图说明
图1是以含氧化合物生产丙烯的工艺流程示意图;
图2是实施例1中以含氧化合物生产丙烯的工艺流程示意图;
图3是实施例2中以含氧化合物生产丙烯的工艺流程示意图;
图4是实施例3中以含氧化合物生产丙烯的工艺流程示意图;
图5是实施例4中以含氧化合物生产丙烯的工艺流程示意图;
图6是实施例5中以含氧化合物生产丙烯的工艺流程示意图。
具体实施方式
以含氧化合物为原料生产丙烯的工艺包括以下步骤:
1)将包含了甲醇和/或二甲醚的含氧化合物物流(1)连续通入第一反应区(a)在温度为200-400 ℃,压力为0.1~1 MPaG,含氧化合物质量空速1-20 h-1的条件下与催化剂接触发生醚化反应,反应生成含氧化合物物流(2),第一反应区(a)包括一个或者多个以串联或者并联形式排布的装填了氧化铝催化剂的固定床反应器或者装填了分子筛催化剂的移动床反应器;
2)将第一反应区(a)出口含氧化合物物流(2)与稀释剂(3)混合后的物流(4)通入第二反应区(b),在温度为450-550 ℃,压力为0.1~1 MPaG,含氧化合物分压为5-50 kPa、质量空速为0.5-10.0 h-1的条件下与分子筛催化剂接触发生制烯烃反应,生成包含目的产物丙烯在内的混合烃物流(5),第二反应区(b)包括一个或者多个移动床反应器,进入第二反应区(b)的物流(4)依次通过各个移动床反应器或者经分流后以并联形式通过各个移动床反应器;
3)混合烃物流(5)进入气体分离系统(c),被分离为丙烯物流(6)以及丙烯以外组分物流(7);
4)丙烯以外组分物流(7)进入第三反应区(d),在温度为400-600 ℃,压力为0.1~1 MPaG的条件下与来自第二反应区(b)的分子筛催化剂接触发生烃转化反应生成富含丙烯的物流(8),第三反应区(d)包括一个或者多个移动床反应器,进入第三反应区(d)的物流(7)依次通过各个移动床反应器或者经分流后以并联形式通过各个移动床反应器;
5)第三反应区出口物流(8)进入气体分离系统(c),被分离为丙烯物流(6)以及丙烯以外组分物流(7);
6)第三反应区(d)出口的催化剂进入再生器烧炭再生,再生后的催化剂依次送入第一反应区(a)、第二反应区(b)、第三反应区(d)或者依次送入第二反应区(b)、第三反应区(d),催化剂在第一反应区(a)、第二反应区(b)和第三反应区(d)内的组合移动床体系中的流动方式为顺流、逆流或者并列流。
所述的分子筛催化剂有效成分为SAPO-34分子筛和ZSM-5分子筛中的至少一种。所述的分子筛催化剂有效成分体积含量为5%-95%。步骤2)中所述的稀释剂(3)为氮气、水蒸汽或两者的混合物。所述的第一反应区(a)、第二反应区(b)、第三反应区(d)中所采用的移动床反应器中气体流动形式为向心上进上出、向心上进下出、离心上进上出或离心上进下出。步骤3)中所述的丙烯以外组分物流(7)含有甲烷、乙烯、乙烷、丙烷、C4以上烯烃、C4以上烷烃、C4以上芳烃、氮气、CO、CO2、H2和水。步骤4)中所述的丙烯以外组分物流(7)进入第三反应区(d)之前有部分组分弛放,以防止惰性组分累积。所述的第二反应区(b)出口混合烃物流(5)和第三反应区(d)出口物流(8)分别或者汇合后进入气体分离系统(c)。所述的分子筛催化剂在第一反应区(a)中停留10-80 h,在第二反应区(b)中停留20-150 h,在第三反应区(d)中停留20-300 h。
结合附图与具体实施方式对本发明催化转化催化剂再生方法作进一步详细说明。附图与具体实施方式不限制本发明要求保护的范围。
实施例1
以含氧化合物为原料生产丙烯的工艺包括以下步骤:
1)将包含了甲醇的含氧化合物物流1连续通入第一反应区a在400 ℃,1 MPaG,甲醇质量空速1 h-1的条件下与催化剂接触发生醚化反应,反应生成含氧化合物物流2,第一反应区a包括一个装填了氧化铝催化剂的固定床反应器;
