CN107032944B - 一种甲醇转化为丙烯的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种甲醇转化为丙烯的方法，主要特征在于，在自上而下串联设置的第一甲醇制二甲醚反应器和第二甲醇制二甲醚反应器内进行醚化反应，在自上而下串联设置的第一含氧化合物制丙烯反应器、第二含氧化合物制丙烯反应器和第三含氧化合物制丙烯反应器以及自上而下串联设置的第四含氧化合物制丙烯反应器、第五含氧化合物制丙烯反应器和第六含氧化合物制丙烯反应器内进行含氧化合物制丙烯反应。自烯烃分离单元返回的第一路富含碳2烯烃组分对醚化级间反应生成气体进行冷却，第二路富含碳2烯烃组分和第三路富含碳2烯烃组分分别作为醚化反应提升器和第二反应塔提升器内催化剂的提升气体。本发明可用于将甲醇转化为丙烯。

Description

一种甲醇转化为丙烯的方法

技术领域

本发明涉及一种丙烯的制备方法，尤其是涉及一种甲醇转化为丙烯的方法。

背景技术

低碳烯烃(主要包括乙烯、丙烯等)是重要的化工原料。以甲醇为原料生产丙烯，目前主要有流化床反应器技术、固定床反应器技术和移动床反应器技术。流化床反应器虽然在热量传递方面更有利于反应，但是不可避免的催化剂磨损与分离问题一直是令人头痛的工程化难题。固定床反应器操作复杂，且传热效果不理想。移动床反应器的床层返混小且反应接近于平推流、使原料的转化率高，又由于床层内的催化剂不断地移动、能保持良好的性能，因而越来越受到重视。

中国专利CN101367701B公开了一种使用移动床技术将含氧化合物转化为丙烯的方法。该方法所用的装置，第一反应区包括二～十个串联的移动床反应器，第二反应区包括一～五个移动床反应器，所有的反应器以及再生器均并列布置。如果使用八个移动床反应器，操作过程中催化剂将被提升九次，使催化剂的磨损较为严重，催化剂粉尘增多、损耗增大。如果催化剂粉尘没有及时淘析出去，会引起反应床层和再生床层的堵塞，影响装置安全运转。另外，各反应器所在的反应构架比再生器所在的再生构架低得多(例如对于处理量为60万吨/年的装置，低30米左右)，给构架的布置带来不便，且对装置操作的便利性造成不利影响。装置的占地面积也比较大。

CN101830769B公开了一种将甲醇转化为丙烯的方法。该方法所用的装置，甲醇反应区、第一反应区和第二反应区由若干个串联连接的竖立移动床反应器组成，各移动床反应器的底端与其下一个移动床反应器的顶端连接。这种设置能够保证催化剂依靠自身重力自上而下移动，并从上到下依次通过各个移动床反应器。三个反应区中移动床反应器的总个数优选为四～八个；如果是八个，虽然可以避免催化剂被多次提升并减轻催化剂的磨损，但八个移动床反应器从上到下安装在一起，构成的反应塔的结构相当复杂而庞大，其设计、制造和运输的难度都比较大。另外，反应塔与再生器并列布置，反应塔所在的反应构架远高于再生器所在的再生构架(例如对于处理量为60万吨/年的装置，反应构架的高度可达150米以上)，也给构架的布置带来不便。

CN1803738B公开了一种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的方法。该方法设有含氧化合物制丙烯反应区(第一反应区)和重烯烃互变反应区(第二反应区)，两个反应区的反应产物分离出富含碳2烯烃的物流、富含碳3烯烃的物流和富含碳4以上烯烃的物流。至少一部分富含碳2烯烃的物流充入含氧化合物制丙烯反应区、转化为丙烯，至少一部分富含碳4以上烯烃的物流充入重烯烃互变反应区、转化为丙烯。该方法仅仅将富含碳2烯烃的物流作为反应的补充物流，其它潜在用途没有得到充分利用。CN101830769B提到将碳2烃(包括富含碳2烯烃的物流)循环至第一反应区制丙烯，也存在着相同的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种甲醇转化为丙烯的方法，以解决在使用八个移动床反应器的情况下、按现有技术的方案实施而分别造成的催化剂提升次数多、反应塔的结构复杂而庞大、反应构架与再生构架高度相差太大以及富含碳2烯烃物流的潜在用途没有得到充分利用等问题。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种甲醇转化为丙烯的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

A、甲醇原料与稀释剂混合并换热后进入第一甲醇制二甲醚反应器，与再生催化剂接触进行醚化反应；

B、从第一甲醇制二甲醚反应器引出醚化级间反应生成气体，醚化级间反应生成气体与稀释剂以及自烯烃分离单元返回的第一路富含碳2烯烃组分在醚化反应急冷混合器内混合，形成的醚化反应急冷混合器混合物进入第二甲醇制二甲醚反应器，与来自第一甲醇制二甲醚反应器的催化剂接触进行醚化反应，得到预反应产物以及预积碳催化剂，预积碳催化剂向下进入醚化反应提升器，预反应产物从第二甲醇制二甲醚反应器引出并分为第一路预反应产物、第二路预反应产物、第三路预反应产物、第四路预反应产物、第五路预反应产物和第六路预反应产物；

C、向醚化反应提升器通入自烯烃分离单元返回的第二路富含碳2烯烃组分，将醚化反应提升器内的预积碳催化剂提升至第二反应塔缓冲罐；

稀释剂以及自烯烃分离单元返回的碳4～碳6烃组分与第一路预反应产物汇合，形成的混合物在含氧化合物制丙烯进料/产物换热器与含氧化合物制丙烯反应产物换热后进入含氧化合物制丙烯进料加热装置进行加热，加热后的混合物进入第一含氧化合物制丙烯反应器，与来自第二反应塔缓冲罐的预积碳催化剂接触进行含氧化合物制丙烯反应；

D、从第一含氧化合物制丙烯反应器引出含氧化合物制丙烯第一级间反应生成气体，含氧化合物制丙烯第一级间反应生成气体与稀释剂以及第二路预反应产物在第一含氧化合物制丙烯反应急冷混合器内混合，形成的第一含氧化合物制丙烯反应急冷混合器混合物进入第二含氧化合物制丙烯反应器，与来自第一含氧化合物制丙烯反应器的催化剂接触进行含氧化合物制丙烯反应；

E、从第二含氧化合物制丙烯反应器引出含氧化合物制丙烯第二级间反应生成气体，含氧化合物制丙烯第二级间反应生成气体与稀释剂以及第三路预反应产物在第二含氧化合物制丙烯反应急冷混合器内混合，形成的第二含氧化合物制丙烯反应急冷混合器混合物进入第三含氧化合物制丙烯反应器，与来自第二含氧化合物制丙烯反应器的催化剂接触进行含氧化合物制丙烯反应；

F、第三含氧化合物制丙烯反应器内参与反应后的催化剂向下进入第二反应塔提升器，向第二反应塔提升器通入自烯烃分离单元返回的第三路富含碳2烯烃组分，将第二反应塔提升器内的催化剂提升至第三反应塔缓冲罐；

从第三含氧化合物制丙烯反应器引出含氧化合物制丙烯第三级间反应生成气体，含氧化合物制丙烯第三级间反应生成气体与稀释剂以及第四路预反应产物在第三含氧化合物制丙烯反应急冷混合器内混合，形成的第三含氧化合物制丙烯反应急冷混合器混合物进入第四含氧化合物制丙烯反应器，与来自第三反应塔缓冲罐的催化剂接触进行含氧化合物制丙烯反应；

G、从第四含氧化合物制丙烯反应器引出含氧化合物制丙烯第四级间反应生成气体，含氧化合物制丙烯第四级间反应生成气体与稀释剂以及第五路预反应产物在第四含氧化合物制丙烯反应急冷混合器内混合，形成的第四含氧化合物制丙烯反应急冷混合器混合物进入第五含氧化合物制丙烯反应器，与来自第四含氧化合物制丙烯反应器的催化剂接触进行含氧化合物制丙烯反应；

H、从第五含氧化合物制丙烯反应器引出含氧化合物制丙烯第五级间反应生成气体，含氧化合物制丙烯第五级间反应生成气体与稀释剂以及第六路预反应产物在第五含氧化合物制丙烯反应急冷混合器内混合，形成的第五含氧化合物制丙烯反应急冷混合器混合物进入第六含氧化合物制丙烯反应器，与来自第五含氧化合物制丙烯反应器的催化剂接触进行含氧化合物制丙烯反应，得到富含丙烯的含氧化合物制丙烯反应产物和待生催化剂，待生催化剂向下进入第三反应塔提升器，含氧化合物制丙烯反应产物进入含氧化合物制丙烯进料/产物换热器换热后再进入烯烃分离单元进行分离，得到富含碳2烯烃组分、丙烯、丙烷、碳4～碳6烃组分以及碳7以上烃重组分，富含碳2烯烃组分再分为第一路富含碳2烯烃组分、第二路富含碳2烯烃组分和第三路富含碳2烯烃组分；

I、向第三反应塔提升器通入氮气，将第三反应塔提升器内的待生催化剂提升至分离料斗，分离料斗内的待生催化剂向下进入再生器进行烧焦再生，再生得到的再生催化剂向下进入再生器提升器，向再生器提升器通入氮气，将再生器提升器内的再生催化剂提升至甲醇制二甲醚反应器上部料斗，甲醇制二甲醚反应器上部料斗内的再生催化剂向下进入第一甲醇制二甲醚反应器；

上述操作过程所用的各甲醇制二甲醚反应器和含氧化合物制丙烯反应器均为移动床反应器，移动床反应器内的催化剂依靠自身重力自上而下移动，甲醇制二甲醚反应器上部料斗、第一甲醇制二甲醚反应器、第二甲醇制二甲醚反应器和醚化反应提升器自上而下串联设置，第一甲醇制二甲醚反应器和第二甲醇制二甲醚反应器组成第一反应塔，第二反应塔缓冲罐、第一含氧化合物制丙烯反应器、第二含氧化合物制丙烯反应器、第三含氧化合物制丙烯反应器和第二反应塔提升器自上而下串联设置，第一含氧化合物制丙烯反应器、第二含氧化合物制丙烯反应器和第三含氧化合物制丙烯反应器组成第二反应塔，第三反应塔缓冲罐、第四含氧化合物制丙烯反应器、第五含氧化合物制丙烯反应器、第六含氧化合物制丙烯反应器和第三反应塔提升器自上而下串联设置，第四含氧化合物制丙烯反应器、第五含氧化合物制丙烯反应器和第六含氧化合物制丙烯反应器组成第三反应塔，分离料斗、再生器和再生器提升器自上而下串联设置，第一反应塔、第二反应塔、第三反应塔和再生器并列设置。

采用本发明，具有如下的有益效果：(1)在使用八个移动床反应器的情况下，与按CN101367701B的方案实施所构成的装置相比，本发明在操作过程中催化剂的提升次数明显减少(只有四次)，从而减轻了催化剂的磨损，减少了催化剂的粉尘及损耗，有利于装置安全运转。本发明的第一反应塔含有二个移动床反应器，第二反应塔和第三反应塔均含有三个移动床反应器，三个反应塔所在的反应构架与再生器所在的再生构架的高度接近，使构架的布置比较方便，且对装置操作的便利性有利。装置的占地面积也比较小。(2)在使用八个移动床反应器的情况下，与按CN101830769B的方案实施所构成的装置相比，本发明的第一反应塔只含有二个移动床反应器，第二反应塔和第三反应塔均只含有三个移动床反应器，使各反应塔的结构复杂性降低、尺寸减少，从而降低了设计、制造和运输的难度。反应塔所在的反应构架与再生器所在的再生构架的高度接近，使构架的布置比较方便。总之，本发明对八个移动床反应器的布置进行了优化组合，兼顾了催化剂的提升次数和反应塔结构的复杂性，使催化剂的提升输送次数不至于过多，反应塔的结构不至于太复杂，且反应构架和再生构架的高度接近、便于布置(例如对于处理量为60万吨/年的装置，反应构架和再生构架的高度一般均为100米左右，高度差一般小于20米)。(3)在甲醇制二甲醚的醚化反应过程中，当醚化反应温度低于280℃时，二甲醚的选择性大于95％；醚化反应温度超过280℃时，二甲醚的选择性迅速下降。因此，醚化反应的最高温度不应该超过280℃。本发明将醚化反应优化分级、使用两个甲醇制二甲醚反应器，用自烯烃分离单元返回的第一路富含碳2烯烃组分作为第一急冷剂、同时使用稀释剂，对从第一甲醇制二甲醚反应器引出的醚化级间反应生成气体进行冷却，能够控制醚化反应温度、有利于保证二甲醚的选择性大于95％。现有技术一般是用工艺水蒸汽冷却醚化级间反应生成气体；本发明以第一路富含碳2烯烃组分代替部分工艺水蒸汽，一方面节省了工艺水蒸汽，另一方面这部分富含碳2烯烃组分在进入第二甲醇制二甲醚反应器前获得了热量，有利于降低装置的能耗。(4)现有技术通常是使用氮气作为催化剂的提升气体；本发明使用自烯烃分离单元返回的第二路富含碳2烯烃组分和第三路富含碳2烯烃组分分别作为醚化反应提升器和第二反应塔提升器内催化剂的提升气体，可以减少氮气消耗，有利于降低装置的能耗。总之，本发明通过将富含碳2烯烃组分用作醚化级间反应生成气体的冷却介质以及催化剂的提升气体，使富含碳2烯烃组分的潜在用途得到了充分利用；同时富含碳2烯烃组分仍然作为反应的补充物流，可以提高丙烯收率。此外，第二路富含碳2烯烃组分和第三路富含碳2烯烃组分分别进入第一含氧化合物制丙烯反应器和第四含氧化合物制丙烯反应器内，节省了催化剂粉尘收集系统的设备投资及操作费用。(5)自烯烃分离单元返回的碳4～碳6烃组分返回到第一含氧化合物制丙烯反应器，一方面能提高丙烯收率；另一方面，在该反应器较高的反应温度下有利于该反应器内催化剂的进一步预积碳，保证催化剂对丙烯的选择性保持在高水平，也保证产品分布的稳定性。

本发明可用于将甲醇转化为丙烯。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限制本发明要求保护的范围。

附图说明

图1是本发明甲醇转化为丙烯的方法的流程图。

具体实施方式

参见图1，本发明甲醇转化为丙烯的方法包括如下步骤：

A、甲醇原料1与稀释剂2混合并换热后进入第一甲醇制二甲醚反应器3，与再生催化剂接触进行醚化反应。甲醇原料1事先与从第六含氧化合物制丙烯反应器19得到的含氧化合物制丙烯反应产物进行换热被气化，本发明所述的含氧化合物指的是甲醇和二甲醚。

B、从第一甲醇制二甲醚反应器3引出醚化级间反应生成气体，醚化级间反应生成气体与稀释剂2以及自烯烃分离单元20返回的第一路富含碳2烯烃组分51(作为第一急冷剂)在醚化反应急冷混合器4内混合，形成的醚化反应急冷混合器混合物进入第二甲醇制二甲醚反应器6，与来自第一甲醇制二甲醚反应器3的催化剂接触进行醚化反应，得到预反应产物(甲醇、二甲醚和水的混合物)以及预积碳催化剂(积碳含量以质量计为0.5％～3％)。预积碳催化剂向下进入醚化反应提升器28，预反应产物从第二甲醇制二甲醚反应器6引出并分为第一路预反应产物61、第二路预反应产物62、第三路预反应产物63、第四路预反应产物64、第五路预反应产物65和第六路预反应产物66。

C、向醚化反应提升器28通入自烯烃分离单元20返回的第二路富含碳2烯烃组分52，将醚化反应提升器28内的预积碳催化剂提升至第二反应塔缓冲罐29。

稀释剂2以及自烯烃分离单元20返回的碳4～碳6烃组分23与第一路预反应产物61汇合，形成的混合物在含氧化合物制丙烯进料/产物换热器7与含氧化合物制丙烯反应产物换热后进入含氧化合物制丙烯进料加热装置8进行加热，加热后的混合物进入第一含氧化合物制丙烯反应器9，与来自第二反应塔缓冲罐29的预积碳催化剂接触进行含氧化合物制丙烯反应。进入第二反应塔缓冲罐29的第二路富含碳2烯烃组分52随预积碳催化剂进入第一含氧化合物制丙烯反应器9、参与含氧化合物制丙烯反应。

上述自烯烃分离单元20返回的碳4～碳6烃组分23事先用水蒸汽或其它热源气化。

D、从第一含氧化合物制丙烯反应器9引出含氧化合物制丙烯第一级间反应生成气体，含氧化合物制丙烯第一级间反应生成气体与稀释剂2以及第二路预反应产物62(作为第二急冷剂)在第一含氧化合物制丙烯反应急冷混合器10内混合，形成的第一含氧化合物制丙烯反应急冷混合器混合物进入第二含氧化合物制丙烯反应器11，与来自第一含氧化合物制丙烯反应器9的催化剂接触进行含氧化合物制丙烯反应。

E、从第二含氧化合物制丙烯反应器11引出含氧化合物制丙烯第二级间反应生成气体，含氧化合物制丙烯第二级间反应生成气体与稀释剂2以及第三路预反应产物63(作为第二急冷剂)在第二含氧化合物制丙烯反应急冷混合器12内混合，形成的第二含氧化合物制丙烯反应急冷混合器混合物进入第三含氧化合物制丙烯反应器13，与来自第二含氧化合物制丙烯反应器11的催化剂接触进行含氧化合物制丙烯反应。

F、第三含氧化合物制丙烯反应器13内参与反应后的催化剂向下进入第二反应塔提升器30，向第二反应塔提升器30通入自烯烃分离单元20返回的第三路富含碳2烯烃组分53，将第二反应塔提升器30内的催化剂提升至第三反应塔缓冲罐31。

从第三含氧化合物制丙烯反应器13引出含氧化合物制丙烯第三级间反应生成气体，含氧化合物制丙烯第三级间反应生成气体与稀释剂2以及第四路预反应产物64(作为第二急冷剂)在第三含氧化合物制丙烯反应急冷混合器14内混合，形成的第三含氧化合物制丙烯反应急冷混合器混合物进入第四含氧化合物制丙烯反应器15，与来自第三反应塔缓冲罐31的催化剂接触进行含氧化合物制丙烯反应。进入第三反应塔缓冲罐31的第三路富含碳2烯烃组分53随催化剂进入第四含氧化合物制丙烯反应器15、参与含氧化合物制丙烯反应。

G、从第四含氧化合物制丙烯反应器15引出含氧化合物制丙烯第四级间反应生成气体，含氧化合物制丙烯第四级间反应生成气体与稀释剂2以及第五路预反应产物65(作为第二急冷剂)在第四含氧化合物制丙烯反应急冷混合器16内混合，形成的第四含氧化合物制丙烯反应急冷混合器混合物进入第五含氧化合物制丙烯反应器17，与来自第四含氧化合物制丙烯反应器15的催化剂接触进行含氧化合物制丙烯反应。

H、从第五含氧化合物制丙烯反应器17引出含氧化合物制丙烯第五级间反应生成气体，含氧化合物制丙烯第五级间反应生成气体与稀释剂2以及第六路预反应产物66(作为第二急冷剂)在第五含氧化合物制丙烯反应急冷混合器18内混合，形成的第五含氧化合物制丙烯反应急冷混合器混合物进入第六含氧化合物制丙烯反应器19，与来自第五含氧化合物制丙烯反应器17的催化剂接触进行含氧化合物制丙烯反应，得到富含丙烯的含氧化合物制丙烯反应产物和待生催化剂。待生催化剂向下进入第三反应塔提升器32；含氧化合物制丙烯反应产物进入含氧化合物制丙烯进料/产物换热器7换热后再进入烯烃分离单元20进行分离，得到富含碳2烯烃组分、丙烯21、丙烷22、碳4～碳6烃组分23以及碳7以上烃重组分24。其中，富含碳2烯烃组分主要包括乙烯以及甲烷、乙烷等，碳4～碳6烃组分23主要包括碳4烯烃、碳4烷烃、碳5烯烃、碳5烷烃、碳6烯烃、碳6烷烃等。富含碳2烯烃组分再分为第一路富含碳2烯烃组分51、第二路富含碳2烯烃组分52和第三路富含碳2烯烃组分53。

I、向第三反应塔提升器32通入氮气26，将第三反应塔提升器32内的待生催化剂提升至分离料斗33。分离料斗33内的待生催化剂向下进入再生器35进行烧焦再生，再生得到的再生催化剂(完全积碳含量以质量计小于0.2％)向下进入再生器提升器36。向再生器提升器36通入氮气26，将再生器提升器36内的再生催化剂提升至甲醇制二甲醚反应器上部料斗25。甲醇制二甲醚反应器上部料斗25内的再生催化剂向下进入第一甲醇制二甲醚反应器3。图1中，用虚线表示催化剂的流动路径。

上述操作过程所用的各甲醇制二甲醚反应器和含氧化合物制丙烯反应器均为常用的移动床反应器，移动床反应器内的催化剂依靠自身重力自上而下移动。甲醇制二甲醚反应器上部料斗25、第一甲醇制二甲醚反应器3、第二甲醇制二甲醚反应器6和醚化反应提升器28自上而下串联设置，第一甲醇制二甲醚反应器3和第二甲醇制二甲醚反应器6组成第一反应塔。第二反应塔缓冲罐29、第一含氧化合物制丙烯反应器9、第二含氧化合物制丙烯反应器11、第三含氧化合物制丙烯反应器13和第二反应塔提升器30自上而下串联设置，第一含氧化合物制丙烯反应器9、第二含氧化合物制丙烯反应器11和第三含氧化合物制丙烯反应器13组成第二反应塔。第三反应塔缓冲罐31、第四含氧化合物制丙烯反应器15、第五含氧化合物制丙烯反应器17、第六含氧化合物制丙烯反应器19和第三反应塔提升器32自上而下串联设置，第四含氧化合物制丙烯反应器15、第五含氧化合物制丙烯反应器17和第六含氧化合物制丙烯反应器19组成第三反应塔。分离料斗33、再生器35和再生器提升器36自上而下串联设置，第一反应塔、第二反应塔、第三反应塔和再生器35并列设置。各急冷混合器均设于各反应器的外部。

在上述的操作过程中，甲醇原料1与稀释剂2混合并换热时，甲醇原料1与稀释剂2的质量比一般为1∶0.02～0.1；混合并换热后的甲醇原料1与稀释剂2混合物的温度一般为160～200℃。

从第一甲醇制二甲醚反应器3引出的醚化级间反应生成气体的温度一般为250～280℃，从醚化反应急冷混合器4流出的醚化反应急冷混合器混合物的温度一般为180～240℃，从含氧化合物制丙烯进料加热装置8流出的混合物的温度一般为470～500℃。

从第一含氧化合物制丙烯反应器9引出的含氧化合物制丙烯第一级间反应生成气体、从第二含氧化合物制丙烯反应器11引出的含氧化合物制丙烯第二级间反应生成气体、从第三含氧化合物制丙烯反应器13引出的含氧化合物制丙烯第三级间反应生成气体、从第四含氧化合物制丙烯反应器15引出的含氧化合物制丙烯第四级间反应生成气体以及从第五含氧化合物制丙烯反应器(17)引出的含氧化合物制丙烯第五级间反应生成气体的温度一般均为480～520℃，从第一含氧化合物制丙烯反应急冷混合器10流出的第一含氧化合物制丙烯反应急冷混合器混合物、从第二含氧化合物制丙烯反应急冷混合器12流出的第二含氧化合物制丙烯反应急冷混合器混合物、从第三含氧化合物制丙烯反应急冷混合器14流出的第三含氧化合物制丙烯反应急冷混合器混合物、从第四含氧化合物制丙烯反应急冷混合器16流出的第四含氧化合物制丙烯反应急冷混合器混合物、从第五含氧化合物制丙烯反应急冷混合器18流出的第五含氧化合物制丙烯反应急冷混合器混合物的温度一般均为450～470℃。

从第六含氧化合物制丙烯反应器19得到的含氧化合物制丙烯反应产物，在未进入含氧化合物制丙烯进料/产物换热器7、未对甲醇原料1进行气化前，温度一般为480～520℃。

所用的稀释剂2为饱和工艺水蒸汽，其表压为0.5～1.0MPa。

第一路预反应产物61、第二路预反应产物62、第三路预反应产物63、第四路预反应产物64、第五路预反应产物65和第六路预反应产物66的温度一般均为250～280℃。

第一路富含碳2烯烃组分51、第二路富含碳2烯烃组分52、第三路富含碳2烯烃组分53的温度一般均为-25～-15℃，碳4～碳6烃组分23的温度一般为38～42℃。

第一甲醇制二甲醚反应器3和第二甲醇制二甲醚反应器6的重时空速一般均为1～5小时^-1，操作压力一般均为0.5～0.8MPa(表压)。第一含氧化合物制丙烯反应器9至第六含氧化合物制丙烯反应器19的重时空速一般均为0.5～2小时^-1，操作压力一般均为0.25～0.5MPa(表压)。

本发明所用的催化剂可以是本领域常用的ZSM-5分子筛球形催化剂。

本发明，甲醇制二甲醚反应器上部料斗25和分离漏斗33的顶部分别通过管道与再生催化剂粉尘收集系统27和待生催化剂粉尘收集系统34相连。再生催化剂粉尘收集系统27和待生催化剂粉尘收集系统34都是常用的，可除去气体中的催化剂粉尘。操作过程中，向甲醇制二甲醚反应器上部料斗25通入氮气26淘析掉再生催化剂粉尘；含再生催化剂粉尘的气体进入再生催化剂粉尘收集系统27，沉降下来的再生催化剂向下进入第一甲醇制二甲醚反应器3。向分离漏斗33通入氮气26淘析掉待生催化剂粉尘；含待生催化剂粉尘的气体进入待生催化剂粉尘收集系统34，沉降下来的待生催化剂向下进入再生器35。所述的氮气淘析与粉尘收集系统相配合，能降低催化剂粉尘堵塞反应床层和再生床层的可能性。

Claims (7)

1.一种甲醇转化为丙烯的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

A、甲醇原料(1)与稀释剂(2)混合并换热后进入第一甲醇制二甲醚反应器(3)，与再生催化剂接触进行醚化反应；

B、从第一甲醇制二甲醚反应器(3)引出醚化级间反应生成气体，醚化级间反应生成气体与稀释剂(2)以及自烯烃分离单元(20)返回的第一路富含碳2烯烃组分(51)在醚化反应急冷混合器(4)内混合，形成的醚化反应急冷混合器混合物进入第二甲醇制二甲醚反应器(6)，与来自第一甲醇制二甲醚反应器(3)的催化剂接触进行醚化反应，得到预反应产物以及预积碳催化剂，预积碳催化剂向下进入醚化反应提升器(28)，预反应产物从第二甲醇制二甲醚反应器(6)引出并分为第一路预反应产物(61)、第二路预反应产物(62)、第三路预反应产物(63)、第四路预反应产物(64)、第五路预反应产物(65)和第六路预反应产物(66)；

C、向醚化反应提升器(28)通入自烯烃分离单元(20)返回的第二路富含碳2烯烃组分(52)，将醚化反应提升器(28)内的预积碳催化剂提升至第二反应塔缓冲罐(29)；

稀释剂(2)以及自烯烃分离单元(20)返回的碳4～碳6烃组分(23)与第一路预反应产物(61)汇合，形成的混合物在含氧化合物制丙烯进料/产物换热器(7)与含氧化合物制丙烯反应产物换热后进入含氧化合物制丙烯进料加热装置(8)进行加热，加热后的混合物进入第一含氧化合物制丙烯反应器(9)，与来自第二反应塔缓冲罐(29)的预积碳催化剂接触进行含氧化合物制丙烯反应，进入第二反应塔缓冲罐(29)的第二路富含碳2烯烃组分(52)随预积碳催化剂进入第一含氧化合物制丙烯反应器(9)、参与含氧化合物制丙烯反应；

D、从第一含氧化合物制丙烯反应器(9)引出含氧化合物制丙烯第一级间反应生成气体，含氧化合物制丙烯第一级间反应生成气体与稀释剂(2)以及第二路预反应产物(62)在第一含氧化合物制丙烯反应急冷混合器(10)内混合，形成的第一含氧化合物制丙烯反应急冷混合器混合物进入第二含氧化合物制丙烯反应器(11)，与来自第一含氧化合物制丙烯反应器(9)的催化剂接触进行含氧化合物制丙烯反应；

E、从第二含氧化合物制丙烯反应器(11)引出含氧化合物制丙烯第二级间反应生成气体，含氧化合物制丙烯第二级间反应生成气体与稀释剂(2)以及第三路预反应产物(63)在第二含氧化合物制丙烯反应急冷混合器(12)内混合，形成的第二含氧化合物制丙烯反应急冷混合器混合物进入第三含氧化合物制丙烯反应器(13)，与来自第二含氧化合物制丙烯反应器(11)的催化剂接触进行含氧化合物制丙烯反应；

F、第三含氧化合物制丙烯反应器(13)内参与反应后的催化剂向下进入第二反应塔提升器(30)，向第二反应塔提升器(30)通入自烯烃分离单元(20)返回的第三路富含碳2烯烃组分(53)，将第二反应塔提升器(30)内的催化剂提升至第三反应塔缓冲罐(31)；

从第三含氧化合物制丙烯反应器(13)引出含氧化合物制丙烯第三级间反应生成气体，含氧化合物制丙烯第三级间反应生成气体与稀释剂(2)以及第四路预反应产物(64)在第三含氧化合物制丙烯反应急冷混合器(14)内混合，形成的第三含氧化合物制丙烯反应急冷混合器混合物进入第四含氧化合物制丙烯反应器(15)，与来自第三反应塔缓冲罐(31)的催化剂接触进行含氧化合物制丙烯反应，进入第三反应塔缓冲罐(31)的第三路富含碳2烯烃组分(53)随催化剂进入第四含氧化合物制丙烯反应器(15)、参与含氧化合物制丙烯反应；

G、从第四含氧化合物制丙烯反应器(15)引出含氧化合物制丙烯第四级间反应生成气体，含氧化合物制丙烯第四级间反应生成气体与稀释剂(2)以及第五路预反应产物(65)在第四含氧化合物制丙烯反应急冷混合器(16)内混合，形成的第四含氧化合物制丙烯反应急冷混合器混合物进入第五含氧化合物制丙烯反应器(17)，与来自第四含氧化合物制丙烯反应器(15)的催化剂接触进行含氧化合物制丙烯反应；

H、从第五含氧化合物制丙烯反应器(17)引出含氧化合物制丙烯第五级间反应生成气体，含氧化合物制丙烯第五级间反应生成气体与稀释剂(2)以及第六路预反应产物(66)在第五含氧化合物制丙烯反应急冷混合器(18)内混合，形成的第五含氧化合物制丙烯反应急冷混合器混合物进入第六含氧化合物制丙烯反应器(19)，与来自第五含氧化合物制丙烯反应器(17)的催化剂接触进行含氧化合物制丙烯反应，得到富含丙烯的含氧化合物制丙烯反应产物和待生催化剂，待生催化剂向下进入第三反应塔提升器(32)，含氧化合物制丙烯反应产物进入含氧化合物制丙烯进料/产物换热器(7)换热后再进入烯烃分离单元(20)进行分离，得到富含碳2烯烃组分、丙烯(21)、丙烷(22)、碳4～碳6烃组分(23)以及碳7以上烃重组分(24)，富含碳2烯烃组分再分为第一路富含碳2烯烃组分(51)、第二路富含碳2烯烃组分(52)和第三路富含碳2烯烃组分(53)；

I、向第三反应塔提升器(32)通入氮气(26)，将第三反应塔提升器(32)内的待生催化剂提升至分离料斗(33)，分离料斗(33)内的待生催化剂向下进入再生器(35)进行烧焦再生，再生得到的再生催化剂向下进入再生器提升器(36)，向再生器提升器(36)通入氮气(26)，将再生器提升器(36)内的再生催化剂提升至甲醇制二甲醚反应器上部料斗(25)，甲醇制二甲醚反应器上部料斗(25)内的再生催化剂向下进入第一甲醇制二甲醚反应器(3)；

上述操作过程所用的各甲醇制二甲醚反应器和含氧化合物制丙烯反应器均为移动床反应器，移动床反应器内的催化剂依靠自身重力自上而下移动，甲醇制二甲醚反应器上部料斗(25)、第一甲醇制二甲醚反应器(3)、第二甲醇制二甲醚反应器(6)和醚化反应提升器(28)自上而下串联设置，第一甲醇制二甲醚反应器(3)和第二甲醇制二甲醚反应器(6)组成第一反应塔，第二反应塔缓冲罐(29)、第一含氧化合物制丙烯反应器(9)、第二含氧化合物制丙烯反应器(11)、第三含氧化合物制丙烯反应器(13)和第二反应塔提升器(30)自上而下串联设置，第一含氧化合物制丙烯反应器(9)、第二含氧化合物制丙烯反应器(11)和第三含氧化合物制丙烯反应器(13)组成第二反应塔，第三反应塔缓冲罐(31)、第四含氧化合物制丙烯反应器(15)、第五含氧化合物制丙烯反应器(17)、第六含氧化合物制丙烯反应器(19)和第三反应塔提升器(32)自上而下串联设置，第四含氧化合物制丙烯反应器(15)、第五含氧化合物制丙烯反应器(17)和第六含氧化合物制丙烯反应器(19)组成第三反应塔，分离料斗(33)、再生器(35)和再生器提升器(36)自上而下串联设置，第一反应塔、第二反应塔、第三反应塔和再生器(35)并列设置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：甲醇原料(1)与稀释剂(2)混合并换热时，甲醇原料(1)与稀释剂(2)的质量比为1∶0.02～0.1，混合并换热后的甲醇原料(1)与稀释剂(2)混合物的温度为160～200℃。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：从第一甲醇制二甲醚反应器(3)引出的醚化级间反应生成气体的温度为250～280℃，从醚化反应急冷混合器(4)流出的醚化反应急冷混合器混合物的温度为180～240℃，从含氧化合物制丙烯进料加热装置(8)流出的混合物的温度为470～500℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：从第一含氧化合物制丙烯反应器(9)引出的含氧化合物制丙烯第一级间反应生成气体、从第二含氧化合物制丙烯反应器(11)引出的含氧化合物制丙烯第二级间反应生成气体、从第三含氧化合物制丙烯反应器(13)引出的含氧化合物制丙烯第三级间反应生成气体、从第四含氧化合物制丙烯反应器(15)引出的含氧化合物制丙烯第四级间反应生成气体以及从第五含氧化合物制丙烯反应器(17)引出的含氧化合物制丙烯第五级间反应生成气体的温度均为480～520℃，从第一含氧化合物制丙烯反应急冷混合器(10)流出的第一含氧化合物制丙烯反应急冷混合器混合物、从第二含氧化合物制丙烯反应急冷混合器(12)流出的第二含氧化合物制丙烯反应急冷混合器混合物、从第三含氧化合物制丙烯反应急冷混合器(14)流出的第三含氧化合物制丙烯反应急冷混合器混合物、从第四含氧化合物制丙烯反应急冷混合器(16)流出的第四含氧化合物制丙烯反应急冷混合器混合物、从第五含氧化合物制丙烯反应急冷混合器(18)流出的第五含氧化合物制丙烯反应急冷混合器混合物的温度均为450～470℃。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所用的稀释剂(2)为饱和工艺水蒸汽，其表压为0.5～1.0MPa。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：第一路预反应产物(61)、第二路预反应产物(62)、第三路预反应产物(63)、第四路预反应产物(64)、第五路预反应产物(65)和第六路预反应产物(66)的温度均为250～280℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：第一路富含碳2烯烃组分(51)、第二路富含碳2烯烃组分(52)、第三路富含碳2烯烃组分(53)的温度均为-25～-15℃，碳4～碳6烃组分(23)的温度为38～42℃。