RU2753348C1 - Способ частичной регенерации катализатора превращения метанола в олефин и способ превращения метанола в олефин - Google Patents

Способ частичной регенерации катализатора превращения метанола в олефин и способ превращения метанола в олефин Download PDF

Info

Publication number
RU2753348C1
RU2753348C1 RU2020122179A RU2020122179A RU2753348C1 RU 2753348 C1 RU2753348 C1 RU 2753348C1 RU 2020122179 A RU2020122179 A RU 2020122179A RU 2020122179 A RU2020122179 A RU 2020122179A RU 2753348 C1 RU2753348 C1 RU 2753348C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
methanol
olefin
deactivated
reaction
Prior art date
Application number
RU2020122179A
Other languages
English (en)
Inventor
Мао Е
Цзибинь ЧЖОУ
Тао Чжан
Цзиньлин ЧЖАН
Иньфэн ЧЖАО
Сянао Ван
Цзиньминь ЦЗЯ
Хайлон ТАН
Чжонминь ЛИУ
Original Assignee
Далянь Инститьют Оф Кемикал Физикс, Чайниз Академи Оф Сайэнс
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 Далянь Инститьют Оф Кемикал Физикс, Чайниз Академи Оф Сайэнс filed Critical Далянь Инститьют Оф Кемикал Физикс, Чайниз Академи Оф Сайэнс
Application granted granted Critical
Publication of RU2753348C1 publication Critical patent/RU2753348C1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/90Regeneration or reactivation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/82Phosphates
    • B01J29/84Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
    • B01J29/85Silicoaluminophosphates [SAPO compounds]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/04Gas or vapour treating; Treating by using liquids vaporisable upon contacting spent catalyst
    • B01J38/06Gas or vapour treating; Treating by using liquids vaporisable upon contacting spent catalyst using steam
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/20Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/20Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
    • C07C1/24Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms by elimination of water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C11/00Aliphatic unsaturated hydrocarbons
    • C07C11/02Alkenes
    • C07C11/107Alkenes with six carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/82Phosphates
    • C07C2529/84Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
    • C07C2529/85Silicoaluminophosphates (SAPO compounds)
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584Recycling of catalysts
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/20Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/40Ethylene production

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу превращения метанола в олефин. В способе реакцию превращения метанола в олефин осуществляют в псевдоожиженном слое с использованием частично регенерированного катализатора превращения метанола в олефин, где содержание кокса в частично регенерированном катализаторе составляет от 3,89 мас.% до 6 мас.%, и частично регенерированный катализатор получают способом, включающим: помещение дезактивированного катализатора превращения метанола в олефин в регенератор; частичную регенерацию дезактивированного катализатора путем газификации кокса, осажденного на дезактивированном катализаторе, с помощью газа для регенерации, который представляет собой водяной пар, для получения частично регенерированного катализатора; где регенерированный катализатор представляет собой катализатор на основе молекулярных сит SAPO-34. Технический результат – получение частично регенерированного катализатора одностадийным способом, который обладает улучшенной исходной селективностью по легким олефинам. 7 з.п. ф-лы, 6 ил., 6 пр.