2)将第一反应区a出口含氧化合物物流2与稀释剂3混合后的物流4通入第二反应区b在450 ℃,0.1 MPaG,含氧化合物分压5 kPa、质量空速0.5 h-1的条件下与分子筛催化剂接触发生制烯烃反应,生成包含目的产物丙烯在内的混合烃物流5。第二反应区b包括一个移动床反应器。
3)混合烃物流5进入气体分离系统c,被分离为丙烯物流6以及丙烯以外组分物流7;
4)丙烯以外组分物流7进入第三反应区d在400 ℃,0.1 MPaG的条件下与来自第二反应区b的积炭分子筛催化剂接触发生烃转化反应生成富含丙烯的物流8。第三反应区d包括一个移动床反应器;
5)第三反应区出口物流8进入气体分离系统c,被分离为丙烯物流6以及丙烯以外组分物流7;
6)第三反应区d出口的催化剂进入再生器烧炭再生,再生后的催化剂依次送入第二反应区b、第三反应区d。
所述的分子筛催化剂有效成分为SAPO-34分子筛和ZSM-5分子筛。所述的分子筛催化剂有效成分体积含量为5%。步骤2)中所述的稀释剂3为氮气、水蒸汽的混合物。所述的第二反应区b、第三反应区d中所采用的移动床反应器中气体流动形式为向心上进上出。步骤3)中所述的丙烯以外组分物流7含有甲烷,乙烯,乙烷,丙烷,C4以上烯烃、烷烃、芳烃,氮气,CO,CO2,H2和水。步骤4)中所述的丙烯以外组分物流7进入第三反应区d之前有部分组分弛放,以防止惰性组分累积。所述的第二反应区b出口物流5和第三反应区d出口物流8分别进入气体分离系统c。所述的分子筛催化剂在在第二反应区b中停留150 h,在第三反应区d中停留300 h。
实施例2
以含氧化合物为原料生产丙烯的工艺包括以下步骤:
1)将包含了二甲醚的含氧化合物物流1连续通入第一反应区a在200 ℃,0.1 MPaG,含氧化合物质量空速20 h-1的条件下与催化剂接触发生醚化反应,反应生成含氧化合物物流2,第一反应区a包括一个装填了分子筛催化剂的移动床反应器;
2)将第一反应区a出口含氧化合物物流2与稀释剂3混合后的物流4通入第二反应区b在550 ℃, 1 MPaG,含氧化合物分压50 kPa、质量空速10.0 h-1的条件下与分子筛催化剂接触发生制烯烃反应,生成包含目的产物丙烯在内的混合烃物流5。第二反应区b包括两个移动床反应器。进入第二反应区b的物流4依次通过各个移动床反应器;
3)混合烃物流5进入气体分离系统c,被分离为丙烯物流6以及丙烯以外组分物流7;
4)丙烯以外组分物流7进入第三反应区d在600 ℃, 1 MPaG的条件下与来自第二反应区b的积炭分子筛催化剂接触发生烃转化反应生成富含丙烯的物流8。第三反应区d包括两个移动床反应器,进入第三反应区d的物流7依次通过各个移动床反应器;
5)第三反应区出口物流8进入气体分离系统c,被分离为丙烯物流6以及丙烯以外组分物流7;
6)第三反应区d出口的催化剂进入再生器烧炭再生,再生后的催化剂依次送入第一反应区a、第二反应区b、第三反应区d。催化剂在第二反应区b和第三反应区d内的组合移动床体系中的流动方式为顺流。
所述的分子筛催化剂有效成分为SAPO-34分子筛。所述的分子筛催化剂有效成分体积含量为95%。步骤2)中所述的稀释剂3为氮气。所述的第一反应区a、第二反应区b、第三反应区d中所采用的移动床反应器中气体流动形式为向心上进上出、向心上进下出和向心上进下出。步骤3)中所述的丙烯以外组分物流7含有甲烷,乙烯,乙烷,丙烷,C4以上烯烃、烷烃、芳烃,氮气,CO,CO2,H2和水。步骤4)中所述的丙烯以外组分物流7进入第三反应区d之前有部分组分弛放,以防止惰性组分累积。所述的第二反应区b出口物流5和第三反应区d出口物流8分别进入气体分离系统c。所述的分子筛催化剂在第一反应区a中停留10 h,在第二反应区b中停留20 h,在第三反应区d中停留20 h。
实施例3
以含氧化合物为原料生产丙烯的工艺包括以下步骤:
1)将包含了甲醇和二甲醚的含氧化合物物流1连续通入第一反应区a在250 ℃,0.5 MPaG,含氧化合物质量空速10 h-1的条件下与催化剂接触发生醚化反应,反应生成含氧化合物物流2,第一反应区a包括两个以串联形式排布的装填了分子筛催化剂的移动床反应器;
