CN114426443A - 含氧化合物制备低碳烯烃的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含氧化合物制备低碳烯烃的方法和系统，所述方法包括如下步骤：将包括含氧化合物和水的混合物依次通过第一反应区和第二反应区，在催化剂的作用下发生裂解反应，将反应产物进行气液分离，得到低碳烯烃；其中，所述第一反应区的温度不高于所述第二反应区的温度。本发明的含氧化合物制备低碳烯烃的方法，根据不同含氧化合物具有不同的最佳催化裂解温度和条件，对反应系统进行设计，使其可以适用于含酮和醛类化合物且具有高含水量的原料，提高了原料转化率、低碳烯烃选择性以及催化剂活性时间，延长了催化剂的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于能源化工技术领域，具体涉及一种含氧化合物制备低碳烯烃的方法和系统。
背景技术
低碳烯烃主要包括乙烯和丙烯，是重要的基础化工原料，随着社会工业进程的发展，我国低碳烯烃的市场需求在急剧增加。传统的乙烯、丙烯的生产原料为石油，但是由于石油资源是不可再生资源，其供应量有限且价格昂贵，把石油作为原料生产乙烯、丙烯的成本较高。近年来，人们开始大规模发展替代能源转化技术，如含氧化合物转化制低碳烯烃(OTO)的工艺。含氧化合物原料来源的广泛性，再加上转化生成低碳烯烃工艺的经济性，使得由含氧化合物转化制备烯烃(OTO)的工艺受到越来越多的重视。
一般情况下，为了降低成本，主要利用含有甲醇的含氧化合物作为原料制备低碳烯烃。但是，在甲醇的生产过程中不可避免会副产其他醇、酮、醛、醚等含氧化合物。这些副产物以酮类化合物为主，一般以水溶液混合物形式初步分离，但是由于其组成复杂，浓度不高，回收难度大、成本高，一般作为危废处理。另外，越来越多的技术开始指向研发富含醛酮的含氧化合物，由于这类含氧化合物的生产过程中也会不可避免含有水，因此，利用这类化合物催化裂解制备低碳烯烃对工艺流程也具有一定的挑战。
CN101333139A公开了一种提高含氧化合物催化转化反应中低碳烯烃产率的方法，将含氧化合物原料注入催化转化反应器内，与含有平均孔径小于0.6nm的分子筛催化剂接触反应，将富含氢气的气体注入反应器，油气产物经分离得到含有乙烯、丙烯、丁烯的目的产物，可以用于含有醇类、酮类、醚类、羧酸、环醚、醛类、多羟基化合物等原料制备低碳烯烃的反应。但是该反应需要通入氢气进行催化裂解，增加了设备和原料的投入，从而增加了反应的成本。
CN102227393公开了一种酮与氢进行反应而制造烯烃的方法，将水与酮一起供给，在含Cu氢化催化剂及固体酸物质的存在下，使酮与氢在50℃～300℃温度下通过单一反应，选择性地制造烯烃，最终提高了丙烯收率。
上述专利虽然对低碳烯烃收率均有提高，并对反应过程进行了改善，但是只是针对某些特定进料组分进行催化裂解，而同时含水、醛、酮类化合物的混合进料，如果工艺不匹配，会出现低碳烯烃收率下降，催化剂寿命缩短等问题。
随着处理成本越来越高，如何利用这种含酮和醛类化合物且具有高含水量的含氧化合物生产低碳烯烃，提高原料转化率和低碳烯烃收率，同时延长催化剂的寿命，逐渐成为含氧化合物制备低碳烯烃产业亟待解决的难题。
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如何利用含酮和醛类化合物且具有高含水量的含氧化合物制备低碳烯烃的问题。该方法提高了原料转化率和低碳烯烃选择性，延长催化剂的单程活性时间，提高催化剂反应再生后使用寿命。
为达到本发明的目的，第一方面，本发明提供了一种含氧化合物制备低碳烯烃的方法，包括如下步骤：
将包括含氧化合物和水的混合物依次通过第一反应区和第二反应区，在催化剂的作用下发生裂解反应，将反应产物进行气液分离，得到低碳烯烃；
其中，所述第一反应区的温度不高于所述第二反应区的温度。
