专利名称：甲醇制备低碳烯烃的方法
技术领域：
本发明涉及一种制备低碳烯烃的方法，尤其涉及一种甲醇制备低碳烯烃的方法。
背景技术：
低碳烯烃是重要的基础化工原料，传统的烯烃生产是通过石脑油裂解工艺得到，需要消耗大量的原油，长期以来国内自给率只有50%左右。近年来，由于原油价格居高不下，石油路线制取低碳烯烃的成本不断攀升。采用煤、天然气等原料转化为含氧化合物，再制取低碳烯烃的技术路线，越来越受到重视。甲醇制备低碳烯烃的整个反应过程可分为两个阶段:脱水阶段、裂解反应阶段:
(1)脱水阶段
2CH30H — CH3OCH3 + H2O + Q
(2)裂解反应阶段 ①主反应(生成烯烃) nCH30H — CnH2n + nH20 + Q nCH30CH3 — 2CnH2n + ηΗ20 + Q 以上各种烯烃产物均为气态。②副反应(生成烷烃、芳烃、碳氧化物)
(n + I) CH3OH — CnH2n+ 2 + C + (n + I) H2O + Q(2n + I) CH3OH — 2CnH2n + 2 + CO + 2nH20 + Q(3n + I) CH3OH — 3CnH2n + 2 + CO2 + (3n — 1)H20 + QnCH30CH3 — CnH2n_6 + 3H2 + nH20 + Q
甲醇制备低碳烯烃对温度要求较高，为了尽量减少副反应的发生，通常在其开车初期通过热量源自再生器的辅助燃烧室将催化剂直接加热至430-44(TC，在一定催化剂藏量和循环量下制得低碳烯烃产物，使温度达到平衡。由于整个反应器体积较大，温度上升很慢导致开车时间很长，为缩短开车时间需要对烘炉和升温设备投入大量资金，开车时需使用大量燃料方能将将催化剂和反应器加热至所需温度。
发明内容
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为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种甲醇制备低碳烯烃的方法，利用甲醇生成二甲醚产生的副反应热提高催化剂的温度，从而有效缩短了开车投料时间，降低了烘炉及升温设备的投入，进而有效减少了能耗，节约了能源，对生成的二甲醚通过火炬系统进行，减少了环境污染。本发明所采用的技术方案:
本发明所涉及的甲醇制备低碳烯烃的方法，包括以下步骤:
(O将甲醇缓冲罐内的液态甲醇原料通过原料输送泵送入甲醇预热器，加热至110-120°C、150-200KPa，将流化床反应器(MTO)通过烘炉加热至350°C以上；
(2)将气化后的甲醇送入MTO反应器，与流化状态的SDAP0-34催化剂发生副反应脱水形成二甲醚(CH3OCH3)并放热，放出的反应热使MTO反应器中的催化剂温度缓慢上升，当温度达到430-440°C，甲醇气体生成二甲醚的转化率降低，开始大量生成低碳烯烃；
(3)生成的二甲醚通过气相产物管路进入汽提器旋风分离，冷却降温后液态回收，气态送入火炬系统；
(4)生成的低碳烯烃通过气相产物管路进入汽提器旋风分离，冷却降温后通过吸收稳 定系统分离回收；
(5)暂时失活的催化剂通过提升管进入汽提器，旋风分离后进入再生器再生；
(6)再生后的催化剂进入MTO反应器，完成催化剂的循环再生。所述步骤(4)中的再生器温度为700-800°C。
本发明的有益效果:
本发明利用甲醇生成二甲醚的副反应:2CH30H — CH30CH3+H20+24.3kJ，产生的副反应热提高催化剂的温度，从而有效缩短了甲醇制备低碳烯烃的开车时间，降低了烘炉及升温设备的投入，进而有效减少了能耗，节约了能源，对生成的气态二甲醚通过火炬系统回收处理，减少了环境污染。
图1为本发明的结构示意图。图中:1-原料输送泵，2-MT0反应器，3-气相产物管路，4-气提器，5_冷却器，6_火炬系统，7-吸收稳定系统，8-再生器，9-提升管，10-提升蒸汽。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。如图1所示，将甲醇缓冲罐内的液态甲醇原料通过原料输送泵I送入甲醇预热器，加热至110-120°C、150-200KPa，将流化床反应器(MTO) 2通过烘炉加热至350 °C以上；将气化后的甲醇送入MTO反应器2，与流化状态的SDAP0-34催化剂发生副反应:2CH30H — CH30CH3+H20+23.4kJ，生成二甲醚(CH3OCH3),放出的反应热使MTO反应器2中的催化剂温度缓慢上升，随着温度的上升，二甲醚在催化剂活性中心上形成表面甲基，并基于碳池机理形成C-C键，相连的表面甲基从催化剂表面上脱落生成低碳烯烃混合物，当温度达到430-440°C，甲醇气体生成二甲醚的转化率降低，大量生成低碳烯烃。生成的二甲醚通过气相产物管路3进入汽提器4旋风分离，经冷却器5冷却降温后液态回收，气态送入火炬系统6 ;生成的低碳烯烃通过气相产物管路3进入汽提器4旋风分离，经冷却器5冷却降温后通过吸收稳定系统7分离回收。暂时失活的催化剂随汽提蒸汽10通过提升管9进入汽提器4，旋风分离后进入温度为700-800°C的再生器8再生；再生后的催化剂进入MTO反应器2，完成催化剂的循环再生。
权利要求
1.一种甲醇制备低碳烯烃的方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)将甲醇缓冲罐内的液态甲醇原料通过原料输送泵送入甲醇预热器，加热至110-120°C、150-200KPa，将流化床反应器通过烘炉加热至350°C以上； (2)将气化后的甲醇送入流化床反应器，与流化状态的SDAP0-34催化剂发生副反应脱水形成二甲醚并放热，放出的反应热使流化床反应器中的催化剂温度缓慢上升，当温度达到430-440°C，甲醇气体生成二甲醚的转化率降低，开始大量生成低碳烯烃； (3)生成的二甲醚通过气相产物管路进入汽提器旋风分离，冷却降温后液态回收，气态送入火炬系统； (4)生成的低碳烯烃通过气相产物管路进入汽提器旋风分离，冷却降温后通过吸收稳定系统分离回收； (5)暂时失活的催化剂通过提升管进入汽提器，旋风分离后进入再生器再生； (6 )再生后的催化剂进入流化床反应器，完成催化剂的循环再生。
2.根据权利要求1所述的甲醇制备低碳烯烃的方法，其特征在于:所述步骤(4)中的再生器温度为700-8 00°C。
全文摘要
本发明涉及一种甲醇制备低碳烯烃的方法，利用甲醇生成二甲醚的副反应2CH3OH→CH3OCH3+H2O+24.3kJ，产生的副反应热提高催化剂的温度，从而有效缩短了甲醇制备低碳烯烃的开车时间，降低了烘炉及升温设备的投入，进而有效减少了能耗，节约了能源，对生成的气态二甲醚通过火炬系统回收处理，减少了环境污染。
文档编号C07C11/02GK103193575SQ20131009180
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月21日 优先权日2013年3月21日
发明者朱志峰, 黎军, 范旭, 徐冬生, 陈明功 申请人:安徽淮化股份有限公司