CN113493365B - 降低甲醇至烯烃转化方法中催化剂跑损的方法 - Google Patents

降低甲醇至烯烃转化方法中催化剂跑损的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113493365B
CN113493365B CN202010193702.1A CN202010193702A CN113493365B CN 113493365 B CN113493365 B CN 113493365B CN 202010193702 A CN202010193702 A CN 202010193702A CN 113493365 B CN113493365 B CN 113493365B
Authority
CN
China
Prior art keywords
catalyst
pipeline
control device
flow control
degassing
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.)
Active
Application number
CN202010193702.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113493365A (zh
Inventor
齐国祯
李晓红
金永明
王艳学
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 CN202010193702.1A priority Critical patent/CN113493365B/zh
Priority to BR112022018505A priority patent/BR112022018505A2/pt
Priority to AU2021239240A priority patent/AU2021239240A1/en
Priority to CN202180022303.1A priority patent/CN115244025A/zh
Priority to US17/906,487 priority patent/US20230137544A1/en
Priority to PCT/CN2021/080409 priority patent/WO2021185168A1/zh
Publication of CN113493365A publication Critical patent/CN113493365A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113493365B publication Critical patent/CN113493365B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/20—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/82—Phosphates
    • B01J29/84—Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
    • B01J29/85—Silicoaluminophosphates (SAPO compounds)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/90—Regeneration or reactivation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00—Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/02—Heat treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00—Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/04—Gas or vapour treating; Treating by using liquids vaporisable upon contacting spent catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00—Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/04—Gas or vapour treating; Treating by using liquids vaporisable upon contacting spent catalyst