Description

Область техники настоящего изобретения
Настоящая заявка относится к способу частичной регенерации катализатора превращения метанола в олефин и к регенерированному катализатору и принадлежит к области химических катализаторов.
Уровень техники настоящего изобретения
Этилен и пропилен представляют собой важные основные исходные материалы для национальной экономики и занимают значительное стратегическое положение в развитии химической и нефтехимической промышленности. Исходный материал для получения этилена в Китае представляет собой, главным образом, лигроин, и его стоимость является относительно высокой. Промышленная технология превращения метанола в олефин начинается с угля, и легкий олефин с высокой селективностью успешно получают в процессе с псевдоожиженным слоем с применением катализаторов на основе силикоалюмофосфатов (SAPO). Однако дезактивация катализаторов типа SAPO будет происходить после реакции в течение определенного периода времени вследствие отложения кокса, и оказывается необходимым осуществление выжигания кокса для регенерации в целях восстановления активности и селективности катализатора. В документах предшествующего уровня техники в способе регенерации катализатора превращения метанола в олефин используют смесь азота и воздуха или водяного пара и воздуха в качестве исходного газа для регенерации. Посредством регулирования количества азота или водяного пара в исходном газе для регенерации предотвращают явление «неконтролируемого изменения температуры» или «остаточного горения» в процессе регенерации. Однако, применяя этот способ, производят большое количество парникового углекислого газа, что не является благоприятным для защиты окружающей среды и уменьшает использование атомов углерода в метаноле.
В документе US06/286604 раскрыт способ регенерации катализатора посредством смешивания воздуха и водяного пара, в котором объемное соотношение воздуха и водяного пара составляет 1:1, и температура регенерации находится в диапазоне от 450°С до 480°С. Когда используют этот способ, скорость выжигания кокса является очень высокой вследствие присутствия воздуха. Каталитический эффект катализатора после регенерации является сопоставимым с каталитическим эффектом свежего агента, селективность по отношению к начальному легкому олефину не увеличивается, и соответствующий эффект является эквивалентным полной регенерации.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
Согласно аспекту настоящего изобретения предложен способ частичной регенерации катализатора превращения метанола в олефин, в котором можно частично газифицировать отложения кокса на дезактивированном катализаторе с применением водяного пара в целях быстрой и эффективной частичной регенерации дезактивированного катализатора превращения метанола в олефин. Это является более благоприятным для реакции превращения метанола в олефин, чем полная регенерация катализатора.
В документах предшествующего уровня техники для специалистов в данной области техники является общепризнанным, что до реакции МТО в целях повышения каталитической эффективности катализатора SAPO-34 осуществляют модификацию и структурную модификацию свежего катализатора на основе молекулярного сита SAPO-34, такую как модификация гетероатомами металла, модификация типа «корабль в бутылке», клеточная модификация и т.д. В способе модификации типа «корабль в бутылке» и клеточной модификации большая молекула образуется в клетке молекулярного сита на основе механизма углеводородного бассейна, что не только уменьшает число кислотных центров в клетке, но также уменьшает объем клетки, и в результате этого сокращается индукционный период реакции МТО, и улучшается селективность по отношению к легкому олефину. Согласно сообщениям в литературе, молекулы, которые могут модифицировать клетку, представляют собой, главным образом, РН3, SiH4, Si2H6 и B2H6. Однако в отношении частичной регенерации дезактивированного катализатора существуют немногочисленные сообщения в литературе и патентные заявки, описывающие модификацию клеточной структуры посредством остаточных отложений кокса. В сочетании с современным промышленным производством оказывается необходимым удаление отложений кокса в максимально возможной степени с дезактивированных катализаторов в целях полной регенерации таким образом, чтобы обеспечить лучшие эксплуатационные характеристики катализатора. Однако авторы настоящей заявки в процессе творческого исследования обнаружили, что в приведенном выше утверждении присутствует техническая ошибка. Изобретательское открытие настоящей заявки заключается в том, что каталитические эксплуатационные характеристики дезактивированного катализатора превращения метанола в олефин и полностью регенерированного катализатора превращения метанола в олефин не являются удовлетворительными для реакции превращения метанола в олефин, но частично регенерированный катализатор, в котором сохранены отложения кокса в определенном количестве, проявляет лучшую каталитическую активность и может значительно улучшать селективность по отношению к начальным легким олефинам, а также обеспечивать максимально высокую селективность катализатора по отношению к легким олефинам, в результате чего улучшается суммарная селективность по отношению к легким олефинам.
Способ частичной регенерации катализатора превращения метанола в олефин, отличающийся тем, что способ включает помещение дезактивированного катализатора превращения метанола в олефин в регенератор для реакции частичной регенерации с получением регенерированного катализатора, причем по меньшей мере часть регенерированного катализатора имеет содержание кокса, составляющее более чем 1%.
Кроме того, в регенерированном катализаторе, получаемом посредством реакции частичной регенерации в регенераторе, по меньшей мере часть регенерированного катализатора предпочтительно имеет содержание кокса в диапазоне от 1,7% до 6%.
Предпочтительно нижний предел содержания кокса регенерированного катализатора, получаемого посредством реакции частичной регенерации в регенераторе, выбран из 1%, 1,5%, 1,7%, 1,76%, 2%, 2,94%, 3%, 3,89% и 4%, верхний предел выбран из 2%, 2,94%, 3%, 3,89%, 4%, 4,82%, 5,16%, 5,95% и 6%.
Кроме того, предпочтительно регенерированный катализатор, получаемый посредством реакции частичной регенерации в регенераторе, имеет содержание кокса в диапазоне от 2% до 6%.
В настоящей заявке формула для вычисления содержания кокса ω в катализаторе представляет собой следующую формулу I:
содержание кокса
Figure 00000001
В формуле I ω представляет собой выраженное в массовых процентах содержание кокса в катализаторе, и m250°C представляет собой массу катализатора при повышении температуры до 250°С, и m900°C представляет собой массу катализатора при повышении температуры до 900°С, причем процесс нагревания осуществляют на воздухе.
Предпочтительно в реакции частичной регенерации водяной пар вводят в регенератор.
