CN107266279A

CN107266279A - 一种由含氧化合物制取低碳烯烃的方法

Info

Publication number: CN107266279A
Application number: CN201610210704.0A
Authority: CN
Inventors: 崔守业; 于敬川; 王新
Original assignee: Sinopec Research Institute of Petroleum Processing; China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: Sinopec Research Institute of Petroleum Processing; China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2016-04-06
Filing date: 2016-04-06
Publication date: 2017-10-20
Anticipated expiration: 2036-04-06
Also published as: CN107266279B

Abstract

本发明公开了一种由含氧化合物制取低碳烯烃的方法，该方法包括：将包括含氧化合物的原料送入反应器中与脱水制烯烃催化剂接触并进行脱水制烯烃反应，产生富含低碳烯烃的油气和待生催化剂；将富含低碳烯烃的油气和待生催化剂分离，将分离后的富含低碳烯烃的油气送入产品分离回收系统，将待生催化剂送入再生器在含氧气氛中进行烧焦再生，得到的再生催化剂送入所述反应器中作为所述脱水制烯烃催化剂使用；其特征在于，所述脱水制烯烃反应的反应压力为0.5‑10兆帕。本发明方法所采用的高压反应条件能够为含氧化合物制取低碳烯烃的反应提供更加均匀的流化状态，改善产品分布，同时增加装置的处理量。

Description

一种由含氧化合物制取低碳烯烃的方法

技术领域

本发明涉及一种由含氧化合物制取低碳烯烃的方法。

背景技术

低碳烯烃(C₂-C₄烯烃)作为基本有机化工原料，在现代石油和化学工业中具有举足轻重的地位，尤其是乙烯和丙烯。制取低碳烯烃的方法大致可以分为两大类，即传统石油路线和新兴非石油路线。传统的石油路线制取低碳烯烃的方法主要是蒸汽裂解和催化裂解工艺生产。自20世纪10年代以来，世界各国开始致力于研发非石油资源制取低碳烯烃的路线，取得了一些进展。

目前，含氧化合物制取低碳烯烃的催化剂一般含有ZSM-5、SAPO等分子筛。中国专利CN1359753A公开了一种金属磷铝酸盐分子筛以及使用它将甲醇转化为烯烃的方法，该专利中使用的催化剂是具有经验式(ELxAlyPz)O₂的金属磷铝酸盐分子筛，其中EL是金属，如硅或镁，x、y和z分别是EL、Al和P的摩尔份数。分子筛主要是片状晶体结构，其中平均最小的晶体尺寸至少为0.1微米，纵横尺寸比(aspectratio)不大于5。使用这种催化剂所得到的产品含有较多量的乙烯(相对于丙烯)。

中国专利CN1084431A公开了一种甲醇转化为轻烯烃的催化剂和反应工艺，含磷、稀土元素和孔结构调节剂的ZSM-5型沸石催化剂及采用脱水反应器和2-n个反应-再生切换操作的多段绝热固定床裂解反应器的反应过程，在高温下(＞400℃)进行非循环操作，催化剂具有高活性、高选择性、高抗水、热稳定性和长反应寿命。在规模为日处理甲醇0.7-1吨的装置上，甲醇转化率为100％，C₂-C₄烯烃选择性可大于85％，在线运转时间可大于600小时，且单程操作周期可大于24小时。但是由于固定床反应器传热较慢，甲醇制轻烯烃反应为强放热反应，容易出现热点，造成装置的损坏。

中国专利CN101318868A公开了一种由含氧化合物生成低碳烯烃的方法及装置，解决现有技术中对反应器温度无法实现灵活控制的问题。采用的技术方案为：反应产品物流通过热交换器与含氧化合物原料换热后进入急冷系统，换热后的含氧化合物原料进冷却换热器调整温度后进反应器，在所述反应器中设置取热冷却器取出反应器中的过剩反应热。使用本发明方法可实现对反应器的反应温度灵活控制，并大幅度减少催化剂在取热设施内的磨损程度。