    • B01J38/06—Gas or vapour treating; Treating by using liquids vaporisable upon contacting spent catalyst using steam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00—Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/04—Gas or vapour treating; Treating by using liquids vaporisable upon contacting spent catalyst
    • B01J38/12—Treating with free oxygen-containing gas
    • B01J38/14—Treating with free oxygen-containing gas with control of oxygen content in oxidation gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1809—Controlling processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/26—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with two or more fluidised beds, e.g. reactor and regeneration installations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00548—Flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00628—Controlling the composition of the reactive mixture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00796—Details of the reactor or of the particulate material
    • B01J2208/00991—Disengagement zone in fluidised-bed reactors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/82—Phosphates
    • C07C2529/84—Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
    • C07C2529/85—Silicoaluminophosphates (SAPO compounds)
    • 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
    • Y02P20/584—Recycling of 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

本发明涉及一种降低甲醇至烯烃转化方法中催化剂跑损的方法，主要解决现有技术中产品杂质多、催化剂跑损多的问题。所述方法包括含甲醇的原料进入流化床反应器，与催化剂接触，生成包括乙烯、丙烯的产品和失活催化剂；所述失活催化剂经待生催化剂管路进入再生器再生，再生后形成的再生催化剂经再生催化剂管路返回所述反应器；其中，所述待生催化剂管路上设置有第一催化剂流量控制设备，所述再生催化剂管路上设置有第二催化剂流量控制设备；所述第一催化剂流量控制设备出口处的气相组分中水蒸气体积含量小于0.1％；所述第二催化剂流量控制设备出口处的气相组分中氧气体积含量小于0.1％。

Description

降低甲醇至烯烃转化方法中催化剂跑损的方法
技术领域
本发明涉及一种降低甲醇至烯烃转化方法中催化剂跑损的方法。
背景技术
低碳烯烃，这里定义为乙烯和丙烯，是两种重要的基础化工原料，其需求在不断增加。乙烯用于制造各种聚乙烯塑料、氯乙烯、环氧乙烷、乙苯和乙醇。丙烯用于制造各种聚丙烯塑料、丙烯腈和环氧丙烷。除了裂解石油产品可获得低碳烯烃以外，优选的转化工艺是含氧化合物至烯烃的工艺。当甲醇作为主要的含氧化合物时，该工艺成为MTO工艺。
在MTO反应器中，在一定的转化条件下，甲醇或甲醇与稀释剂的混合物与MTO催化剂接触转化为低碳烯烃。较理想的MTO催化剂为硅铝磷酸盐(SAPO)分子筛催化剂，特别是SAPO-34，因为它对乙烯和丙烯具有很高的选择性。文献US4499327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催化剂具有很高的低碳烯烃选择性，而且活性也较高，可使甲醇转化为低碳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。
文献US6166282公布了一种甲醇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。该方法中低碳烯烃碳基收率一般均在77％左右。