本发明的含氧化合物制备低碳烯烃的方法，根据不同含氧化合物具有不同的最佳催化裂解温度和条件，对反应系统进行设计，使其可以适用于含酮和醛类化合物且具有高含水量的原料，提高了原料转化率、低碳烯烃选择性以及催化剂活性时间，延长了催化剂的使用寿命。
在本发明方法中，第一反应区和第二反应区可以设置在同一反应器内，也可以设置在串联的多个反应器内，均在本发明方法的保护范围内。
在本发明方法中，可以采用气液分离器实现气液分离，只要实现气液分离即可，本发明方法此不作特别限定。
当含氧化合物进料进入反应器时，不同的含氧化合物根据温度的选择性会在各自适宜的温度下进行反应。例如，可以根据醛、酮的催化裂解温度的升高依次设置两个反应区的温度，使其分别占有不同反应区，各自独立地发生反应，不仅提高了原料转化率和催化剂的催化效率，同时也可以延长催化剂的使用寿命。
本领域技术人员公知地，醛类化合物的催化裂解温度相对于酮类化合物的催化裂解温度更低，因此，可以设置第一反应区的温度，使其更适合催化裂解醛类化合物，设置第二反应区的温度，使其更适合催化裂解酮类化合物。
因此，在本发明方法的具体实施方式中，所述第一反应区的温度为340℃-450℃，例如380℃-420℃。所述第二反应区的温度比所述第一反应区的温度高20℃-80℃；例如420℃-500℃，440℃-480℃。
本发明方法可以适用于组分复杂的含氧化合物的催化裂解，例如可以包括醛类化合物和酮类化合物中的一种或几种组合，可以选自乙醛、丙醛、丙酮、丁酮中的至少一种。可以理解，本发明所述的含氧化合物主要含有上述两类物质，在其制备过程中不可避免产生其他含量较低的其他含氧化合物，也均在本发明的保护范围内。
本发明针对性对催化剂进行设计，使其可以适用于酮类化合物含量较高的物料，在本发明方法的具体实施方式中，所述含氧化合物为醛、酮类含氧化合物，且基于所述含氧化合物的质量计，酮类化合物的质量百分含量为60％-90％。
本发明通过对催化剂和反应系统进行设计，可以适用于高含水量的原料组分。具体地，在本发明中，所述含氧化合物与水的质量比为1:9-4:1，例如1:4-3:2。
为了进一步提高原料的转化率和低碳烯烃收率，还可以对催化剂的组成作进一步设计，提高催化剂的使用效率，避免催化剂过早结焦，从而延长了催化剂的使用寿命。第一和第二反应区的催化剂可以相同也可以不同，只要能够实现本发明即可。为了避免催化剂的切换对反应的影响，作为本发明优选的实施方式，第一、第二反应区的催化剂采用相同的催化剂。
在本发明中，采用载体和分子筛组成的复合催化剂对混合物料进行催化裂解。一般情况下，催化剂的载体包括氧化铝、氧化硅、拟薄水铝石、高岭土和硅藻土等，可以是某一载体单独使用，也可以几种组分混合使用。
作为本发明的具体实施方式，所述第一反应区和所述第二反应区的催化剂为分子筛催化剂，且所述第一反应区和所述第二反应区的分子筛分别独立地选自ZSM-5、ZSM-11和ZSM-34中的至少一种；优选地，所述第一和第二反应区的分子筛均为ZSM-5。
优选地，所述催化剂的硅铝比不小于100:1，更优选地，所述催化剂的硅铝比不小于200:1。
另外，还可以对不同的催化剂分别进行改性，以单独提高每一催化剂的催化效率。例如，可以对载体和分子筛同时进行改性，也可以对分子筛单独进行改性，上述对催化剂所做的常规改性，均在本发明的保护范围内。
催化裂解的压力的设置也会对反应进程产生影响。在本发明方法的具体实施方式中，裂解反应的压力为0-0.6MPa，例如0.05MPa-0.3MPa。
通过设置物料的进料速度可以进一步控制反应速率，从而控制催化裂解的效率。在本发明方法的具体实施方式中，以所述含氧化合物的质量计，所述混合物在所述第一反应区内的质量空速为0.01h-1-40.0h-1；例如0.5h-1-10.0h-1。
本发明还可以包括对气液分离后的气相产物和液相产物进一步分离的步骤。例如，气液分离后的液相产物主要含有水，还含有少量含氧化合物，可以进一步设计去除液相产物中的含氧化合物后，回收液相产物的步骤，本发明对此不作特别限定。
还可以通过对催化剂的再生步骤进一步设计，提高催化剂的再生效率。再生时，可以用惰性气体，例如氮气吹扫反应器后，通入再生气对催化剂进行再生，再生后的烟气可以通入烟气系统。再生气可以是空气也可以是其他混合或单一气体，本发明对此不作特别限定。
在本发明的具体实施方式中，所述方法还包括如下步骤：对所述催化剂进行再生，再生温度为350℃-600℃，例如400℃-550℃，再生压力为0-0.5MPa，例如0.1MPa-0.3MPa，以所述催化剂的质量计，再生气的质量空速为0.01h-1-50.0h-1，例如0.05h-1-40.0h-1。
作为本发明的另一种具体实施方式，所述方法还包括如下步骤：对所述催化剂进行再生，所述再生步骤依次包括第一阶段和第二阶段，所述第一阶段的再生温度为400℃-470℃，所述第二阶段的再生温度为470℃-550℃。
可以通过测量再生产生的烟气中的水、一氧化碳和二氧化碳的含量确定不同阶段的反应是否完成。在本发明中，可以设置第一阶段结束的标准为再生时产生的烟气中水的体积含量持续至少10h不高于0.1％，还可以设置第二阶段结束的标准为再生时产生的烟气中一氧化碳和二氧化碳的总体积含量持续至少10h不高于0.1％。
第二方面，本发明提供了一种用于所述含氧化合物制备低碳烯烃的系统。
用于所述含氧化合物制备低碳烯烃的系统包括：固定床反应器和气液分离系统，所述固定床反应器和所述气液分离系统连通；所述固定床反应器自上而下(本发明中的“上”、“下”、“前”、“后”为相对位置)设置有至少两个反应区，所述至少两个反应区至少包括第一反应区和第二反应区，且所述第一反应区的温度不高于所述第二反应区的温度，所述至少两个反应区的温度可独立调节。
当含氧化合物中的酮类化合物的含量较高时，用于酮类化合物催化裂解的催化剂更容易结焦失活，而用于醛类化合物的催化剂可能没有达到很高的利用率。因此，可以设置第三反应区，便于反应区之间的切换。
当反应器中的空间足够大时，可以设置多个反应区，并通过调节反应区的温度对反应区进行切换。作为本发明的具体实施方式，所述至少两个反应区还包括第三反应区，所述第三反应区设置在所述第一反应区的上部，和/或所述第三反应区设置在所述第一反应区与第二反应区之间，和/或所述第三反应区设置在所述第二反应区下部。
优选地，所述第一反应区和所述第二反应区为设置在所述固定床反应器最下部的两个相邻的反应区。
本发明的含氧化合物制备低碳烯烃的系统，根据不同含氧化合物具有不同的最佳催化裂解温度和条件，通过调节温度对反应器设置了不同的反应区，使其可以适用于含酮和醛类化合物且具有高含水量的原料，可以提高原料转化率、低碳烯烃选择性以及催化剂活性时间，延长催化剂的使用寿命。
优选地，所述反应区为2-10个，例如4-6个。
一般情况下，在催化裂解反应温度下，水分更倾向于以气态的形式存在，催化剂的流动会带动水分的流动，从而有可能影响烯烃收率和原料转化率，因此，本发明采用固定床反应器更利于避免上述问题的发生。
在本发明中，可以在不同的反应区之间设置过渡区，以避免两个反应区由于相隔太近发生热传导而导致两个反应区的温差的降低。
第三方面，本发明提供了一种用上述系统制备低碳烯烃的方法。
所述方法包括如下步骤：将包括含氧化合物和水的混合物依次通过所述固定床反应器的第一反应区和第二反应区，在所述第一反应区和所述第二反应区中装填有催化剂，包括含氧化合物和水的混合物在催化剂的作用下发生裂解反应，将反应产物通过气液分离系统进行气液分离，得到低碳烯烃；
还包括如下步骤：当裂解产物中丙烯指数不大于25％时，调节所述第一反应区的温度至所述第二反应区的温度，得到第二反应区，将位于所述第一反应区上部的第三反应区的温度调节至所述第一反应区的温度，得到第一反应区，调节所述第二反应区的温度至所述第三反应区的温度，得到第三反应区。
在本发明中，反应区之间的切换的指标参考为丙烯指数。丙烯指数＝丙烯质量百分含量/(乙烯质量百分含量+丙烯质量百分含量+丁烯质量百分含量)×100％。当丙烯指数过低时，例如不大于25％，则可认为第二反应区的催化剂已经基本结焦失活，可以切换反应区。
本领域技术人员公知地，醛类化合物的催化裂解温度相对于酮类化合物的催化裂解温度更低，因此，可以设置第一反应区的温度，使其更适合催化裂解醛类化合物，设置第二反应区的温度，使其更适合催化裂解酮类化合物，设置第三反应区的温度，使其更利于切换为第一或第二反应区，同时可以减少能耗，并利于调节整个反应器中的温度。
将失活的第二反应区调节为第三反应区的作用，主要是为了恒温保持反应器中的温度，防止反应区温度过低，不利于整个反应系统的温度控制，如果不保持其温度，物料有可能流到此处之后被液化；此外，恒温也为后续再生做准备。
在本发明的具体实施方式中，所述第一反应区的温度为340℃-450℃，所述第二反应区的温度比所述第一反应区的温度高20℃-80℃，所述第三反应区的温度为200℃-400℃；优选地，所述第一反应区的温度为380℃-420℃，所述第二反应区的温度为420℃-500℃，所述第三反应区的温度为250℃-350℃。
本发明的含氧化合物制备低碳烯烃的方法，根据不同含氧化合物具有不同的最佳催化裂解温度和条件，通过调节温度对反应器设置了不同的反应区，使其可以适用于含酮和醛类化合物且具有高含水量的原料，可以提高原料转化率、低碳烯烃选择性以及催化剂活性时间，延长催化剂的使用寿命。
附图说明
1、图1为本发明一实施例的流程图；
其中，1-固定床反应器，2-气液分离器，3-混合物原料，4-惰性气体，5-再生气体，6-气液分离器进料阀，7-烟气，8-含低碳烯烃的气相产物，9-液相产物，10～13-固定床反应器的进料阀，14～17-固定床反应区的出料阀。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但并不构成对本发明的任何限制。
图1示出了本发明一个实施例的含氧化合物制备低碳烯烃的工艺流程图。
图1的系统包括：固定床反应器(1)和气液分离系统，所述固定床反应器和所述气液分离系统连通；所述固定床反应器自上而下设置有多个反应区，反应区的温度可独立调节。
采用图1的系统制备低碳烯烃时，可以首先打开固定床反应器的进料阀(13)和固定床反应器的出料阀(17)，关闭固定床反应器的进料阀(10-12)和固定床反应器的出料阀(14-16)，利用固定床反应器最下部的两个相邻的反应区(自上而下为第一反应区和第二反应区)进行反应，将含氧化合物与水的混合物原料(3)依次通过固定床反应器(1)最下层的第一反应区、第二反应区进行催化裂解反应，产物通过气液分离器(2)进行分离，得到的含低碳烯烃的气相产物(8)从气液分离器(2)的上部可以进入进一步分离工艺，液相产物(9)从气液分离器(2)的下部进入进一步分离工艺。在多个反应区之间分别设置有过渡区。
反应过程中，当第二反应区出口裂解产物中丙烯指数不大于25％时，调节所述第一反应区的温度至所述第二反应区的温度，得到新的第二反应区，将位于所述第一反应区上部的所述第三反应区的温度调节至所述第一反应区的温度，得到新的第一反应区；调节所述第二反应区的温度至所述第三反应区的温度，得到新的第三反应区。
然后打开固定床反应器的进料阀(12)和固定床反应器的出料阀(16)，关闭固定床反应器的进料阀(10、11、13)和固定床反应器的出料阀(14、15、17)，利用新的第一反应区和新的第二反应区继续进行反应。
当对催化剂进行再生时，可以先用惰性气体(4)吹扫固定床反应器(1)后，通入再生气体(5)对催化剂进行再生，再生后的烟气(9)通入烟气系统。
实施例1
实施例1提出了一种含氧化合物制备低碳烯烃的方法，包括如下步骤：
1、首先打开固定床反应器的进料阀(13)和固定床反应器的出料阀(17)，关闭固定床反应器的进料阀(10-12)和固定床反应器的出料阀(14-16)，利用固定床反应器最下部的两个相邻的反应区(自上而下为第一反应区和第二反应区)进行反应，将包括含氧化合物与水的混合物原料(3)依次通过固定床反应器(1)最下层的第一反应区、第二反应区进行催化裂解反应，产物通过气液分离器(2)进行分离，得到的含低碳烯烃的气相产物(8)从气液分离器(2)的上部可以进入进一步分离工艺，液相产物(9)从气液分离器(2)的下部进入进一步分离工艺。在多个反应区之间分别设置有过渡区。
混合物中，含氧化合物与水的质量比为1：4。含氧化合物为醛、酮类含氧化合物，且基于所述含氧化合物的质量计，酮类化合物的质量百分含量为90％。其中，酮类化合物为质量比为1:1的丙酮和丁酮，醛类化合物为丙醛。
固定床反应器中的反应的压力为0.3MPa。第一反应区的温度为340℃，第二反应区的温度为420℃，第三反应区的温度为200℃。在第一反应区、第二反应区、第三反应区中分别装填有催化剂。
以所述含氧化合物的质量计，所述混合物在所述第一反应区内的质量空速为10.0h-1。
固定床反应器的反应区中的均为ZSM-5分子筛催化剂，催化剂的硅铝比为200:1。
2、反应过程中，当第二反应区出口裂解产物中丙烯指数不大于25％时，调节所述第一反应区的温度至所述第二反应区的温度，得到新的第二反应区，将位于所述第一反应区上部的所述第三反应区的温度调节至所述第一反应区的温度，得到新的第一反应区；调节所述第二反应区的温度至所述第三反应区的温度，得到新的第三反应区。
然后打开固定床反应器的进料阀(12)和固定床反应器的出料阀(16)，关闭固定床反应器的进料阀(10、11、13)和固定床反应器的出料阀(14、15、17)，利用新的第一反应区和新的第二反应区继续进行反应。反应直到所有床层完成切换为止。
3、反应完成后，对催化剂进行再生，先用氮气(4)吹扫固定床反应器(1)，通入空气(5)对催化剂进行再生，再生后的烟气(7)通入烟气系统。
再生温度为450℃，再生压力为0.4MPa，以所述催化剂的质量计，再生气的质量空速为50.0h-1。
测量实施例1的原料转化率、低碳烯烃选择性以及催化剂活性时间，结果见表1。
实施例2
实施例2与实施例1的区别仅在于，实施例2的第一反应区的温度为380℃，第二反应区的温度为460℃，第三反应区的温度为250℃，其余步骤和参数均相同。
测量实施例2的原料转化率、低碳烯烃选择性以及催化剂活性时间，结果见表1。
实施例3
实施例3与实施例1的区别仅在于，实施例3的第一反应区的温度为420℃，第二反应区的温度为440℃，第三反应区的温度为350℃，其余步骤和参数均相同。
测量实施例3的原料转化率、低碳烯烃选择性以及催化剂活性时间，结果见表1。
实施例4
实施例4与实施例3的区别仅在于，实施例4的混合物进料中含氧化合物与水的质量比为3:2。含氧化合物为丙醛和丙酮，且基于所述含氧化合物的质量计，丙酮的质量百分含量为60％。其余步骤和参数均相同。
测量实施例4的原料转化率、低碳烯烃选择性以及催化剂活性时间，结果见表1。
实施例5
实施例5与实施例3的区别仅在于，实施例5的混合物进料中含氧化合物与水的质量比为5:5。含氧化合物为乙醛和丁酮，且基于所述含氧化合物的质量计，丁酮的质量百分含量为70％。其余步骤和参数均相同。
测量实施例5的原料转化率、低碳烯烃选择性以及催化剂活性时间，结果见表1。
实施例6
实施例6与实施例3的区别仅在于，实施例6固定床反应器的反应区中的均为ZSM-11分子筛催化剂，催化剂的硅铝比为100:1。其余步骤和参数均相同。
测量实施例6的原料转化率、低碳烯烃选择性以及催化剂活性时间，结果见表1。
实施例7
实施例7与实施例3的区别仅在于，实施例7再生温度为520℃，再生压力为0.1MPa，以所述催化剂的质量计，再生气的质量空速为20.0h-1。其余步骤和参数均相同。
测量实施例7的原料转化率、低碳烯烃选择性以及催化剂活性时间，结果见表1。
实施例8
实施例8与实施例3的区别仅在于，实施例8进行分阶段再生，第一阶段的再生温度为450℃，第一阶段结束的标准为再生时产生的烟气中水的体积含量持续10h不高于0.1％。第二阶段的再生温度为500℃，第二阶段结束的标准为再生时产生的烟气中一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)的总体积含量持续10h不高于0.1％。其余步骤和参数均相同。
测量实施例8的原料转化率、低碳烯烃选择性以及催化剂活性时间，结果见表1。
对比例1
对比例1与实施例1的区别仅在于，对比例1的第一反应区的温度比第二反应区的温度高20℃，第一反应区的温度为400℃，第二反应区的温度为380℃，其余步骤和参数均相同。
测量对比例1的原料转化率、低碳烯烃选择性以及催化剂活性时间，结果见表1。
对比例2
对比例2与实施例1的区别仅在于，对比例2的第一反应区的温度比第二反应区的温度高50℃，第一反应区的温度为450℃，第二反应区的温度为400℃，其余步骤和参数均相同。
测量对比例2的原料转化率、低碳烯烃选择性以及催化剂活性时间，结果见表1。
对比例3
对比例3与实施例1的区别仅在于，对比例3只在第一反应区中装填与实施例1中第一反应区等量的催化剂，其余步骤和参数均相同。
测量对比例3的原料转化率、低碳烯烃选择性以及催化剂活性时间，结果见表1。
对比例4
对比例4与实施例8的区别仅在于，对比例4只在第二反应区中装填与实施例1中第二反应区等量的催化剂，其余步骤和参数均相同。
测量对比例4的原料转化率、低碳烯烃选择性以及催化剂活性时间，结果见表1。
以上实施例和对比例采用如下方法测试或计算：
1、原料转化率＝(原料中含氧化合物的质量-反应产物中含氧化合物的质量)/原料中含氧化合物的质量×100％
2、低碳烯烃选择性＝反应产物中乙烯和丙烯和碳四烃的总质量/反应产物中烃类总质量×100％
3、催化剂活性时间为从投料到所有反应区结束切换为再生时的反应时间
表1
从表1可以看出，本发明实施例的含氧化合物制备低碳烯烃的方法，原料转化率均在80％以上，大部分能够达到90％以上，低碳烯烃选择性收率均在80％以上，催化剂的活性时间相对于对比例明显延长，甚至能够达到880h，说明采用本发明的方法，大大提高了催化剂反应再生后的使用寿命。
在本发明中的提到的任何数值，如果在任何最低值和任何最高值之间只是有两个单位的间隔，则包括从最低值到最高值的每次增加一个单位的所有值。例如，如果声明一种组分的量，或诸如温度、压力、时间等工艺变量的值为50-90，在本说明书中它的意思是具体列举了51-89、52-88……以及69-71以及70-71等数值。对于非整数的值，可以适当考虑以0.1、0.01、0.001或0.0001为一单位。这仅是一些特殊指明的例子。在本申请中，以相似方式，所列举的最低值和最高值之间的数值的所有可能组合都被认为已经公开。
应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。
Claims (10)
1.一种含氧化合物制备低碳烯烃的方法，其特征在于，包括如下步骤：
将包括含氧化合物和水的混合物依次通过第一反应区和第二反应区，在催化剂的作用下发生裂解反应，将反应产物进行气液分离，得到低碳烯烃；
其中，所述第一反应区的温度不高于所述第二反应区的温度。
2.根据权利要求1所述的含氧化合物制备低碳烯烃的方法，其特征在于，所述第一反应区的温度为340℃-450℃，所述第二反应区的温度比所述第一反应区的温度高20℃-80℃；优选地，所述第一反应区的温度为380℃-420℃，所述第二反应区的温度为420℃-500℃。