2)将第一反应区a出口含氧化合物物流2与稀释剂3混合后的物流4通入第二反应区b在500 ℃,0.3 MPaG,含氧化合物分压15 kPa、质量空速5.0 h-1的条件下与分子筛催化剂接触发生制烯烃反应,生成包含目的产物丙烯在内的混合烃物流5。第二反应区b包括两个移动床反应器。进入第二反应区b的物流4经分流后以并联形式通过各个移动床反应器;
3)混合烃物流5进入气体分离系统c,被分离为丙烯物流6以及丙烯以外组分物流7;
4)丙烯以外组分物流7进入第三反应区d在500 ℃,0.2 MPaG的条件下与来自第二反应区b的积炭分子筛催化剂接触发生烃转化反应生成富含丙烯的物流8。第三反应区d包括两个移动床反应器,进入第三反应区d的物流7经分流后以并联形式通过各个移动床反应器;
5)第三反应区出口物流8进入气体分离系统c,被分离为丙烯物流6以及丙烯以外组分物流7;
6)第三反应区d出口的催化剂进入再生器烧炭再生,再生后的催化剂依次送入第一反应区a、第二反应区b、第三反应区d。催化剂在第一反应区a内的组合移动床体系中的流动方式为逆流,第二反应区b和第三反应区d内的组合移动床体系中的流动方式为并列流。
所述的分子筛催化剂有效成分为ZSM-5分子筛。所述的分子筛催化剂有效成分体积含量为85%。步骤2)中所述的稀释剂3为水蒸汽。所述的第一反应区a、第二反应区b、第三反应区d中所采用的移动床反应器中气体流动形式为离心上进上出。步骤3)中所述的丙烯以外组分物流7含有甲烷,乙烯,乙烷,丙烷,C4以上烯烃、烷烃、芳烃,氮气,CO,CO2,H2和水。步骤4)中所述的丙烯以外组分物流7进入第三反应区d之前有部分组分弛放,以防止惰性组分累积。所述的第二反应区b出口物流5和第三反应区d出口物流8分别进入气体分离系统c。所述的分子筛催化剂在第一反应区a中停留80 h,在第二反应区b中停留150 h,在第三反应区d中停留300 h。
实施例4
以含氧化合物为原料生产丙烯的工艺包括以下步骤:
1)将包含了甲醇和/或二甲醚的含氧化合物物流1连续通入第一反应区a在250 ℃,0.7 MPaG,含氧化合物质量空速10 h-1的条件下与催化剂接触发生醚化反应,反应生成含氧化合物物流2,第一反应区a包括一个装填了分子筛催化剂的移动床反应器;
2)将第一反应区a出口含氧化合物物流2与稀释剂3混合后的物流4通入第二反应区b在490 ℃,0.5 MPaG,含氧化合物分压15 kPa、质量空速6.0 h-1的条件下与分子筛催化剂接触发生制烯烃反应,生成包含目的产物丙烯在内的混合烃物流5。第二反应区b包括一个移动床反应器;
3)混合烃物流5进入气体分离系统c,被分离为丙烯物流6以及丙烯以外组分物流7;
4)丙烯以外组分物流7进入第三反应区d在530 ℃,0.2 MPaG的条件下与来自第二反应区b的积炭分子筛催化剂接触发生烃转化反应生成富含丙烯的物流8。第三反应区d包括一个移动床反应器;
5)第三反应区出口物流8进入气体分离系统c,被分离为丙烯物流6以及丙烯以外组分物流7;
6)第三反应区d出口的催化剂进入再生器烧炭再生,再生后的催化剂依次送入第一反应区a、第二反应区b、第三反应区d。
所述的分子筛催化剂有效成分为ZSM-5分子筛。所述的分子筛催化剂有效成分体积含量为85%。步骤2)中所述的稀释剂3为水蒸汽。所述的第一反应区a、第二反应区b、第三反应区d中所采用的移动床反应器中气体流动形式分别为向心上进上出、向心上进上出、离心上进下出。步骤3)中所述的丙烯以外组分物流7含有甲烷,乙烯,乙烷,丙烷,C4以上烯烃、烷烃、芳烃,氮气,CO,CO2,H2和水。步骤4)中所述的丙烯以外组分物流7进入第三反应区d之前有部分组分弛放,以防止惰性组分累积。所述的第二反应区b出口物流5和第三反应区d出口物流8汇合后进入气体分离系统c。所述的分子筛催化剂在第一反应区a中停留40 h,在第二反应区b中停留80 h,在第三反应区d中停留160 h。
实施例5
以含氧化合物为原料生产丙烯的工艺包括以下步骤:
1)将包含了甲醇和/或二甲醚的含氧化合物物流1连续通入第一反应区a在250 ℃,0.7 MPaG,含氧化合物质量空速12 h-1的条件下与催化剂接触发生醚化反应,反应生成含氧化合物物流2,第一反应区a包括一个装填了分子筛催化剂的移动床反应器;
2)将第一反应区a出口含氧化合物物流2与稀释剂3混合后的物流4通入第二反应区b在550 ℃,0.3 MPaG,含氧化合物分压12 kPa、质量空速5.0 h-1的条件下与分子筛催化剂接触发生制烯烃反应,生成包含目的产物丙烯在内的混合烃物流5。第二反应区b包括三个移动床反应器。进入第二反应区b的物流4经分流后以并联形式通过各个移动床反应器;
3)混合烃物流5进入气体分离系统c,被分离为丙烯物流6以及丙烯以外组分物流7;
4)丙烯以外组分物流7进入第三反应区d在480 ℃,0.2 MPaG的条件下与来自第二反应区b的积炭分子筛催化剂接触发生烃转化反应生成富含丙烯的物流8。第三反应区d包括三个移动床反应器,进入第三反应区d的物流7经分流后以并联形式通过各个移动床反应器;
5)第三反应区出口物流8进入气体分离系统c,被分离为丙烯物流6以及丙烯以外组分物流7;
6)第三反应区d出口的催化剂进入再生器烧炭再生,再生后的催化剂依次送入第一反应区a、第二反应区b、第三反应区d。催化剂在第一反应区a、第二反应区b和第三反应区d内的组合移动床体系中的流动方式为并列流。
所述的分子筛催化剂有效成分为ZSM-5分子筛。所述的分子筛催化剂有效成分体积含量为40%。步骤2)中所述的稀释剂3为水蒸汽。所述的第一反应区a、第二反应区b、第三反应区d中所采用的移动床反应器中气体流动形式为向心上进上出。步骤3)中所述的丙烯以外组分物流7含有甲烷,乙烯,乙烷,丙烷,C4以上烯烃、烷烃、芳烃,氮气,CO,CO2,H2和水。步骤4)中所述的丙烯以外组分物流7进入第三反应区d之前有部分组分弛放,以防止惰性组分累积。所述的第二反应区b出口物流5和第三反应区d出口物流8分别进入气体分离系统c。所述的分子筛催化剂在第一反应区a中停留50 h,在第二反应区b中停留100 h,在第三反应区d中停留150 h。
Claims (9)
1. 一种以含氧化合物为原料生产丙烯的工艺,其特征在于包括以下步骤:
1)将包含了甲醇和/或二甲醚的含氧化合物物流(1)连续通入第一反应区(a)在温度为200-400 ℃,压力为0.1~1 MPaG,含氧化合物质量空速1-20 h-1的条件下与催化剂接触发生醚化反应,反应生成含氧化合物物流(2),第一反应区(a)包括一个或者多个以串联或者并联形式排布的装填了氧化铝催化剂的固定床反应器或者装填了分子筛催化剂的移动床反应器;
2)将第一反应区(a)出口含氧化合物物流(2)与稀释剂(3)混合后的物流(4)通入第二反应区(b),在温度为450-550 ℃,压力为0.1~1 MPaG,含氧化合物分压为5-50 kPa、质量空速为0.5-10.0 h-1的条件下与分子筛催化剂接触发生制烯烃反应,生成包含目的产物丙烯在内的混合烃物流(5),第二反应区(b)包括一个或者多个移动床反应器,进入第二反应区(b)的物流(4)依次通过各个移动床反应器或者经分流后以并联形式通过各个移动床反应器;
3)混合烃物流(5)进入气体分离系统(c),被分离为丙烯物流(6)以及丙烯以外组分物流(7);
4)丙烯以外组分物流(7)进入第三反应区(d),在温度为400-600 ℃,压力为0.1~1 MPaG的条件下与来自第二反应区(b)的分子筛催化剂接触发生烃转化反应生成富含丙烯的物流(8),第三反应区(d)包括一个或者多个移动床反应器,进入第三反应区(d)的物流(7)依次通过各个移动床反应器或者经分流后以并联形式通过各个移动床反应器;
5)第三反应区出口物流(8)进入气体分离系统(c),被分离为丙烯物流(6)以及丙烯以外组分物流(7);
6)第三反应区(d)出口的催化剂进入再生器烧炭再生,再生后的催化剂依次送入第一反应区(a)、第二反应区(b)、第三反应区(d)或者依次送入第二反应区(b)、第三反应区(d),催化剂在第一反应区(a)、第二反应区(b)和第三反应区(d)内的组合移动床体系中的流动方式为顺流、逆流或者并列流。
2. 如权利要求1所述的一种以含氧化合物为原料生产丙烯的工艺,其特征在于,所述的分子筛催化剂有效成分为SAPO-34分子筛和ZSM-5分子筛中的至少一种。
3. 如权利要求2所述的一种以含氧化合物为原料生产丙烯的工艺,其特征在于,所述的分子筛催化剂有效成分体积含量为5%-95%。
4. 如权利要求1所述的一种以含氧化合物为原料生产丙烯的工艺,其特征在于,步骤2)中所述的稀释剂(3)为氮气、水蒸汽或两者的混合物。
5. 如权利要求1所述的一种以含氧化合物为原料生产丙烯的工艺,其特征在于,所述的第一反应区(a)、第二反应区(b)、第三反应区(d)中所采用的移动床反应器中气体流动形式为向心上进上出、向心上进下出、离心上进上出或离心上进下出。
6. 如权利要求1所述的一种以含氧化合物为原料生产丙烯的工艺,其特征在于,步骤3)中所述的丙烯以外组分物流(7)含有甲烷、乙烯、乙烷、丙烷、C4以上烯烃、C4以上烷烃、C4以上芳烃、氮气、CO、CO2、H2和水。
7. 如权利要求1所述的一种以含氧化合物为原料生产丙烯的工艺,其特征在于,步骤4)中所述的丙烯以外组分物流(7)进入第三反应区(d)之前有部分组分弛放,以防止惰性组分累积。
8. 如权利要求1所述一种以含氧化合物为原料生产丙烯的工艺,其特征在于,所述的第二反应区(b)出口混合烃物流(5)和第三反应区(d)出口物流(8)分别或者汇合后进入气体分离系统(c)。
9. 如权利要求1所述的一种以含氧化合物为原料生产丙烯的工艺,其特征在于,所述的分子筛催化剂在第一反应区(a)中停留10-80 h,在第二反应区(b)中停留20-150 h,在第三反应区(d)中停留20-300 h。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110577458A (zh) * | 2018-06-07 | 2019-12-17 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 高压临氢条件下甲醇和/或二甲醚制取低碳烯烃的方法 |
CN111056891A (zh) * | 2018-10-17 | 2020-04-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 甲醇转化过程氧化物回炼的反应系统及其反应方法 |
CN112569872A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-03-30 | 西南化工研究设计院有限公司 | 一种用于低碳烷烃脱氢制备低碳烯烃的移动床系统 |
CN112707776A (zh) * | 2019-10-24 | 2021-04-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种利用甲醇生产烯烃的装置及方法 |
CN114426442A (zh) * | 2020-10-15 | 2022-05-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 含氧化合物制备低碳烯烃的方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101023047A (zh) * | 2004-09-16 | 2007-08-22 | 环球油品公司 | 使用移动床技术和醚化步骤将醇类含氧物转化为丙烯 |
US7608746B2 (en) * | 2003-12-12 | 2009-10-27 | Mitsubishi Chemical Corporation | Process for producing propylene |
CN101830769A (zh) * | 2010-05-12 | 2010-09-15 | 浙江大学 | 一种将甲醇转化为丙烯的方法 |
CN103553863A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-02-05 | 神华集团有限责任公司 | 一种由甲醇制备丙烯的方法和系统 |
CN203668268U (zh) * | 2013-10-30 | 2014-06-25 | 神华集团有限责任公司 | 一种由甲醇制备丙烯的系统 |
-
2015
- 2015-05-11 CN CN201510236510.3A patent/CN104876784B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7608746B2 (en) * | 2003-12-12 | 2009-10-27 | Mitsubishi Chemical Corporation | Process for producing propylene |
CN101023047A (zh) * | 2004-09-16 | 2007-08-22 | 环球油品公司 | 使用移动床技术和醚化步骤将醇类含氧物转化为丙烯 |
CN101830769A (zh) * | 2010-05-12 | 2010-09-15 | 浙江大学 | 一种将甲醇转化为丙烯的方法 |
CN103553863A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-02-05 | 神华集团有限责任公司 | 一种由甲醇制备丙烯的方法和系统 |
CN203668268U (zh) * | 2013-10-30 | 2014-06-25 | 神华集团有限责任公司 | 一种由甲醇制备丙烯的系统 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110577458A (zh) * | 2018-06-07 | 2019-12-17 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 高压临氢条件下甲醇和/或二甲醚制取低碳烯烃的方法 |
CN111056891A (zh) * | 2018-10-17 | 2020-04-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 甲醇转化过程氧化物回炼的反应系统及其反应方法 |
CN112707776A (zh) * | 2019-10-24 | 2021-04-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种利用甲醇生产烯烃的装置及方法 |
CN114426442A (zh) * | 2020-10-15 | 2022-05-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 含氧化合物制备低碳烯烃的方法 |
CN112569872A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-03-30 | 西南化工研究设计院有限公司 | 一种用于低碳烷烃脱氢制备低碳烯烃的移动床系统 |
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Publication number | Publication date |
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CN104876784B (zh) | 2017-08-04 |
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