文献CN101357874B公开了一种甲醇或二甲醚生产低碳烯烃的方法，包括以下步骤：a.提供一种快速流化床反应器；b.包括甲醇或二甲醚的原料进入反应器的快速床反应区与催化剂接触，在有效条件下将所述原料转化为包括乙烯、丙烯的产品物流；c.所述产品物流经分离后，大部分催化剂进入第二密相汽提区；d.进入第二密相汽提区的催化剂通过与汽提介质接触，脱除夹带的产品物流；e.经过汽提、取热的催化剂分为至少两部分，至少的第一部分返回到快速床反应区的底部，至少的第二部分进入再生器。
文献CN1723262A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。该方法中低碳烯烃碳基收率一般均在75～80％之间。
然而，随着市场上对乙烯、丙烯需求量的不断增加，对低碳烯烃生产技术提出了更高的要求。
发明内容
本发明的发明人发现，在甲醇转化为低碳烯烃的反应-再生过程中，由于反应和再生过程处于不同的环境中，又存在催化剂的循环，而催化剂属于多孔固体物质，不可避免会夹带一方的介质到另一方，从而影响反应或再生过程，如过多的氧带入反应器，会造成炔烃、二烯烃、含氧化合物副产物等提高，这些杂质过多的产生会严重影响分离过程；而过多的水蒸气带入高温的再生器(再生温度一般超过650℃)，由于过大的温差存在，会造成催化剂孔道内的水蒸气体积急剧放大，造成催化剂蹦碎，增多细粉含量，从而增大催化剂跑损。本发明的发明人经过大量的研究发现，通过在连接反应器和再生器的待生催化剂管路和再生催化剂管路上设置催化剂流量控制设备，并且在催化剂流量控制设备入口前合理布置汽提或脱气设备、反吹或松动介质，强化汽提、脱气效果，严格控制进入反应器的氧气的量、进入再生器的水蒸汽的量，就可解决前述问题。本发明基于这些发现而完成。
具体而言，本发明涉及以下方面的内容：
1、一种降低甲醇至烯烃转化方法中催化剂跑损的方法，包括甲醇的原料进入流化床反应器，与催化剂接触，生成包括乙烯、丙烯的产品和失活催化剂；所述失活催化剂经待生催化剂管路进入再生器再生，再生后形成的再生催化剂经再生催化剂管路返回所述反应器；其中，所述待生催化剂管路上设置有第一催化剂流量控制设备，所述再生催化剂管路上设置有第二催化剂流量控制设备；所述第一催化剂流量控制设备出口处的气相组分中水蒸气体积含量小于0.1％，优选小于0.05％，更优选小于0.01％；所述第二催化剂流量控制设备出口处的气相组分中氧气体积含量小于0.1％，优选小于0.05％，更优选小于0.01％。
2、前述或后述任一方面所述降低甲醇至烯烃转化方法中催化剂跑损的方法，其中，所述待生催化剂管路入口至所述第一催化剂流量控制设备之间的管路上设置有汽提介质汽提支线；所述再生催化剂管路入口至所述第二催化剂流量控制设备之间的管路上设有脱气介质脱气支线。
3、前述或后述任一方面所述降低甲醇至烯烃转化方法中催化剂跑损的方法，其中，所述汽提介质汽提支线和所述脱气介质脱气支线上均设置有流动介质流量调节设备(优选为调节阀或孔板)。
4、前述或后述任一方面所述降低甲醇至烯烃转化方法中催化剂跑损的方法，其中，所述失活催化剂在汽提器内经过至少一级汽提介质汽提后经所述待生催化剂管路进入所述再生器再生；所述再生催化剂在脱气罐内经过至少一级脱气介质脱气后经所述再生催化剂管路返回所述反应器；所述汽提介质为水蒸气，所述脱气介质为水蒸气或氮气；
所述汽提器入口与所述反应器相连，所述汽提器出口与所述待生催化剂管路入口相连；所述脱气罐入口与所述再生器相连，所述脱气罐出口与所述再生催化剂管路入口相连。
5、前述或后述任一方面所述降低甲醇至烯烃转化方法中催化剂跑损的方法，其中，所述汽提器中设有至少一层挡板，所述脱气罐中设有至少一层挡板，所述脱气介质分段进入所述脱气罐。
6、前述或后述任一方面所述降低甲醇至烯烃转化方法中催化剂跑损的方法，其中，所述汽提器顶部设有气相出口与所述反应器主体相连，所述脱气罐顶部设有气相出口与所述再生器主体或所述再生器出口的烟气管道相连。
7、前述或后述任一方面所述降低甲醇至烯烃转化方法中催化剂跑损的方法，其中，所述第一催化剂流量控制设备和第二催化剂流量控制设备为气动或液动单向滑阀。
8、前述或后述任一方面所述降低甲醇至烯烃转化方法中催化剂跑损的方法，其中，所述待生催化剂管路的操作条件包括：温度200～500℃，优选250～450℃；催化剂密度50～500千克/立方米，优选150～400千克/立方米；水蒸气与待生催化剂的体积比0.001～0.5，优选0.01～0.1；
所述再生催化剂管路的操作条件包括：温度300～700℃，优选400～650℃；催化剂密度50～500千克/立方米，优选150～400千克/立方米；脱气介质与再生催化剂的体积比为0.001～0.5，优选0.01～0.1。
9、前述或后述任一方面所述降低甲醇至烯烃转化方法中催化剂跑损的方法，其中，所述催化剂活性组分为硅铝磷分子筛，所述硅铝磷分子筛包括SAPO-34。
10、前述或后述任一方面所述降低甲醇至烯烃转化方法中催化剂跑损的方法，其中，所述流化床反应器为密相、湍动或快速流态化型式。
技术效果
根据本发明方法，产品杂质少。
根据本发明方法，催化剂跑损小。
附图说明
图1为本发明方法的流程示意图。
图1中，
1为反应器原料进料；
2为反应器反应区；
3为气固快速分离区；
4为汽提器；