3.根据权利要求1或2所述的含氧化合物制备低碳烯烃的方法，其特征在于，所述混合物中，所述含氧化合物与水的质量比为1:9-4:1；优选地，所述含氧化合物包括醛、酮类含氧化合物，且基于所述含氧化合物的质量计，酮类化合物的质量百分含量为60％-90％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的含氧化合物制备低碳烯烃的方法，其特征在于，所述第一反应区和所述第二反应区的催化剂为分子筛催化剂，且所述第一反应区和所述第二反应区的分子筛分别独立地选自ZSM-5、ZSM-11和ZSM-34中的至少一种；优选地，所述催化剂的硅铝比不小于100:1。
5.根据权利要求1-4任一项所述的含氧化合物制备低碳烯烃的方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：对所述催化剂进行再生，再生温度为350℃-600℃，再生压力为0-0.5MPa，以所述催化剂的质量计，再生气的质量空速为0.01h-1-50.0h-1；优选地，再生温度为400℃-550℃，再生压力为0.1MPa-0.3MPa，以所述催化剂的质量计，再生气的质量空速为0.01h-1-50.0h-1。
6.根据权利要求1-5任一项所述的含氧化合物制备低碳烯烃的方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：对所述催化剂进行再生，所述再生步骤依次包括第一阶段和第二阶段，所述第一阶段的再生温度为400℃-470℃，所述第二阶段的再生温度为470℃-550℃；优选地，所述第一阶段结束的标准为再生时产生的烟气中水的体积含量持续至少10h不高于0.1％；和/或所述第二阶段结束的标准为再生时产生的烟气中一氧化碳和二氧化碳的总体积含量持续至少10h不高于0.1％。
7.一种利用含氧化合物制备低碳烯烃的系统，其特征在于，包括：固定床反应器和气液分离系统，所述固定床反应器和所述气液分离系统连通；所述固定床反应器自上而下设置有至少两个反应区，所述至少两个反应区至少包括两个相邻的第一反应区和第二反应区，且所述第一反应区的温度不高于所述第二反应区的温度，所述至少两个反应区的温度可独立调节；优选地，所述至少两个反应区还包括第三反应区，所述第三反应区设置在所述第一反应区的上部，和/或所述第三反应区设置在所述第一反应区与第二反应区之间，和/或所述第三反应区设置在所述第二反应区下部。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述反应区的个数为2-10个；优选地，所述反应区的个数为4-6个。
9.采用权利要求7或8所述系统制备低碳烯烃的方法，其特征在于，包括如下步骤：
将包括含氧化合物和水的混合物依次通过所述固定床反应器的第一反应区和第二反应区，在所述第一反应区和所述第二反应区中装填有催化剂，所述包括含氧化合物和水的混合物在催化剂的作用下发生裂解反应，将反应产物通过气液分离系统进行气液分离，得到低碳烯烃；
还包括如下步骤：当裂解产物中丙烯指数不大于25％时，调节所述第一反应区的温度至所述第二反应区的温度，得到第二反应区，将位于所述第一反应区上部的第三反应区的温度调节至所述第一反应区的温度，得到第一反应区，调节所述第二反应区的温度至所述第三反应区的温度，得到第三反应区。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一反应区的温度为340℃-450℃，所述第二反应区的温度比所述第一反应区的温度高20℃-80℃，所述第三反应区的温度为200℃-400℃；优选地，所述第一反应区的温度为380℃-420℃，所述第二反应区的温度为420℃-500℃，所述第三反应区的温度为250℃-350℃。
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