中国专利CN101270020A公开了一种甲醇生产低碳烯烃的方法，主要解决甲醇制低碳烯烃过程中目的产物选择性较低的问题。采用包括：(a)将包括甲醇的含氧化合物原料加热，在反应温度为300～600℃、含氧化合物的原料重时空速为1～50小时^-1、反应压力(表压)为0.05～10MPa的条件下，原料与硅铝磷酸盐分子筛催化剂在反应器内接触；(b)将所述催化剂与反应产物分离；(c)将所述反应产物与包括甲醇的原料换热，在保证反应产物热量有效回收的情况下将包括甲醇的原料加热到100～350℃；(d)重复(a)～(c)的技术方案，较好地解决了该问题，可用于低碳烯烃的工业生产中。

中国专利CN1617842A公开了一种由含氧化合物原料制备烯烃产物的方法，包括：a)让原料在反应区中与包括i)具有规定开孔尺寸的分子筛和ii)CO氧化金属的催化剂在有效将原料转化为包括C2-C3烯烃的烯烃产物料流和在催化剂上形成含碳沉积物以提供含碳催化剂的条件下接触，反应压力0.1kPa-100MPa；b)让该含碳催化剂的至少一部分与包括氧的再生介质在包括具有密流体相和稀流体相的流化床再生器的再生区中在有效获得再生催化剂部分的条件下接触，其中在稀相的温度和密相的温度之间的差不高于100℃；c)将所述再生催化剂部分引入到所述反应区；和d)重复步骤a)-c)。

专利WO2006049864公开了一种由含氧物生成轻烯烃的方法和相应装置，其中方法包括将含氧物进料流通过进料流分布器(3)送入OTO反应器中；使含氧物与催化剂接触生成包含轻烯烃、未反应含氧物和其它副产物的混合物；从所述轻烯烃和所述副产物中分离未反应含氧物和二烯烃；以及将未反应含氧物和二烯烃返回OTO反应器。将未反应含氧物和二烯烃通过至少一个进料喷嘴在与含氧物进料流分开的某处送入所述反应器。该方法认为含氧物的转化可以在较宽的压力范围(10.1kPa-10.1MPa)内进行，但并不是所有压力都能取得比较好的结果，优选压力为101.3kPa-1013.3kPa。

中国专利CN101544529A公开了一种含氧化合物制烯烃工艺反应生成气预处理方法及设备，以解决现有技术中含氧化合物制烯烃反应生成气温度较高，且含有少量催化剂的缺点。该方法是将含氧化合物制烯烃工艺反应生成气换热后进入急冷塔，洗涤反应生成气中携带的催化剂，同时降低反应生成气的温度，之后进水洗塔，进一步洗涤反应生成气中携带的催化剂，然后送至烯烃分离单元。本发明还公开了用于该方法的由急冷塔和水洗塔组成的设备，急冷塔内部为空塔或设有挡板或塔盘，水洗塔内部设有挡板、填料或塔盘，在水洗塔底设有隔油设施。

由于含氧化合物制取低碳烯烃的反应过程总体是放热反应，如果以纯甲醇进料，甲醇制烯烃总反应热一般在20～35KJ/mol之间，在较小的水醇比时，绝热温升均在200℃以上，如果考虑MTO反应过程中的副反应，绝热温升会更大。如此高的温升，不但会影响MTO反应结果，加速催化剂积炭速率，而且还需考虑催化剂的水热稳定性。因此，要降低反应器内的温升，一般需要设计取热系统、降低反应物初始组成、降低进料温度等措施来实现。

中国专利CN102951982A公开了一种降低含氧化合物制烯烃装置能耗的方法。该方法将液态含氧化合物原料首先经原料预热器预热到一定温度，然后分为两股，一股经原料汽化器加热气化，成为气相原料；另一股经雾化成为雾化的液相原料；气相原料与雾化的液相原料在原料/反应气换热器前混合，以雾状流的形式进入原料/反应气换热器，与来自反应器的高温反应生成油气充分换热以回收高温反应生成油气的高温位热量，回收高温位热量后的原料完全气化，成为高温气化原料气，高温气化原料气随后进入反应器反应；来自反应器的高温反应生成油气经原料/反应气换热器换热后送至后部急冷水洗系统。该方法可以有效地提高换热器换热效果、缩小换热器体积、降低装置能耗，但是该方法并未解决反应催化剂的降温问题。