5为反应器外循环斜管；
6为原料分布板；
7为再生器密相段；
8为反应器气固旋风分离器；
9为反应器分离区；
10为集气室；
11为产品气出口管线；
12为再生器稀相段；
13为再生介质入口管线；
14为待生催化剂管路(或待生斜管)；
15为再生器外取热器；
16为再生器气固旋风分离器；
17为再生烟气出口管线；
18为反应器外取热器；
19为再生催化剂管路(或再生斜管)；
20为蒸汽进入反应器管线；
21为再生器；
22为反应器；
23为燃烧油入口管线；
24为再生器底部大型加剂线；
25为辅助加热炉；
26为第二催化剂流量控制设备(再生斜管滑阀)；
27为第一催化剂流量控制设备(待生斜管滑阀)；
28脱气罐。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行详细说明，但是需要指出的是，本发明的保护范围并不受这些具体实施方式的限制，而是由附录的权利要求书来确定。
本说明书提到的所有出版物、专利申请、专利和其它参考文献全都引于此供参考。除非另有定义，本说明书所用的所有技术和科学术语都具有本领域技术人员常规理解的含义。在有冲突的情况下，以本说明书的定义为准。
当本说明书以词头“本领域技术人员公知”、“现有技术”或其类似用语来导出材料、物质、方法、步骤、装置或部件等时，该词头导出的对象涵盖本申请提出时本领域常规使用的那些，但也包括目前还不常用，却将变成本领域公认为适用于类似目的的那些。
在本说明书的上下文中，SAPO分子筛或者SAPO分子筛催化剂的制备方法是为本领域所熟知的。
在没有明确指明的情况下，本说明书内所提到的所有百分数、份数、比率等都是以重量为基准的，而且压力是表压。
在本说明书的上下文中，本发明的任何两个或多个实施方式都可以任意组合，由此而形成的技术方案属于本说明书原始公开内容的一部分，同时也落入本发明的保护范围。
【实施例1】
如图1所示，包括甲醇原料的物流经进料管线1进入反应器22的反应区2中，与分子筛催化剂接触，反应生成含有低碳烯烃的产品，携带待生催化剂经过气固快速分离区3进入反应器分离区9，其中，气固快速分离设备3分离出来的大部分催化剂进入汽提器4，而气相产品以及部分未被气固快速分离设备分离的催化剂经入旋风分离器8分离进行再次分离，催化剂经过旋风分离器8的料腿返回到汽提器4，气相产品经集气室10、出口管线11进入后续的分离工段。被气固快速分离区3和旋风分离器8分离出的待生催化剂经过汽提后分为两部分，一部分通过催化剂外循环斜管5返回到反应区2的底部；另外一部分经过待生斜管14进入再生器21的密相段7中烧炭再生，焦炭燃烧生成的烟气经过旋风分离器16后通过烟气出口管线17进入后续的能量回收系统，再生完成的催化剂通过再生斜管19返回反应区2。
催化剂活性组分为硅铝磷分子筛，所述硅铝磷分子筛包括SAPO-34，流化床反应器为快速流态化型式。所述催化剂流量控制设备为气动单向滑阀。所述反应器内失活催化剂经过一级汽提介质汽提后经待生催化剂管路进入再生器再生，再生后形成的再生催化剂经过脱气介质脱气后经再生催化剂管路返回反应器；汽提介质为水蒸气，所述脱气介质为水蒸气；汽提过程在汽提器中完成，汽提器入口与反应器相连，汽提器出口与待生催化剂管路入口相连；脱气过程在脱气罐中完成，脱气罐可设置于再生器内部或外部，可与再生器直接相通或分开布置；脱气罐入口与再生器相连，脱气罐出口与再生催化剂管路入口相连；所述待生催化剂管路入口至催化剂流量控制设备之间的管路上每隔一段距离均设有一组水蒸气汽提支线，每组水蒸气汽提支线围绕管路径向布置；再生催化剂管路入口至催化剂流量控制设备之间的管路上每隔一段距离均设有一组脱气介质脱气支线，每组脱气介质脱气支线围绕管路径向布置；水蒸气汽提支线和脱气介质脱气支线上均设有孔板，按照设计选择孔板尺寸，固定每条支线的介质流量，无需人工调整，且每条支线上均设有开关阀。汽提介质汽提支线和脱气介质脱气支线，不仅有松动作用，同时还有二级汽提或脱气作用。汽提器中设有5层挡板，交错布置，脱气罐中设有2层挡板，脱气介质分两段进入脱气罐；汽提器顶部设有气相出口与反应器主体相连，脱气罐顶部设有气相出口与再生器主体或再生器出口的烟气管道相连。
待生催化剂管路的操作条件为：温度200℃，催化剂密度为50千克/立方米，水蒸气与待生催化剂的体积比为0.5；再生催化剂管路的操作条件为：温度300℃，催化剂密度为50千克/立方米，脱气介质与再生催化剂的体积比为0.5。待生催化剂管路上的催化剂流量控制设备出口处的气相组分中水蒸气体积含量为0.05％，再生催化剂管路上的催化剂流量控制设备出口处的气相组分中氧气体积含量为0.005％。
经过分析，反应器出口产品气中含氧化合物(为醛、酮、酸之和)质量分数小于100ppm，乙炔质量分数小于1ppm，3个月内催化剂跑损降低4％。
【实施例2】