Если воздух или кислород вводят в регенератор, реакция регенерации представляет собой реакцию между отложениями кокса на дезактивированном катализаторе и кислородом. Поскольку она является эквивалентной вышеупомянутой реакции горения кокса, оказывается затруднительным регулирование степени сгорания, и трудно получить частично регенерированный катализатор, причем каталитическая активность катализатора, содержащего отложения кокса, которые не полностью окислились до СО2 после реакции с О2, является невысокой, а селективность по отношению к этилену и пропилену в реакции МТО также оказывается низкой.
В частности, когда воздух используют для регенерации катализатор, даже если степень реакции регулируют, и катализатор оказывается частично регенерированным, частичная регенерация катализатора посредством выжигания кокса с применением воздуха будет вызывать значительное изменение свойств остаточного кокса в составе катализатора. Совместный катализ регенерированного катализатора будет ослабляться в течение реакции МТО, и селективность по отношению к легким олефинам не может достигать максимума, поскольку кислород сначала реагирует с водородом, постепенно превращая остаточный кокс в тяжелые компоненты, в то время как тяжелые компоненты не проявляют каталитической активности в реакции превращения метанола в олефин.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящей заявки водяной пар вводят в регенератор вместо регенерационного газа, содержащего кислород, и реакция регенерации согласно техническому решению настоящей заявки представляет собой реакцию между отложениями кокса на дезактивированном катализаторе и Н2О. В течение процесса регенерации водяной пар селективно реагирует с коксом таким образом, что свойства остаточного кокса можно эффективно регулировать посредством температуры и продолжительности регенерации, и в результате этого может быть дополнительно обеспечена селективность по отношению к легкому олефину в реакции. Согласно техническому решению настоящей заявки катализатор находится в контакте с водяным паром в атмосфере инертного газа таким образом, чтобы предотвратить воздействие воздуха на эксплуатационные характеристики катализатора.
Кроме того, предпочтительно продолжительность контакта между водяным паром, вводимым в регенератор, и дезактивированным катализатором превращения метанола в олефин находится в диапазоне от 10 минут до 40 минут.
Кроме того, предпочтительно водяной пар вводят в регенератор с объемной скоростью в диапазоне от 4 ч-1 до 8 ч-1.
Предпочтительно реакцию частичной регенерации осуществляют при температуре в диапазоне от 600°С до 750°С;
Кроме того, предпочтительно реакцию частичной регенерации осуществляют при температуре в диапазоне от 710°С до 750°С;
Предпочтительно дезактивированный катализатор превращения метанола в олефин имеет содержание кокса в диапазоне от 7% до 12%.
Предпочтительно инертный газ также вводят в регенератор.
Инертный газ представляет собой по меньшей мере один газ, выбранный из азота, гелия, аргона и неона.
Кроме того, предпочтительно в реакции частичной регенерации, объемная доля кислорода в газовой фазе регенератора составляет ≤1%.
Предпочтительно катализатор превращения метанола в олефин подвергают реакции превращения метанола в олефин в реакторе с псевдоожиженным слоем, и дезактивированный катализатор превращения метанола в олефин перемещают в регенератор для реакции частичной регенерации с получением регенерированного катализатора, который представляет собой частично регенерированный катализатор. Частично регенерированный катализатор возвращают в реактор с псевдоожиженным слоем.
Согласно настоящей заявке не полностью регенерированный катализатор означает регенерированный катализатор, в котором отложения кокса на катализаторе частично удалены в результате регенерации, а часть отложений кокса остается на катализаторе. Он может также называться термином «частично регенерированный катализатор».
Предпочтительно катализатор представляет собой катализатор на основе молекулярного сита.
Предпочтительно катализатор превращения метанола в олефин представляет собой катализатор в псевдоожиженном слое.
Предпочтительно катализатор представляет собой катализатор на основе силикоалюмофосфатного молекулярного сита (сокращенно называется термином «молекулярное сито SAPO»).
Предпочтительно реактор представляет собой реактор с псевдоожиженным слоем.
Предпочтительно инертный газ вводят в реактор для продувки перед введением водяного пара. Предпочтительно инертный газ представляет собой по меньшей мере один газ, выбранный из аргона и азота.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен способ превращения метанола в олефин, в котором реакцию превращения метанола в олефин осуществляют в псевдоожиженном слое с применением катализатора превращения метанола в олефин, отличающийся тем, что по меньшей мере часть регенерированного катализатора имеет содержание кокса, составляющее более чем 1%.
Предпочтительно регенерированный катализатор имеет содержание кокса в диапазоне от 2% до 6%.
Предпочтительно регенерированный катализатор получают с применением по меньшей мере одного из описанных выше способов частичной регенерации катализатора превращения метанола в олефин.
Благоприятные эффекты, которые могут быть произведены согласно настоящей заявке, включают следующие:
1) Катализатор оказывается частично регенерированным посредством газификации отложений кокса на катализаторе с применением водяного пара в качестве регенерационного газа, и продукты газификации представляют собой, главным образом, СО и H2, которые могут рециркулировать, в результате чего степень использования атомов углерода в метаноле может быть повышена.
2) Скорость газификации водяного пара является низкой, что оказывается благоприятным для регулирования количества остаточного кокса в катализаторе, причем реакцию газификации кокса с применением водяного пара осуществляется вблизи активного центра катализатора, и в результате этого кокс удаляется селективно.
3) Реакция МТО осуществляется с применением катализатора, частично регенерированного водяным паром, что может значительно улучшать селективность по отношению к начальному легкому олефину, а также обеспечивать наиболее высокую селективность, в результате чего улучшается суммарная селективность по отношению к легким олефинам. Селективность по отношению к начальному легкому олефину в случае полностью регенерированного катализатора составляет 62,57%, и селективность по отношению к начальному легкому олефину в случае частично регенерированного катализатора согласно настоящему способу можно регулировать в диапазоне от 63% до 83%.
4) Реакция МТО осуществляется с применением катализатора, частично регенерированного водяным паром, реагент метанол почти полностью подвергается превращению, и степень превращения метанола является такой же, как в случае свежего катализатора. Степень превращения метанола с применением частично регенерированного катализатора согласно данному способу приближается к 100%.
Краткое описание фигур
На фиг.1 представлено схематическое изображение, иллюстрирующее результаты исследования эксплуатационных характеристик частично регенерированного катализатора согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг.2 представлено схематическое изображение, иллюстрирующее результаты исследования эксплуатационных характеристик частично регенерированного катализатора согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг.3 представлено схематическое изображение, иллюстрирующее результаты исследования эксплуатационных характеристик частично регенерированного катализатора согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг.4 представлено схематическое изображение, иллюстрирующее результаты исследования эксплуатационных характеристик частично регенерированного катализатора согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг.5 представлено схематическое изображение, иллюстрирующее результаты исследования эксплуатационных характеристик частично регенерированного катализатора согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг.6 представлено схематическое изображение, иллюстрирующее результаты исследования эксплуатационных характеристик частично регенерированного катализатора согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Подробное раскрытие варианта осуществления
Далее настоящая заявка подробно описана с представлением примеров, но настоящая заявка не ограничена данными примерами.
Используемый в целях настоящей заявки катализатор SAPO-34 превращения метанола в олефин приобретен на коммерческих условиях у компании Zhengda Energy Materials (Dalian) Co., Ltd.
Содержание кокса в составе катализатора измеряют следующим образом:
Катализатор нагревают до 250°С на воздухе и определяют массу катализатора, обозначаемую как m250°C; затем катализатор нагревают до 900°С на воздухе и определяют массу катализатора, обозначаемую как m900°C содержание кокса в составе катализатора вычисляют по следующей формуле I:
содержание кокса
Figure 00000002
Пример 1
В реактор с неподвижным псевдоожиженным слоем загружают 4 г товарного катализатора SAPO-34 превращения метанола в олефин для осуществления реакции превращения метанола в олефин. Исходный материал для реакции представляет собой водный раствор метанола с концентрацией 80 мас. %, температура реакции составляет 490°С, давление составляет 0,1 МПа, и объемная скорость составляет 2,1 ч-1. После того, как катализатор дезактивируется, измеренное содержание кокса в дезактивированном катализаторе составляет 9,18%.
После того, как катализатор дезактивируется, газообразный азот со скоростью потока 100 мл/мин вводят в реактор для продувки, устанавливают температуру печи, нагревающей реактор. Когда температура повышается до 700°С, газообразный азот непрерывно продувают в течение 10 минут, и затем водяной пар вводят с массовой объемной скоростью 6 ч-1, и температуру выдерживают в течение 15 минут. Когда завершается газификация под действием водяного пара, отбирают небольшое количество катализатора для измерения содержания кокса. Содержание кокса составляет 5,95%. Регенерацию останавливают после превышения запрограммированной температуры, регенерационный газ заменяют газообразным азотом. Когда в нагревательной печи температура снижается до 490°С, ее выдерживают в течение 20 минут. Водный раствор метанола с концентрацией 80 мас. % вводят после того, как температура стабилизируется, объемная скорость составляет 2,1 ч-1, давление составляет 0,1 МПа, и осуществляют оценку реакции превращения метанола в олефин. Степень превращения метанола и селективность по отношению к олефину с применением регенерированного катализатора представлены на фиг.1. На фигуре «свежий агент» означает катализатор превращения метанола в олефин, который не был использован в примерах, то есть который в первый раз используется в качестве катализатора превращения метанола в олефин.
Пример 2
В реактор с неподвижным псевдоожиженным слоем загружают 4 г товарного катализатора SAPO-34 превращения метанола в олефин для осуществления реакции превращения метанола в олефин. Исходный материал для реакции представляет собой водный раствор метанола с концентрацией 80 мас. %, температура реакции составляет 490°С, давление составляет 0,1 МПа, и объемная скорость составляет 2,1 ч-1. После того, как катализатор дезактивируется, измеренное содержание кокса в дезактивированном катализаторе составляет 11,88%.
После того, как катализатор дезактивируется, газообразный азот со скоростью потока 100 мл/мин вводят в реактор для продувки, устанавливают температуру печи, нагревающей реактор. Когда температура повышается до 700°С, газообразный азот непрерывно продувают в течение 10 минут, и затем водяной пар вводят с массовой объемной скоростью 6 ч-1, и температуру выдерживают в течение 30 минут. Когда завершается газификация под действием водяного пара, отбирают небольшое количество катализатора для измерения содержания кокса. Содержание кокса составляет 4,82%. Регенерацию останавливают после превышения запрограммированной температуры, регенерационный газ заменяют газообразным азотом. Когда в нагревательной печи температура снижается до 490°С, ее выдерживают в течение 20 минут. Водный раствор метанола с концентрацией 80 мас. % вводят после того, как температура стабилизируется, объемная скорость составляет 2,1 ч-1, давление составляет 0,1 МПа, и осуществляют оценку реакции превращения метанола в олефин. Степень превращения метанола и селективность по отношению к олефину с применением регенерированного катализатора представлены на фиг.2. На фигуре «свежий агент» означает катализатор превращения метанола в олефин, который не был использован в примерах, то есть который в первый раз используется в качестве катализатора превращения метанола в олефин.
Пример 3
В реактор с неподвижным псевдоожиженным слоем загружают 4 г товарного катализатора SAPO-34 превращения метанола в олефин для осуществления реакции превращения метанола в олефин. Исходный материал для реакции представляет собой водный раствор метанола с концентрацией 80 мас. %, температура реакции составляет 490°С, давление составляет 0,1 МПа, и объемная скорость составляет 2,1 ч-1. После того, как катализатор дезактивируется, измеренное содержание кокса в дезактивированном катализаторе составляет 7,08%.