美国专利US09401078公开了一种将甲醇或二甲醚转化为烯烃的方法。该方法包括使含有甲醇或二甲醚的物料与含沸石的催化剂相接触的步骤，其中沸石具有10元环交叉孔道，如ZSM-5，且当在120℃和2,2-二甲基丁烷的压力为60托(8kPa)下测定时沸石对2,2-二甲基丁烷的扩散参数小于100秒^-1。接触步骤是在370～480℃、甲醇分压为30～150psia且甲醇的单程转化率小于95％下进行的。

美国专利US09378416公开了一种MTO工艺快速流化床反应器，该反应器设置了上部沉降区和下部反应区，MTO工艺是在下部反应区的密相区和连接沉降区的过渡区进行的，在有稀释剂存在情况下原料通过包含非分子筛催化剂的密相区，部分转换为低碳烯烃，再通过密相区上部的过渡区完全转化。一部分催化剂从沉降区卸出，少部分再生，然后返回密相区上部，与此同时催化剂连续从沉降区循环回底部反应区。与传统鼓泡床反应器相比，该工艺和设备提供的方法可以有效降低催化剂藏量。

美国专利US09887860公开了一种含氧化合物原料制取烯烃的工艺，该工艺采用SAPO分子筛催化剂制取乙烯和丙烯。包括含氧化合物的原料与SAPO分子筛催化剂在流化床反应器内接触生成烯烃产物，该流化床反应器至少包括反应区和循环区。

美国专利US7038102公开了一种来自含氧化合物制取烯烃转化过程的骤冷后流出反应产物气流与液体接触以捕获催化剂细粉末方法，包括通过与催化剂细粉含量低的液体例如含氧化合物原料或经汽提和/或过滤的含氧化合物至烯烃转化中的副产物水接触从骤冷的气态流出物中除去催化剂细粉，以解决反应油气携带细粉对下游设备的腐蚀和堵塞等问题。

中国专利CN101384685A提供了限制催化剂颗粒通过离开反应系统的烯烃产物物流和再生器烟道气物流损失的方法。特别地，该发明提供了使用水流从反应器中和使用两步分离法从再生器中脱除催化剂颗粒的方法，该两步法包括使用催化剂细粉分离装置。

目前，含氧化合物制取低碳烯烃技术采用的反应器主要有固定流化床反应器和密相流化床反应器等。固定床反应器床层传热效果较差，对于强放热反应来说，如果不能及时将反应过程中释放的热量转移出去，容易出现热点，飞温等问题，催化剂的更换和再生相对麻烦。固定床反应器的直径和高度虽然没有严格限制，但考虑到流体分配和制作成本、安全等因素，通常反应器设计采用的高/径比为2.5～12。早期催化裂化反应也采用固定床反应器，催化裂化反应中催化剂上会发生积碳，需要进行再生反应恢复催化剂活性，因此采用固定床反应器时需要间断进行反应和再生，为了保证连续进料及其他操作的连续性，至少需要三个以上的反应器。密相流化床反应器属于鼓泡床和湍动床范畴，其空塔线速一般在0.2～1.5m/s，空速在2-10h^-1，因此反应停留时间一般比较长，由于密相流化床反应器线速低，因此往往存在返混，影响产品分布和质量，另外一方面反应器的直径相对较大。一般认为含氧化合物制取低碳烯烃技术的反应是分子数量增加的反应，低反应压力有利于化学平衡向生成低碳烯烃方向进行，考虑到工程因素，国内外MTO技术仍然采用类似催化裂化工艺流程，反应器采用密相流化床反应器，反应压力也与催化裂化工艺相似，即0.1～0.3Mpa(表压)，但带来的问题是反应器尺寸过大。例如由于现有MTO装置采用与催化裂化相似的旋风分离器，在生产过程中催化剂的自然跑损是无法避免的，尤其是当催化剂中粒度≦20μm的催化剂细粉增多的时候，这会对后续的产物分离带来不利影响，对催化剂的重复使用也是不利的。另外，生成烯烃在反应器内停留时间长，氢转移反应增加，对多产低碳烯烃也是非常不利的。

尽管以往认为低压有利于分子增大的反应，但例如有的专利CN1321953和WO2006049864公布反应压力可以达到100MPa，其采用反应再生流程仍然与传统的FCC类似催化剂循环系统，通过反应和再生的差压来控制催化剂的流动。

提升管反应器线速相对较高，例如催化裂化装置的等直径提升管反应器，一般入口线速为4～7m/s，随着裂化反应的进行，出口线速为12～18m/s，反应时间在2～4秒，抑制了一些对产品质量有益的二次反应。由于提升管反应器中油气和催化剂的流动接近平推流，因此需要保证进入提升管反应器的催化剂是连续输送的。

发明内容

本发明的目的是提供一种由含氧化合物制取低碳烯烃的方法，该方法所采用的高压反应条件能够为含氧化合物制取低碳烯烃的反应提供更加均匀的流化状态，改善产品分布，同时增加装置的处理量。

本发明提供一种由含氧化合物制取低碳烯烃的方法，该方法包括：将包括含氧化合物的原料送入反应器中与来自再生器的再生催化剂接触并进行脱水制烯烃反应，产生富含低碳烯烃的油气和待生催化剂；将富含低碳烯烃的油气和待生催化剂分离，将分离后的富含低碳烯烃的油气送入产品分离回收系统，将待生催化剂送入再生器在含氧气氛中进行烧焦再生，得到的再生催化剂送入反应器中用于脱水制烯烃反应；其中，所述脱水制烯烃反应的反应压力为0.5-10兆帕。

优选地，所述脱水制烯烃反应的条件为：反应温度为200～700℃，反应压力为0.8～5MPa。

优选地，所述脱水制烯烃反应的条件为：反应温度为250～600℃，反应压力为1～3.5MPa。

优选地，所述烧焦再生的条件为：再生温度为450～790℃，再生压力为0.5～10MPa，所述的含氧气氛为以空气、氧气、氮气稀释的空气、二氧化碳或者富氧气体作为流化介质。

优选地，该方法还包括：将经所述产品分离回收系统分离得到的C₄ ⁺烃类返回所述反应器一起进行所述的脱水制烯烃反应。

优选地，所述反应器和/或再生器可选地设置有至少一个取热设备。

优选地，将稀释剂与所述包括含氧化合物的原料一起送入反应器中；其中，所述稀释剂为选自水蒸气、氮气、甲烷、氢气、乙烷、丙烷、丁烷、一氧化碳和二氧化碳中的至少一种，所述包括含氧化合物的原料与稀释剂的摩尔比为(12-1):1。

优选地，所述包括含氧化合物的原料中所述含氧化合物为选自醇类、醚类和脂类中的至少一种。

优选地，所述脱水制烯烃催化剂为分子筛催化剂，其中，所述分子筛催化剂中的分子筛为硅铝磷酸盐分子筛和/或硅铝酸盐分子筛。

优选地，述脱水制烯烃催化剂的总含碳量为4～30重％。

优选地，所述反应器为选自密相床型反应器、快速床型反应器和提升管型反应器中的至少一种。

优选地，所述提升管型反应器为等径提升管反应器、等线速提升管反应器、变径提升管反应器或者提升管加密相床反应器。

优选地，该方法还包括：从所述反应器中下游的一个或多个激冷介质管线向所述反应器中注入激冷介质；其中，所述激冷介质为激冷剂或冷却的催化剂，所述激冷剂为未预热的所述含氧化合物原料和/或水。

优选地，通过反应器过滤器和/或旋风分离器使富含低碳烯烃的油气和待生催化剂分离，通过再生器过滤器和/或旋风分离器使烧焦再生所得再生烟气和再生催化剂分离；其中，所述反应器过滤器和再生器过滤器各自独立地为金属烧结多孔材料和/或陶瓷多孔材料，所述反应器过滤器的2μm颗粒过滤精度为99.9％，所述再生器过滤器的10μm颗粒过滤精度为99.9％。

本发明的由含氧化合物制取低碳烯烃的方法与现有方法相比，主要优点如下：

1、反应器采用高压条件，可以有效降低反应器尺寸，改善催化剂在反应器中分布，改善产品分布，提高目标产物的选择性和产量；

2、反应器采用过滤器使固体催化剂和气体产物分离，有效过滤掉气体产物中携带的催化剂粉尘，克服了采用旋风分离器分离催化剂和反应产物而产生的催化剂自然跑损问题；

3、再生器采用过滤器使固体催化剂和气体产物分离，有效过滤掉再生烟气携带的催化剂粉尘，同时可以有效控制催化剂细粉含量；

4、反应采用高压条件，后续产品分离过程不需要再设置压缩机以提高产品分离烯烃压力，可以改善分离效果并降低能耗和设备投资。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1包括本发明方法的第一种具体实施方式的流程示意图，也包括本发明方法的第一种具体实施方式所采用装置的结构示意图；

图2包括本发明方法的第二种具体实施方式的流程示意图，也包括本发明方法的第二种具体实施方式所采用装置的结构示意图；

本发明还可以包括其它具体实施方式，并不限于上述方式。

附图标记说明

1密相床反应器 2流化床再生器 3进料线 4进料分配器

5取热器 6降尘帽 7旋风分离器 8反应产物线

9主风 10取热器 11旋风分离器

12烟气线 13管线 14管线

101提升管反应器 102扩径提升管 103密相床反应器

104沉降区 105再生器 106预提升线 107进料线

108过滤器 109反应产物线 110取热器

111取热器 112主风 113取热器

114过滤器 115烟气线 116管线 117管线

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

根据本发明，脱水制烯烃反应是本领域技术人员所熟知的，但是现有技术一般在常压条件下进行，试验研究表明：高压条件的反应器中气泡尺寸变小变多，更加均匀，反应器轴向和径向气泡分布更加均匀，本发明的脱水制烯烃反应在高压下进行，其条件优选为：反应温度可以为200～700℃，优选为250～600℃；反应压力可以为0.8-5MPa，优选为1～3.5MPa。

根据本发明，烧焦再生是本领域所属技术人员所熟知的，其条件可以为：再生温度可以为450～790℃，优选为500～600℃，再生压力可以为0.5～10MPa，优选为0.8～5MPa，所述的含氧气氛可以为以空气、氧气、氮气稀释的空气、二氧化碳或者富氧气体作为流化介质，优选为二氧化碳和/或氧气。

根据本发明，本领域技术人员可以理解的是，所述富含低碳烯烃的油气经产品分离回收系统分离后可以得到一部分C₄ ⁺烃类，为了增加低碳烯烃的选择性，可以将所述C₄ ⁺烃类返回所述反应器一起进行所述的脱水制烯烃反应，将C₄ ⁺烃类裂化为低碳烯烃，所述C₄ ⁺烃类指C₄及C₄以上烃类。

由于含氧化合物制取低碳烯烃和待生催化剂的再生都是放热反应，所述反应器和/或再生器可以可选地设置至少一个取热设备，这是本领域技术人员所熟知的。另外，为了控制催化剂的流动，连接反应器和再生器的管线上可以设有阀门。

根据本发明，为了有利于脱水制烯烃反应向正反应方向进行，可以将稀释剂与所述包括含氧化合物的原料一起送入反应器中；其中，所述稀释剂可以为选自水蒸气、氮气、甲烷、氢气、乙烷、丙烷、丁烷、一氧化碳和二氧化碳中的至少一种，所述包括含氧化合物的原料与稀释剂的摩尔比可以为(12-1):1。

根据本发明，所述含有含氧化合物原料是本领域技术人员所熟知的，其中所述含氧化合物可以为选自醇类、醚类和脂类中的至少一种，优选自甲醇、乙醇、甲醚、乙醚、甲乙醚、碳酸二甲酯和甲酸甲酯中的至少一种，更优选为甲醇，也可以是其它工业或天然含氧化合物，本发明并没有限制。

根据本发明，脱水制烯烃催化剂是本领域技术人员所熟知的，例如，可以为分子筛催化剂，所述分子筛催化剂中的分子筛可以为硅铝磷酸盐分子筛和/或硅铝酸盐分子筛，所述硅铝磷酸盐分子筛可以为SAPO系列和/或SRM系列分子筛，所述硅铝酸盐分子筛可以为ZSM系列和/或ZRP系列分子筛。另外，所述分子筛可以负载选自碱土金属、K、Zr、Ti、Co、Mo、Ni、Pt、Pd、La、Ce、Cu、Fe、B、Si、P、Sn、Pb、Ga、Cr、V、Sc、Ge、Mn、La、Al、Ni和Fe中的至少一种元素。

根据本发明，所述反应器是本领域技术人员所熟知的，例如可以为选自密相床型反应器、快速床型反应器和提升管型反应器中至少一种。

根据本发明，所述密相床型反应器是本领域技术人员熟知的，例如，可以是等直径密相床反应器、等线速密相床反应器、变径密相床反应器或者快速床加密相床反应器。另外，所述密相床型反应器沿垂直方向从下至上还可以设置进料汽提段、分配器、密相床、扩径密相床、缩径、降尘罩、沉降区等工业上常用装置，使所述密相床型反应器能够连续运行；其中，所述沉降区、过滤器等装置可以构成所述油剂分离区，所述油剂分离区也可以包括其它使待生催化剂和油气分离的装置，本发明并没有限制。

根据本发明，所述快速床型反应器是本领域技术人员熟知的，例如，可以是等直径快速床反应器、等线速快速床反应器、变径快速床反应器或者提升管加快速床反应器。另外，所述快速床型反应器沿垂直方向从下至上还可以设置进料预提升段、快速床、激冷介质管线、扩径快速床、缩径、快分、汽提段、沉降区和过滤器等工业上常用装置，使所述快速床型反应器能够连续运行；其中，所述沉降区和过滤器等装置可以构成所述油剂分离区，所述油剂分离区也可以包括其它使待生催化剂和油气分离的装置，本发明并没有限制。

根据本发明，所述提升管型反应器是本领域技术人员熟知的，例如，可以是等径提升管反应器、等线速提升管反应器、变径提升管反应器或者提升管加密相床反应器。另外，所述提升管型反应器沿垂直方向从下至上还可以设置预提升段、提升管、激冷介质管线、扩径提升管、缩径、快分、汽提段、密相段、沉降区和过滤器等工业上常用装置，使所述提升管型反应器能够连续运行；其中，所述沉降区和过滤器等装置可以构成所述油剂分离区，所述油剂分离区也可以包括其它使待生催化剂和油气分离的装置，本发明并没有限制。根据本发明，所述提升管型反应器的密相床可以不形成密相床，即“零料位”。

由于含氧化合物制取烯烃的反应是放热反应，根据本发明，所述反应器可以设置一个或多个激冷介质管线，控制反应温度。根据本发明的一种具体实施方式，可以从所述反应器的中下游(相对于物料流向)的一个或多个激冷介质管线向所述反应器中注入激冷介质；其中，所述激冷介质可以为激冷剂或冷却的催化剂，所述激冷剂可以为未预热的所述含氧化合物原料和/或水。

根据本发明，脱水制烯烃催化剂的总含碳量可以为4～30重％，优选为6～20重％，进一步优选为8～15重％。本发明所述催化剂的总含碳量也称催化剂定碳，即催化剂上积炭含量，是指催化剂上积炭占催化剂的质量百分数。

为了使所述富含低碳烯烃油气和待生催化剂进行分离，可以通过传统的旋风分离器，这是本领域技术人员所熟知的，本发明对此不进行详细描述。

为了使烧焦再生所得再生烟气和再生催化剂进行分离，可以通过传统的旋风分离器，这是本领域技术人员所熟知的，本发明对此不进行详细描述。

根据本发明的一种优选的具体实施方式，可以通过反应器过滤器使富含低碳烯烃的油气和待生催化剂分离，其中，所述反应器过滤器可以采用多孔材料制备，例如，可以为金属烧结多孔材料和/或陶瓷多孔材料；所述反应器过滤器的2μm颗粒过滤精度可达到99.9％，优选地，所述反应器过滤器的1.2μm颗粒过滤精度可达到99.9％；另外，可以使用反吹气对所述过滤器进行反吹清理滤饼；反吹气可以为选自含烃气体、干气、氮气和水蒸气中的一种或几种。

根据本发明的一种优选的具体实施方式，可以通过再生器过滤器使烧焦再生所得再生烟气和再生催化剂分离，其中，所述再生器过滤器可以采用多孔材料制备，例如，可以为金属烧结多孔材料和/或陶瓷多孔材料；所述再生器过滤器的10μm颗粒过滤精度可达到99.9％，优选地，所述再生器过滤器的8μm颗粒过滤精度可达到99.9％；另外，可以使用反吹气对所述过滤器进行反吹清理滤饼；反吹气可以为选自含烃气体、干气、氮气、烟气、二氧化碳、一氧化碳、空气和水蒸气中的至少一种。

下面结合附图进一步说明本发明的具体实施方式，但本发明并不因此而受到任何限制。

第一种具体实施方式

如图1所示，包括含氧化合物的原料自进料线3经进料分配器4进入密相床型反应器1，与经管线13从再生器2输送来的带炭再生催化剂接触并进行脱水制烯烃的反应，内取热器5取出密相床反应器1的多余热量，产生的富含低碳烯烃的油气和待生催化剂经降尘冒6降尘进入沉降区，富含低碳烯烃的油气及携带的待生催化剂细粉经旋风分离器7分离后，富含低碳烯烃的油气经管线8送入产品分离回收系统(未图示)，积炭的待生催化剂经汽提后经管线14送入再生器2。

待生催化剂经管线14送入流化床再生器2与来自管线9的主风逆流接触低温烧焦再生，多余热量经内取热器10取出，烟气和再生催化剂经旋风分离器11分离，烟气经管线12送入后续能量回收、净化系统(未图示)。

第二种具体实施方式

如图2所示，来自管线116的再生催化剂经预提升线106预提升气提升后送入提升管型反应器的提升管反应器101，包括含氧化合物的原料和稀释剂经进料线107进入提升管反应器101，与再生催化剂接触并发生脱水制烯烃反应，反应后油气在扩径提升管102内继续反应，反应放出的多余热量经取热器110取走并控制反应温度，反应油气和催化剂进入密相床反应器103，未转化的原料在密相床反应器103与催化剂继续接触反应，多余反应热由取热器111取出，得到富含低碳烯烃的油气和待生催化剂进入沉降区104沉降后，待生催化剂进入密相床反应器103，富含低碳烯烃的油气及携带的待生催化剂细粉经过滤器108过滤后，富含低碳烯烃的油气经管线109送入产品分离回收系统(未图示)，过滤后的待生催化剂细粉沉降返回密相床反应器103。待生催化剂在汽提段汽提后经管线117送入再生器105。

待生催化剂经管线117送入流化床再生器105与来自管线112的主风接触低温烧焦再生，多余热量经内取热器113取出，烟气和再生催化剂经过滤器114分离，烟气经管线115送入后续能量回收、净化系统(未图示)。

下面将通过实施例来进一步说明本发明，但是本发明并不因此而受到任何限制。

本发明实施例气体产品采用气相色谱进行测定，液体产品采用液相色谱进行测定，并计算烃类产品产量和选择性等，其中，将C₅-C₁₂的烃类归属于汽油。

本发明实施例中所述选择性的计算方法为含氧化合物制取烃的同样方法(以乙烯为例)：

乙烯选择性＝乙烯产量/非水产物产量；

非水产物包括：H2、甲烷、C2及C2以上烃类(包括焦炭，不包括含氧化合物)。

实施例和对比例所用催化剂制备方法如下所示：

将1417克磷酸(85％磷酸，化学纯试剂，下同)和5530克去离子水加入到置于45℃水浴中的成胶釜中混合并搅拌均匀，搅拌30分钟后向其中加入1165克水合氧化铝(含72％Al₂O₃，中国石化催化剂长岭分公司生产，下同)，搅拌混合2小时。然后，将730克二乙胺(化学纯试剂，下同)和810克二正丙胺(化学纯试剂，下同)分别加入到上述成胶釜中，继续搅拌混合1小时后，加入1538克硅溶胶(含26％SiO₂，北京长虹化工厂生产，下同)，搅拌均匀后加入80克AFO结构磷酸铝分子筛(按中国专利CN1541942A实施例1的方法合成)，充分搅拌2小时，制成反应混合物。将反应混合物装封入不锈钢晶化釜，在190℃和自生压力下搅拌晶化40小时。然后将晶化产物过滤、洗涤、并在100～110℃烘干，即得分子筛原粉产品A。

将1165克水合氧化铝与3500g去离子水加入到置于65℃水浴中的成胶釜中搅拌混合30分钟后，加入由1417克磷酸和2180克去离子水配置成的溶液并搅拌混合2小时。然后，加入385克硅溶胶，搅拌0.5小时，将900克二乙胺和812克二正丙胺的混合物加入到上述成胶釜中，继续搅拌混合1小时后，搅拌均匀后加入60克上述合成的分子筛原粉产品A，充分搅拌2小时，制成反应混合物。将反应混合物封装入不锈钢晶化釜，在190℃和自生压力下搅拌晶化48小时。然后将晶化产物过滤、洗涤、并在100～110℃烘干，即得分子筛原粉产品B，为纯相SRM-4。

将上述的SRM-4分子筛原粉产品B(干基为1.35Kg)焙烧后与脱阳离子水打浆成浆液4.5Kg，另用1.46Kg脱阳离子水将1.25Kg高岭土和2.79Kg硅溶胶打浆均匀，加入上述分子筛浆液后搅拌均匀，喷雾干燥成型，所得微球在马弗炉内升温至550℃，并恒温焙烧1h，即得催化剂C。以干基重量计，催化剂C中SRM-4分子筛占45重％，高岭土占35重％，硅溶胶占20重％。

实施例1-2

实施例1-2按图2所示工艺进行，具体反应和再生条件以及反应结果见表1。

对比例1

对比例1采用常规工艺进行，采用与实施例1-2相同的反应器和再生器，即反应压力小于0.5兆帕，具体反应和再生条件以及反应结果见表1。

从表1可以看出，采用本发明的方法，反应压力在0.5兆帕以上，在其它操作条件相同情况下，本发明低碳烯烃产量明显增加，与对比例1相比，实施例1中乙烯和丙烯的产量从0.43kg/h提高到4.79kg/h，提高幅度高达1000倍；实施例2中乙烯和丙烯的产量从0.43kg/h提高到2.54kg/h，提高幅度高达490倍。通过采用本发明提供的方案，低碳烯烃的选择性并没有因为反应压力的提高而降低。

表1为本发明实施例1-2和对比例1的具体反应和再生条件以及反应结果

Claims

1.一种由含氧化合物制取低碳烯烃的方法，该方法包括：

将包括含氧化合物的原料送入反应器中与脱水制烯烃催化剂接触并进行脱水制烯烃反应，产生富含低碳烯烃的油气和待生催化剂；将富含低碳烯烃的油气和待生催化剂分离，将分离后的富含低碳烯烃的油气送入产品分离回收系统，将待生催化剂送入再生器在含氧气氛中进行烧焦再生，得到的再生催化剂送入所述反应器中作为所述脱水制烯烃催化剂使用；其特征在于，

所述脱水制烯烃反应的反应压力为0.5-10兆帕。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述脱水制烯烃反应的条件为：反应温度为200～700℃，反应压力为0.8～5MPa。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述脱水制烯烃反应的条件为：反应温度为250～600℃，反应压力为1～3.5MPa。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述烧焦再生的条件为：再生温度为450～790℃，再生压力为0.5～10MPa，所述的含氧气氛为以空气、氧气、氮气稀释的空气、二氧化碳或者富氧气体作为流化介质。

5.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：将经所述产品分离回收系统分离得到的C₄ ⁺烃类返回所述反应器一起进行所述的脱水制烯烃反应。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述反应器和/或再生器可选地设置有至少一个取热设备。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，将稀释剂与所述包括含氧化合物的原料一起送入反应器中；其中，所述稀释剂为选自水蒸气、氮气、甲烷、氢气、乙烷、丙烷、丁烷、一氧化碳和二氧化碳中的至少一种，所述包括含氧化合物的原料与稀释剂的摩尔比为(12-1):1。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述包括含氧化合物的原料中所述含氧化合物为选自醇类、醚类和脂类中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述脱水制烯烃催化剂为分子筛催化剂，其中，所述分子筛催化剂中的分子筛为硅铝磷酸盐分子筛和/或硅铝酸盐分子筛。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述脱水制烯烃催化剂的总含碳量为4～30重％。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述反应器为选自密相床型反应器、快速床型反应器和提升管型反应器中的至少一种。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述提升管型反应器为等径提升管反应器、等线速提升管反应器、变径提升管反应器或者提升管加密相床反应器。

13.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：从所述反应器中下游的一个或多个激冷介质管线向所述反应器中注入激冷介质；其中，所述激冷介质为激冷剂或冷却的催化剂，所述激冷剂为未预热的所述含氧化合物原料和/或水。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，通过反应器过滤器和/或旋风分离器使富含低碳烯烃的油气和待生催化剂分离，通过再生器过滤器和/或旋风分离器使烧焦再生所得再生烟气和再生催化剂分离；其中，所述反应器过滤器和再生器过滤器各自独立地为金属烧结多孔材料和/或陶瓷多孔材料，所述反应器过滤器的2μm颗粒过滤精度为99.9％，所述再生器过滤器的10μm颗粒过滤精度为99.9％。