按照【实施例1】所述的条件和步骤，流化床反应器为密相流态化型式。所述催化剂流量控制设备为液动单向滑阀。所述反应器内失活催化剂经过二级汽提介质汽提后经待生催化剂管路进入再生器再生，再生后形成的再生催化剂经过脱气介质脱气后经再生催化剂管路返回反应器；汽提介质为水蒸气，所述脱气介质为氮气；汽提过程在汽提器中完成，汽提器入口与反应器相连，汽提器出口与待生催化剂管路入口相连；脱气过程在脱气罐中完成，脱气罐入口与再生器相连，脱气罐出口与再生催化剂管路入口相连；所述待生催化剂管路入口至催化剂流量控制设备之间的管路上每隔一段距离均设有一组水蒸气汽提支线，每组水蒸气汽提支线围绕管路径向布置；再生催化剂管路入口至催化剂流量控制设备之间的管路上每隔一段距离均设有一组脱气介质脱气支线，每组脱气介质脱气支线围绕管路径向布置；水蒸气汽提支线和脱气介质脱气支线上均设有孔板，按照设计选择孔板尺寸，固定每条支线的介质流量，无需人工调整，且每条支线上均设有开关阀。汽提器中设有2层挡板，交错布置，脱气罐中设有4层挡板，脱气介质分两段进入脱气罐；汽提器顶部设有气相出口与反应器主体相连，脱气罐顶部设有气相出口与再生器主体或再生器出口的烟气管道相连。
待生催化剂管路的操作条件为：温度490℃，催化剂密度为480千克/立方米，水蒸气与待生催化剂的体积比为0.002；再生催化剂管路的操作条件为：温度680℃，催化剂密度为460千克/立方米，脱气介质与再生催化剂的体积比为0.003。待生催化剂管路上的催化剂流量控制设备出口处的气相组分中水蒸气体积含量为0.03％，再生催化剂管路上的催化剂流量控制设备出口处的气相组分中氧气体积含量为0.008％。
经过分析，反应器出口产品气中含氧化合物质量分数小于50ppm，乙炔质量分数小于1ppm，3个月内催化剂跑损降低6％。
【实施例3】
按照【实施例1】所述的条件和步骤，待生催化剂管路的操作条件为：温度400℃，催化剂密度为380千克/立方米，水蒸气与待生催化剂的体积比为0.01；再生催化剂管路的操作条件为：温度630℃，催化剂密度为380千克/立方米，脱气介质与再生催化剂的体积比为0.01。待生催化剂管路上的催化剂流量控制设备出口处的气相组分中水蒸气体积含量为0.01％，再生催化剂管路上的催化剂流量控制设备出口处的气相组分中氧气体积含量为0.01％。
经过分析，反应器出口产品气中含氧化合物质量分数小于150ppm，乙炔质量分数小于1ppm，3个月内催化剂跑损降低10％。
【实施例4】
按照【实施例1】所述的条件和步骤，待生催化剂管路的操作条件为：温度480℃，催化剂密度为450千克/立方米，水蒸气与待生催化剂的体积比为0.005；再生催化剂管路的操作条件为：温度670℃，催化剂密度为380千克/立方米，脱气介质与再生催化剂的体积比为0.005。待生催化剂管路上的催化剂流量控制设备出口处的气相组分中水蒸气体积含量为0.001％，再生催化剂管路上的催化剂流量控制设备出口处的气相组分中氧气体积含量为0.0004％。
经过分析，反应器出口产品气中含氧化合物质量分数小于40ppm，乙炔质量分数小于1ppm，3个月内催化剂跑损降低15％。
【比较例1】
按照【实施例1】所述步骤，待生催化剂管路上的催化剂流量控制设备出口处的气相组分中水蒸气体积含量为0.21％，再生催化剂管路上的催化剂流量控制设备出口处的气相组分中氧气体积含量为0.18％。
反应器出口产品气中含氧化合物质量分数达到308ppm，乙炔质量分数达到3ppm。
显然，采用本发明的方法，可以达到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 (10)

1.一种降低甲醇制烯烃转化方法中催化剂跑损的方法，包括甲醇的原料进入流化床反应器，与催化剂接触，生成包括乙烯、丙烯的产品和失活催化剂；所述失活催化剂经待生催化剂管路进入再生器再生，再生后形成的再生催化剂经再生催化剂管路返回所述反应器；其特征在于，所述待生催化剂管路上设置有第一催化剂流量控制设备，所述再生催化剂管路上设置有第二催化剂流量控制设备；
所述第一催化剂流量控制设备出口处的气相组分中水蒸气体积含量小于0.05%；
所述第二催化剂流量控制设备出口处的气相组分中氧气体积含量小于0.01%；
所述待生催化剂管路入口至所述第一催化剂流量控制设备之间的管路上设置有汽提介质汽提支线；所述再生催化剂管路入口至所述第二催化剂流量控制设备之间的管路上设有脱气介质脱气支线；
所述失活催化剂在汽提器内经过至少一级汽提介质汽提后经所述待生催化剂管路进入所述再生器再生；所述再生催化剂在脱气罐内经过至少一级脱气介质脱气后经所述再生催化剂管路返回所述反应器；所述汽提介质为水蒸气，所述脱气介质为水蒸气或氮气；
所述汽提器入口与所述反应器相连，所述汽提器出口与所述待生催化剂管路入口相连；所述脱气罐入口与所述再生器相连，所述脱气罐出口与所述再生催化剂管路入口相连；
所述待生催化剂管路的操作条件包括：温度200~500℃；催化剂密度50~500千克/立方米；水蒸气与待生催化剂的体积比0.001~0.5；
所述再生催化剂管路的操作条件包括：温度300~700℃；催化剂密度50~500千克/立方米；脱气介质与再生催化剂的体积比为0.001~0.5。
2.根据权利要求1所述降低甲醇制烯烃转化方法中催化剂跑损的方法，其特征在于，所述第一催化剂流量控制设备出口处的气相组分中水蒸气体积含量小于0.01%。
3.根据权利要求1所述降低甲醇制烯烃转化方法中催化剂跑损的方法，其特征在于，所述汽提介质汽提支线和所述脱气介质脱气支线上均设置有流动介质流量调节设备。