После того, как катализатор дезактивируется, газообразный азот со скоростью потока 100 мл/мин вводят в реактор для продувки, устанавливают температуру печи, нагревающей реактор. Когда температура повышается до 750°С, азот непрерывно продувают в течение 10 минут, и затем водяной пар вводят с массовой объемной скоростью 6 ч-1, и температуру выдерживают в течение 10 минут. Когда завершается газификация под действием водяного пара, отбирают небольшое количество катализатора для измерения содержания кокса. Содержание кокса составляет 5,16%. Регенерацию останавливают после превышения запрограммированной температуры, регенерационный газ заменяют газообразным азотом. Когда в нагревательной печи температура снижается до 490°С, ее выдерживают в течение 20 минут. Водный раствор метанола с концентрацией 80 мас. % вводят после того, как температура стабилизируется, объемная скорость составляет 2,1 ч-1, давление составляет 0,1 МПа, и осуществляют оценку реакции превращения метанола в олефин. Степень превращения метанола и селективность по отношению к олефину с применением регенерированного катализатора представлены на фиг.3. На фигуре «свежий агент» означает катализатор превращения метанола в олефин, который не был использован в примерах, то есть который в первый раз используется в качестве катализатора превращения метанола в олефин.
Пример 4
В реактор с неподвижным псевдоожиженным слоем загружают 4 г товарного катализатора SAPO-34 превращения метанола в олефин для осуществления реакции превращения метанола в олефин. Исходный материал для реакции представляет собой водный раствор метанола с концентрацией 80 мас. %, температура реакции составляет 490°С, давление составляет 0,1 МПа, и объемная скорость составляет 2,1 ч-1. После того, как катализатор дезактивируется, измеренное содержание кокса в дезактивированном катализаторе составляет 9,18%.
После того, как катализатор дезактивируется, газообразный азот со скоростью потока 100 мл/мин вводят в реактор для продувки, устанавливают температуру печи, нагревающей реактор. Когда температура повышается до 750°С, газообразный азот непрерывно продувают в течение 10 минут, и затем водяной пар вводят с массовой объемной скоростью 6 ч-1, и температуру выдерживают в течение 20 минут. Когда завершается газификация под действием водяного пара, отбирают небольшое количество катализатора для измерения содержания кокса. Содержание кокса составляет 3,89%. Регенерацию останавливают после превышения запрограммированной температуры, регенерационный газ заменяют газообразным азотом. Когда в нагревательной печи температура снижается до 490°С, ее выдерживают в течение 20 минут. Водный раствор метанола с концентрацией 80 мас. % вводят после того, как температура стабилизируется, объемная скорость составляет 2,1 ч-1, давление составляет 0,1 МПа, и осуществляют оценку реакции превращения метанола в олефин. Степень превращения метанола и селективность по отношению к олефину с применением регенерированного катализатора представлены на фиг.4. На фигуре «свежий агент» означает катализатор превращения метанола в олефин, который не был использован в примерах, то есть который в первый раз используется в качестве катализатора превращения метанола в олефин.
Пример 5
В реактор с неподвижным псевдоожиженным слоем загружают 4 г товарного катализатора SAPO-34 превращения метанола в олефин для осуществления реакции превращения метанола в олефин. Исходный материал для реакции представляет собой водный раствор метанола с концентрацией 80 мас. %, температура реакции составляет 490°С, давление составляет 0,1 МПа, и объемная скорость составляет 2,1 ч-1. После того, как катализатор дезактивируется, измеренное содержание кокса в дезактивированном катализаторе составляет 9,18%.
После того, как катализатор дезактивируется, газообразный азот со скоростью потока 100 мл/мин вводят в реактор для продувки, устанавливают температуру печи, нагревающей реактор. Когда температура повышается до 750°С, газообразный азот непрерывно продувают в течение 10 минут, и затем водяной пар вводят с массовой объемной скоростью 6 ч-1, и температуру выдерживают в течение 30 минут. Когда завершается газификация под действием водяного пара, отбирают небольшое количество катализатора для измерения содержания кокса. Содержание кокса составляет 2,94%. Регенерацию останавливают после превышения запрограммированной температуры, регенерационный газ заменяют газообразным азотом. Когда в нагревательной печи температура снижается до 490°С, ее выдерживают в течение 20 минут. Водный раствор метанола с концентрацией 80 мас. % вводят после того, как температура стабилизируется, объемная скорость составляет 2,1 ч-1, давление составляет 0,1 МПа, и осуществляют оценку реакции превращения метанола в олефин. Степень превращения метанола и селективность по отношению к олефину с применением регенерированного катализатора представлены на фиг.5. На фигуре «свежий агент» означает катализатор превращения метанола в олефин, который не был использован в примерах, то есть который в первый раз используется в качестве катализатора превращения метанола в олефин.
Пример 6
В реактор с неподвижным псевдоожиженным слоем загружают 4 г товарного катализатора SAPO-34 превращения метанола в олефин для осуществления реакции превращения метанола в олефин. Исходный материал для реакции представляет собой водный раствор метанола с концентрацией 80 мас. %, температура реакции составляет 490°С, давление составляет 0,1 МПа, и объемная скорость составляет 2,1 ч-1. После того, как катализатор дезактивируется, измеренное содержание кокса в дезактивированном катализаторе составляет 9,18%.
После того, как катализатор дезактивируется, газообразный азот со скоростью потока 100 мл/мин вводят в реактор для продувки, устанавливают температуру печи, нагревающей реактор. Когда температура повышается до 750°С, газообразный азот непрерывно продувают в течение 10 минут, и затем водяной пар вводят с массовой объемной скоростью 6 ч-1, и температуру выдерживают в течение 40 минут. Когда завершается газификация под действием водяного пара, отбирают небольшое количество катализатора для измерения содержания кокса. Содержание кокса составляет 1,76%. Регенерацию останавливают после превышения запрограммированной температуры, регенерационный газ заменяют газообразным азотом. Когда в нагревательной печи температура снижается до 490°С, ее выдерживают в течение 20 минут. Водный раствор метанола с концентрацией 80 мас. % вводят после того, как температура стабилизируется, объемная скорость составляет 2,1 ч-1, давление составляет 0,1 МПа, и осуществляют оценку реакции превращения метанола в олефин. Степень превращения метанола и селективность по отношению к олефину с применением регенерированного катализатора представлены на фиг.6. На фигуре «свежий агент» означает катализатор превращения метанола в олефин, который не был использован в примерах, то есть который в первый раз используется в качестве катализатора превращения метанола в олефин.
Выше представлены только некоторые примеры настоящей заявки, которые не предназначены для ограничения настоящей заявки каким-либо образом. Хотя настоящая заявка раскрыта выше с представлением предпочтительного примера, это не предназначено для ограничения настоящей заявки. Любому специалисту в данной области техники понятно, что другие изменения и модификации посредством применения приведенного выше технического содержания без выхода за пределы объема технического решения настоящей заявки соответствуют эквивалентным вариантам осуществления и принадлежат к объему технического решения.

Claims (11)

1. Способ превращения метанола в олефин, в котором реакцию превращения метанола в олефин осуществляют в псевдоожиженном слое с использованием частично регенерированного катализатора превращения метанола в олефин, где содержание кокса в частично регенерированном катализаторе превращения метанола в олефин составляет от 3,89 мас.% до 6 мас.%, и частично регенерированный катализатор превращения метанола в олефин получают способом, включающим:
помещение дезактивированного катализатора превращения метанола в олефин в регенератор;
частичную регенерацию дезактивированного катализатора превращения метанола в олефин путем газификации кокса, осажденного на дезактивированном катализаторе превращения метанола в олефин, с помощью газа для регенерации, который представляет собой водяной пар, для получения частично регенерированного катализатора превращения метанола в олефин;
где регенерированный катализатор превращения метанола в олефин представляет собой катализатор на основе молекулярных сит SAPO-34.
2. Способ превращения метанола в олефин по п. 1, в котором продолжительность контакта между водяным паром и дезактивированным катализатором превращения метанола в олефин находится в диапазоне от 10 минут до 40 минут.
3. Способ превращения метанола в олефин по п. 2, в котором водяной пар вводят в регенератор с объемной скоростью в диапазоне от 4 ч-1 до 8 ч-1.
4. Способ превращения метанола в олефин по п. 1, в котором реакцию частичной регенерации осуществляют при температуре в диапазоне от 600°C до 750°C.
5. Способ превращения метанола в олефин по п. 1, в котором реакцию частичной регенерации осуществляют при температуре в диапазоне от 710°C до 750°C.
6. Способ превращения метанола в олефин по п. 1, в котором содержание кокса в дезактивированном катализаторе превращения метанола в олефин составляет от 7 мас.% до 12 мас.%.
7. Способ превращения метанола в олефин по п. 1, в котором инертный газ также вводят в регенератор; инертный газ представляет собой по меньшей мере один газ, выбранный из азота, гелия, аргона и неона.
8. Способ превращения метанола в олефин по п. 1, в котором регенерированный катализатор превращения метанола в олефин представляет собой катализатор в псевдоожиженном слое.
RU2020122179A 2017-12-05 2017-12-05 Способ частичной регенерации катализатора превращения метанола в олефин и способ превращения метанола в олефин RU2753348C1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2017/114567 WO2019109237A1 (zh) 2017-12-05 2017-12-05 部分再生甲醇制烯烃催化剂的方法和甲醇制烯烃方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2753348C1 true RU2753348C1 (ru) 2021-08-13

Family

ID=66751229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020122179A RU2753348C1 (ru) 2017-12-05 2017-12-05 Способ частичной регенерации катализатора превращения метанола в олефин и способ превращения метанола в олефин

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11504703B2 (ru)
EP (1) EP3721995A4 (ru)
JP (1) JP7008138B2 (ru)
KR (1) KR102400421B1 (ru)
RU (1) RU2753348C1 (ru)
SG (1) SG11202005199TA (ru)
WO (1) WO2019109237A1 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4082659A4 (en) * 2020-10-16 2023-04-26 Dalian Institute Of Chemical Physics, Chinese Academy Of Sciences REGENERATION DEVICE, DEVICE FOR PRODUCTION OF LOW CARBON OLEFINS AND USES THEREOF
WO2022077452A1 (zh) * 2020-10-16 2022-04-21 中国科学院大连化学物理研究所 流化床反应器、装置以及含氧化合物制备低碳烯烃的方法
CN115304442A (zh) * 2021-05-08 2022-11-08 国家能源投资集团有限责任公司 甲醇制c2-c3烯烃的方法和装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2361671C1 (ru) * 2005-06-30 2009-07-20 Юоп Ллк Способы восстановления активности молекулярноситовых катализаторов
CN101811072A (zh) * 2009-02-19 2010-08-25 中国石油化工股份有限公司 甲醇制烯烃反应过程中控制再生的方法
CN101844089A (zh) * 2010-05-25 2010-09-29 兆威兴业有限公司 对甲醇或二甲醚制备低碳烯烃用催化剂部分再生的方法
JP2011011207A (ja) * 2009-06-05 2011-01-20 Mitsubishi Chemicals Corp 触媒の再生方法
RU2522576C1 (ru) * 2013-04-10 2014-07-20 Ассоциация делового сотрудничества в области передовых комплексных технологий "АСПЕКТ" Способ каталитического пиролиза хлористого метила
CN104672040A (zh) * 2013-12-03 2015-06-03 中国科学院大连化学物理研究所 一种含氧化合物制低碳烯烃的方法及其使用的设备

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6482999B2 (en) * 1999-02-17 2002-11-19 Exxonmobil Chemical Patents, Inc. Method for improving light olefin selectivity in an oxygenate conversion reaction
US6286604B1 (en) 2000-05-09 2001-09-11 Ren-Sheng Ou Powerless automatic and/or manual fire-extinguishing device
US20070037692A1 (en) 2005-08-10 2007-02-15 Beech James H Jr Method for stabilizing catalyst activity during MTO unit operation
EP2022565A1 (en) * 2007-07-06 2009-02-11 Casale Chemicals S.A. Process for preparing silicoaluminoposphate (SAPO) molecular sieves, catalysts containing said sieves and catalytic dehydration processes using said catalysts
CN101941875B (zh) * 2009-07-06 2012-11-28 中国石油化工股份有限公司 增产低碳烯烃的方法
CN102276393A (zh) * 2010-06-11 2011-12-14 中国石油化工股份有限公司 甲醇制烯烃反应-再生系统中再生催化剂返回反应器的方法
CN102463138B (zh) * 2010-11-17 2013-08-14 中国石油化工股份有限公司 Sapo-34催化剂的两段再生方法
KR101494229B1 (ko) * 2013-05-01 2015-02-17 한국화학연구원 중간생성물의 실시간 모니터링을 통한 메탄올로부터 경질올레핀 제조용 순환유동층 공정의 효율적 운전
EP3078652B1 (en) * 2013-12-03 2018-07-18 Dalian Institute Of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences Method for preparing a light olefin using an oxygen-containing compound

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2361671C1 (ru) * 2005-06-30 2009-07-20 Юоп Ллк Способы восстановления активности молекулярноситовых катализаторов
CN101811072A (zh) * 2009-02-19 2010-08-25 中国石油化工股份有限公司 甲醇制烯烃反应过程中控制再生的方法
JP2011011207A (ja) * 2009-06-05 2011-01-20 Mitsubishi Chemicals Corp 触媒の再生方法
CN101844089A (zh) * 2010-05-25 2010-09-29 兆威兴业有限公司 对甲醇或二甲醚制备低碳烯烃用催化剂部分再生的方法
RU2522576C1 (ru) * 2013-04-10 2014-07-20 Ассоциация делового сотрудничества в области передовых комплексных технологий "АСПЕКТ" Способ каталитического пиролиза хлористого метила
CN104672040A (zh) * 2013-12-03 2015-06-03 中国科学院大连化学物理研究所 一种含氧化合物制低碳烯烃的方法及其使用的设备

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
И.М. Колесников. Катализ в газонефтяной отрасли.− Москва −2012; Кемер О.В. Методика решения задач по курсу общей химии: учебно-метод. пособие/ О.В. Кемер, Т.А. Антипова.- Ульяновск: УВАУ ГА, 2007.- 65с. *
Москвичев Ю.А. и др. Теоретические основы химической технологии: Учебное пособие. 2-е изд., испр.-СПб.: Издательство "Лань", 2016. *
Твёрдые катализаторы, их структура, состав и каталитическая активность: Монография 1 И.М. Колесников, Г.И.Вяхирев, М.Ю. Кильянов, В.А. Винокуров, С.И. Колесников - М.: ГУП Издательство "Нефть и газ" РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2000, 372 с. *
Твёрдые катализаторы, их структура, состав и каталитическая активность: Монография 1 И.М. Колесников, Г.И.Вяхирев, М.Ю. Кильянов, В.А. Винокуров, С.И. Колесников - М.: ГУП Издательство "Нефть и газ" РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2000, 372 с. И.М. Колесников. Катализ в газонефтяной отрасли.− Москва −2012; Кемер О.В. Методика решения задач по курсу общей химии: учебно-метод. пособие/ О.В. Кемер, Т.А. Антипова.- Ульяновск: УВАУ ГА, 2007.- 65с. Москвичев Ю.А. и др. Теоретические основы химической технологии: Учебное пособие. 2-е изд., испр.-СПб.: Издательство "Лань", 2016. *

Also Published As

Publication number Publication date
KR102400421B1 (ko) 2022-05-19
US20200324280A1 (en) 2020-10-15
WO2019109237A1 (zh) 2019-06-13
SG11202005199TA (en) 2020-07-29
KR20200085831A (ko) 2020-07-15
JP7008138B2 (ja) 2022-02-10
EP3721995A1 (en) 2020-10-14
EP3721995A4 (en) 2020-11-11
US11504703B2 (en) 2022-11-22
JP2021505361A (ja) 2021-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2753348C1 (ru) Способ частичной регенерации катализатора превращения метанола в олефин и способ превращения метанола в олефин
CN108620089B (zh) 一种二氧化碳加氢制低碳烯烃催化剂及其制备方法与应用
Zhong et al. New method for highly efficient conversion of biomass-derived levulinic acid to γ-valerolactone in water without precious metal catalysts
Zeng et al. Bio-oil heavy fraction for hydrogen production by iron-based oxygen carrier redox cycle
Obrzut et al. Reducing methane formation in methanol to olefins reaction on metal impregnated SAPO-34 molecular sieve
WO2011054204A1 (zh) 一种采用甲醇或二甲醚制备低碳烯烃的工艺
JP7003223B2 (ja) 1,2-ジクロロエタンを熱分解して塩化ビニルを製造するための触媒及びその製造ならびに再生方法
CN109865530B (zh) 部分再生甲醇制烯烃催化剂的方法和甲醇制烯烃方法
CN114887625A (zh) 一种Fe基金属有机骨架材料衍生催化剂及其制备方法和应用
CN105771993A (zh) 用于合成气制取液态烃的费托合成催化剂及其制备方法
CN104098429A (zh) 一种利用循环流化床由甲醇制备丙烯、c4烃类的方法
Portillo et al. Effect of Water and Methanol Concentration in the Feed on the Deactivation of In2O3-ZrO2/SAPO-34 Catalyst in the Conversion of CO2/CO to Olefins by Hydrogenation
Anekwe et al. Bioethanol as a potential eco‐friendlier feedstock for catalytic production of fuels and petrochemicals
CN101792362A (zh) 二甲醚连续芳构化与催化剂再生的方法及装置
JP2010053123A (ja) 芳香族化合物製造方法
JP2013199461A (ja) 1−ブタノールの合成方法
RU2787876C1 (ru) Способ частичной регенерации катализатора превращения метанола и/или диметилового эфира в олефины и способ превращения метанола и/или диметилового эфира в олефины
CN102791377B (zh) 再生费托合成催化剂的制造方法和烃的制造方法
JP2022531848A (ja) メタノール及び/又はジメチルエーテルからオレフィンを製造するための触媒の部分再生方法及びメタノール及び/又はジメチルエーテルからオレフィンを製造する方法
JP2002161280A (ja) 二酸化炭素共存下の炭化水素類の製造方法
CN111905839B (zh) 甲醇和/或二甲醚制烯烃催化剂的部分再生方法及甲醇和/或二甲醚制烯烃方法
CN107108403A (zh) 用于增强烷烃的脱氢性能的方法
Portillo Bazaco et al. Effect of water and methanol concentration in the feed on the deactivation of In2O3-ZrO2/SAPO-34 catalyst in the conversion of CO2/CO to olefins by hydrogenation
CN116655445A (zh) 一种富氢溶剂中pet塑料原位加氢制备对二甲苯的方法
JP4732703B2 (ja) オレフィンに富む炭化水素を製造するための触媒