4.根据权利要求3所述降低甲醇制烯烃转化方法中催化剂跑损的方法，其特征在于，所述流动介质流量调节设备为调节阀或孔板。
5.根据权利要求1或2所述降低甲醇制烯烃转化方法中催化剂跑损的方法，其特征在于，所述汽提器中设有至少一层挡板，所述脱气罐中设有至少一层挡板，所述脱气介质分段进入所述脱气罐。
6.根据权利要求1或2所述降低甲醇制烯烃转化方法中催化剂跑损的方法，其特征在于，所述汽提器顶部设有气相出口与所述反应器主体相连，所述脱气罐顶部设有气相出口与所述再生器主体或所述再生器出口的烟气管道相连。
7.根据权利要求1或2所述降低甲醇制烯烃转化方法中催化剂跑损的方法，其特征在于，所述第一催化剂流量控制设备和第二催化剂流量控制设备为气动或液动单向滑阀。
8.根据权利要求1或2所述降低甲醇制烯烃转化方法中催化剂跑损的方法，其特征在于，所述待生催化剂管路的操作条件包括：温度250~450℃；催化剂密度150~400千克/立方米；水蒸气与待生催化剂的体积比0.01~0.1；
所述再生催化剂管路的操作条件包括：温度400~650℃；催化剂密度150~400千克/立方米；脱气介质与再生催化剂的体积比为0.01~0.1。
9.根据权利要求1或2所述降低甲醇制烯烃转化方法中催化剂跑损的方法，其特征在于，所述催化剂活性组分为硅铝磷分子筛，所述硅铝磷分子筛包括SAPO-34。
10.根据权利要求1或2所述降低甲醇制烯烃转化方法中催化剂跑损的方法，其特征在于，所述流化床反应器为密相、湍动或快速流态化型式。
CN202010193702.1A 2020-03-19 2020-03-19 降低甲醇至烯烃转化方法中催化剂跑损的方法 Active CN113493365B (zh)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010193702.1A CN113493365B (zh) 2020-03-19 2020-03-19 降低甲醇至烯烃转化方法中催化剂跑损的方法
BR112022018505A BR112022018505A2 (pt) 2020-03-19 2021-03-12 Processo de conversão de metanol em olefinas
AU2021239240A AU2021239240A1 (en) 2020-03-19 2021-03-12 Methanol-to-olefin conversion method
CN202180022303.1A CN115244025A (zh) 2020-03-19 2021-03-12 甲醇至烯烃的转化方法
US17/906,487 US20230137544A1 (en) 2020-03-19 2021-03-12 A Process Of Converting Methanol To Olefins
PCT/CN2021/080409 WO2021185168A1 (zh) 2020-03-19 2021-03-12 甲醇至烯烃的转化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010193702.1A CN113493365B (zh) 2020-03-19 2020-03-19 降低甲醇至烯烃转化方法中催化剂跑损的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113493365A CN113493365A (zh) 2021-10-12
CN113493365B true CN113493365B (zh) 2022-11-04

Family

ID=77770073

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010193702.1A Active CN113493365B (zh) 2020-03-19 2020-03-19 降低甲醇至烯烃转化方法中催化剂跑损的方法
CN202180022303.1A Pending CN115244025A (zh) 2020-03-19 2021-03-12 甲醇至烯烃的转化方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180022303.1A Pending CN115244025A (zh) 2020-03-19 2021-03-12 甲醇至烯烃的转化方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230137544A1 (zh)
CN (2) CN113493365B (zh)
AU (1) AU2021239240A1 (zh)
BR (1) BR112022018505A2 (zh)
WO (1) WO2021185168A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113493365B (zh) * 2020-03-19 2022-11-04 中国石油化工股份有限公司 降低甲醇至烯烃转化方法中催化剂跑损的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101279872A (zh) * 2007-04-04 2008-10-08 中国石油化工股份有限公司 由含氧化物生产低碳烯烃的方法
CN107540495A (zh) * 2016-06-29 2018-01-05 中国石油化工股份有限公司 甲醇或二甲醚转化生产芳烃和低碳烯烃的方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101293802B (zh) * 2008-04-24 2011-08-17 中国石油化工股份有限公司 甲醇或二甲醚生产轻烯烃的方法
CN107540493A (zh) * 2016-06-29 2018-01-05 中国石油化工股份有限公司 由甲醇或二甲醚制备芳烃和低碳烯烃的方法
CN113493365B (zh) * 2020-03-19 2022-11-04 中国石油化工股份有限公司 降低甲醇至烯烃转化方法中催化剂跑损的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101279872A (zh) * 2007-04-04 2008-10-08 中国石油化工股份有限公司 由含氧化物生产低碳烯烃的方法
CN107540495A (zh) * 2016-06-29 2018-01-05 中国石油化工股份有限公司 甲醇或二甲醚转化生产芳烃和低碳烯烃的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115244025A (zh) 2022-10-25
AU2021239240A1 (en) 2022-10-13
WO2021185168A1 (zh) 2021-09-23
BR112022018505A2 (pt) 2022-10-25
US20230137544A1 (en) 2023-05-04
CN113493365A (zh) 2021-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2719451B1 (en) Fluidized bed reactor and method for converting oxygenates to olefins
KR101763864B1 (ko) 메탄올 및/또는 디메틸 에테르로부터 저급 올레핀을 제조하기 위한 반응 장치
US9725375B2 (en) Method for preparing a light olefin with an oxygen-containing compound
CN105585396B (zh) 一种由含氧化合物制取低碳烯烃的方法
CN111807916B (zh) 一种高效的含氧化合物生产低碳烯烃的装置
CN113493365B (zh) 降低甲醇至烯烃转化方法中催化剂跑损的方法
CN111004077A (zh) 一种提高甲醇转化制低碳烯烃选择性的方法及其装置
CN111875465B (zh) 一种含氧化合物生产低碳烯烃的方法
CN105561895A (zh) 带催化剂混合器的甲醇制烯烃装置及反应方法
CN111871343A (zh) 一种含氧化合物生产低碳烯烃的装置
CN110950730B (zh) 提高低碳烯烃选择性的方法和设备
CN111056894A (zh) 甲醇转化制烯烃的反应系统及其反应方法
CN111875464B (zh) 一种高效的含氧化合物生产低碳烯烃的方法
CN115605449A (zh) 含氧化合物生产低碳烯烃的方法
CN113387763A (zh) 含氧化合物生产低碳烯烃的方法
CN114425248B (zh) 一种催化器混合器和用于生产低碳烯烃的装置及生产低碳烯烃的方法和应用
EP4088811A1 (en) Fluidized bed reactor, device, and application
JP7449414B2 (ja) コークス制御反応器、含酸素化合物から軽オレフィンを製造する装置及び応用
CN219879874U (zh) 一种低碳烷烃脱氢提升管流化床反应器
CN113387765B (zh) 以甲醇为原料制备烯烃的方法
CN113493368A (zh) 减少mto反应中二次反应的方法和设备
EA044494B1 (ru) Способ превращения метанола в олефины
AU2022355370A1 (en) Short-contact reactor, and system and method for using same in preparation of ethylene and propylene from methanol
CN116574535A (zh) 一种石脑油催化裂解制备低碳烯烃的装置和方法
CN113509897A (zh) 一种高效的含氧化合物生产低碳烯烃的装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant