專利名稱：甲醇制烯烴再生系統(tǒng)內(nèi)降低催化劑跑損的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種甲醇制烯烴再生系統(tǒng)內(nèi)降低催化劑跑損的方法。
背景技術(shù)：
低碳烯烴，即乙烯和丙烯，是兩種重要的基礎(chǔ)化工原料，其需求量在不斷增加。一般地，乙烯、丙烯是通過石油路線來生產(chǎn)，但由于石油資源有限的供應(yīng)量及較高的價(jià)格，由石油資源生產(chǎn)乙烯、丙烯的成本不斷增加。近年來，人們開始大力發(fā)展替代原料轉(zhuǎn)化制乙烯、丙烯的技術(shù)。其中，一類重要的用于輕質(zhì)烯烴生產(chǎn)的替代原料是含氧化合物，例如醇類 (甲醇、乙醇)、醚類(二甲醚、甲乙醚)、酯類(碳酸二甲酯、甲酸甲酯)等，這些含氧化合物可以通過煤、天然氣、生物質(zhì)等能源轉(zhuǎn)化而來。某些含氧化合物已經(jīng)可以達(dá)到較大規(guī)模的生產(chǎn)，如甲醇，可以由煤或天然氣制得，工藝十分成熟，可以實(shí)現(xiàn)上百萬噸級(jí)的生產(chǎn)規(guī)模。由于含氧化合物來源的廣泛性，再加上轉(zhuǎn)化生成輕質(zhì)烯烴工藝的經(jīng)濟(jì)性，所以由含氧化合物轉(zhuǎn)化制烯烴(OTO)的工藝，特別是由甲醇轉(zhuǎn)化制烯烴(MTO)的工藝受到越來越多的重視。US 4499327專利中對(duì)磷酸硅鋁分子篩催化劑應(yīng)用于甲醇轉(zhuǎn)化制烯烴工藝進(jìn)行了詳細(xì)研究，認(rèn)為SAP0-34是MTO工藝的首選催化劑。SAP0-34催化劑具有很高的輕質(zhì)烯烴選擇性，而且活性也較高，可使甲醇轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)烯烴的反應(yīng)時(shí)間達(dá)到小于10秒的程度，更甚至達(dá)到提升管的反應(yīng)時(shí)間范圍內(nèi)。CN 03811504中公布了一種為再生器提供熱量的方法，尤其針對(duì)再生系統(tǒng)的開工階段，通過將噴入低于500ppm硫、200ppm氮含量的加熱燃料為再生系統(tǒng)提供熱量，實(shí)現(xiàn)待生催化劑的再生。但該方法存在再生系統(tǒng)內(nèi)催化劑跑損量較大的問題。CN 02827577中公布了一種降低再生器內(nèi)稀相和密相溫差的方法，通過控制加入 CO氧化金屬的量，控制CO的燃燒區(qū)域，將再生器稀相和密相溫差控制在100°C以下。該方法并沒有說明催化劑的跑損情況。本領(lǐng)域所公知的，再生后的催化劑在進(jìn)入反應(yīng)器前需要脫除夾帶的煙氣，現(xiàn)有技術(shù)均采用水蒸氣進(jìn)行脫氣，脫氣后的氣相物質(zhì)返回再生器沉降區(qū)，使得再生器內(nèi)水蒸氣分壓增加，導(dǎo)致催化劑跑損量增大。本發(fā)明有針對(duì)性的解決了該問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中存在的催化劑跑損量較大的問題，提供一種新的甲醇制烯烴再生系統(tǒng)內(nèi)降低催化劑跑損的方法。該方法用于低碳烯烴的生產(chǎn)中， 具有催化劑跑損量較小的優(yōu)點(diǎn)。為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種甲醇制烯烴再生系統(tǒng)內(nèi)降低催化劑跑損的方法，所述方法包括以下步驟(a)提供一種甲醇制烯烴再生系統(tǒng)，包括再生器再生區(qū)、再生器沉降區(qū)、取熱區(qū)、脫氣區(qū)、再生介質(zhì)脫水區(qū)、煙氣管道；(b)再生介質(zhì)經(jīng)再生介質(zhì)脫水區(qū)脫水后進(jìn)入再生器再生區(qū)，與積碳催化劑在有效條件下接觸，生成煙氣，同時(shí)形成再生催化劑；(c)所述煙氣經(jīng)再生器沉降區(qū)內(nèi)的氣固旋風(fēng)分離器分離后，經(jīng)所述煙氣管道進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)；(d)所述再生催化劑進(jìn)入脫氣區(qū)，與脫氣介質(zhì)接觸，脫除夾帶的煙氣后進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)，脫氣區(qū)脫除的煙氣和脫氣介質(zhì)進(jìn)入所述煙氣管道。上述技術(shù)方案中，所述催化劑包括SAP0-34分子篩；所述再生介質(zhì)為空氣，脫氣介質(zhì)為水蒸氣；所述取熱區(qū)位于再生器外，取熱區(qū)流化介質(zhì)為空氣或氮?dú)庵械闹辽僖环N；所述再生系統(tǒng)內(nèi)所用的空氣或氮?dú)庠?20°C以上的溫度下進(jìn)入再生系統(tǒng)；所述再生介質(zhì)脫水區(qū)脫水方法采用干燥法，干燥劑選自硅膠、氧化鋁或分子篩；所述再生器再生區(qū)內(nèi)的水蒸氣分壓小于20千帕；所述有效條件為再生溫度630 685°C，再生壓力以表壓計(jì)為0. 1 0. 2兆帕，氣相線速為0. 4 0. 8米/秒。本發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)，在600°C以上的再生溫度下，再生體系中的水蒸氣含量對(duì)催化劑的跑損影響很大。再生體系中的水蒸氣含量較大時(shí)，催化劑的跑損量相應(yīng)增大。采用本發(fā)明的方法，控制進(jìn)入再生系統(tǒng)的氣體含水量，在進(jìn)入系統(tǒng)前均需要脫水，同時(shí)將脫氣區(qū)的氣相不返回再生器內(nèi)，而返回至再生器出口的煙氣管道，有效降低了再生器內(nèi)的水蒸氣分壓，從而降低了催化劑的跑損量。采用本發(fā)明的技術(shù)方案所述催化劑包括SAP0-34分子篩；所述再生介質(zhì)為空氣， 脫氣介質(zhì)為水蒸氣；所述取熱區(qū)位于再生器外，取熱區(qū)流化介質(zhì)為空氣或氮?dú)庵械闹辽僖环N；所述再生系統(tǒng)內(nèi)所用的空氣或氮?dú)庠?20°C以上的溫度下進(jìn)入再生系統(tǒng)；所述再生介質(zhì)脫水區(qū)脫水方法采用干燥法，干燥劑選自硅膠、氧化鋁或分子篩；所述再生器再生區(qū)內(nèi)的水蒸氣分壓小于20千帕；所述有效條件為再生溫度630 685°C，再生壓力以表壓計(jì)為 0. 1 0. 2兆帕，氣相線速為0. 4 0. 8米/秒，再生器沉降區(qū)的氣固旋風(fēng)分離器出口煙氣中催化劑含量降低達(dá)到60 %左右，取得了較好的技術(shù)效果。


圖1為本發(fā)明所述方法的流程示意圖。圖1中，1為再生介質(zhì)管線；2為排水管線；3為再生介質(zhì)脫水區(qū)；4為加熱器；5為再生器再生區(qū)；6為待生斜管；7為取熱區(qū)流化介質(zhì)管線；8為取熱區(qū)；9為脫氣區(qū)；10為脫氣介質(zhì)管線；11為再生催化劑進(jìn)入脫氣區(qū)管線；12為再生器沉降區(qū)；13為氣固旋風(fēng)分離器；14為脫氣區(qū)氣相進(jìn)入煙氣管道管線；15為煙氣管道。再生介質(zhì)經(jīng)管線1進(jìn)入再生介質(zhì)脫水區(qū)3脫水后進(jìn)入再生器再生區(qū)5，與積碳催化劑在有效條件下接觸，生成煙氣，同時(shí)形成再生催化劑，煙氣經(jīng)再生器沉降區(qū)12內(nèi)的氣固旋風(fēng)分離器13分離后，經(jīng)煙氣管道15進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)，再生催化劑經(jīng)管線11進(jìn)入脫氣區(qū)9， 與脫氣介質(zhì)接觸，脫除夾帶的煙氣后進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)，脫氣區(qū)9脫除的煙氣和脫氣介質(zhì)進(jìn)入煙氣管道15。下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，但不僅限于本實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1在如圖1所示的再生系統(tǒng)中，催化劑為SAP0-34，再生空氣進(jìn)入再生介質(zhì)脫水區(qū)脫水后，經(jīng)加熱至155°C后進(jìn)入再生器再生區(qū)，與積碳催化劑接觸，生成煙氣，同時(shí)形成再生催化劑，煙氣經(jīng)氣固旋風(fēng)分離器分離后，經(jīng)煙氣管道進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)，再生催化劑進(jìn)入脫氣區(qū)，與水蒸氣接觸，脫除夾帶的煙氣后進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)，脫氣區(qū)脫除的煙氣和脫氣介質(zhì)進(jìn)入煙氣管道。脫水區(qū)采用硅膠干燥方法進(jìn)行脫水。積碳催化劑積碳量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.8%，再生器外設(shè)置取熱區(qū)，流化介質(zhì)為氮?dú)?，再生溫度?62°C，再生壓力為0. 15兆帕，氣相線速為0. 6 米/秒，再生器再生區(qū)內(nèi)水蒸氣分壓為11千帕。保持催化劑流動(dòng)控制的穩(wěn)定性，再生器沉降區(qū)的氣固旋風(fēng)分離器出口煙氣中催化劑含量為0. 21克/米3。實(shí)施例2按照實(shí)施例1所述的條件和步驟，再生空氣經(jīng)加熱至120°C后進(jìn)入再生器再生區(qū)， 積碳催化劑積碳量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4. 5%，再生溫度為685°C，再生壓力為0. 1兆帕，氣相線速為 0.8米/秒，再生器再生區(qū)內(nèi)水蒸氣分壓為19千帕，再生器沉降區(qū)的氣固旋風(fēng)分離器出口煙氣中催化劑含量為0.38克/米3。實(shí)施例3按照實(shí)施例1所述的條件和步驟，再生空氣經(jīng)加熱至142°C后進(jìn)入再生器再生區(qū)， 再生溫度為630°C，再生壓力為0. 2兆帕，氣相線速為0. 4米/秒，再生器再生區(qū)內(nèi)水蒸氣分壓為8. 7千帕，積碳催化劑積碳量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2. 9%，取熱區(qū)流化介質(zhì)為空氣，脫水區(qū)采用13X分子篩干燥方法進(jìn)行脫水，再生器沉降區(qū)的氣固旋風(fēng)分離器出口煙氣中催化劑含量為0.16克/米3。比較例1按照實(shí)施例1所述的條件和步驟，脫氣區(qū)氣相返回再生器沉降區(qū)，使得再生器再生區(qū)內(nèi)水蒸氣分壓達(dá)到27千帕，再生器沉降區(qū)的氣固旋風(fēng)分離器出口煙氣中催化劑含量為0.57克/米3。顯然，采用本發(fā)明的方法，可以達(dá)到降低再生系統(tǒng)內(nèi)催化劑跑損量的目的，具有較大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可用于低碳烯烴的工業(yè)生產(chǎn)中。
權(quán)利要求
1.一種甲醇制烯烴再生系統(tǒng)內(nèi)降低催化劑跑損的方法，所述方法包括以下步驟(a)提供一種甲醇制烯烴再生系統(tǒng)，包括再生器再生區(qū)、再生器沉降區(qū)、取熱區(qū)、脫氣區(qū)、再生介質(zhì)脫水區(qū)、煙氣管道；(b)再生介質(zhì)經(jīng)再生介質(zhì)脫水區(qū)脫水后進(jìn)入再生器再生區(qū)，與積碳催化劑在有效條件下接觸，生成煙氣，同時(shí)形成再生催化劑；(c)所述煙氣經(jīng)再生器沉降區(qū)內(nèi)的氣固旋風(fēng)分離器分離后，經(jīng)所述煙氣管道進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)；(d)所述再生催化劑進(jìn)入脫氣區(qū)，與脫氣介質(zhì)接觸，脫除夾帶的煙氣后進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)， 脫氣區(qū)脫除的煙氣和脫氣介質(zhì)進(jìn)入所述煙氣管道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述甲醇制烯烴再生系統(tǒng)內(nèi)降低催化劑跑損的方法，其特征在于所述催化劑包括SAP0-34分子篩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述甲醇制烯烴再生系統(tǒng)內(nèi)降低催化劑跑損的方法，其特征在于所述再生介質(zhì)為空氣，脫氣介質(zhì)為水蒸氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述甲醇制烯烴再生系統(tǒng)內(nèi)降低催化劑跑損的方法，其特征在于所述取熱區(qū)位于再生器外，取熱區(qū)流化介質(zhì)為空氣或氮?dú)庵械闹辽僖环N。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述甲醇制烯烴再生系統(tǒng)內(nèi)降低催化劑跑損的方法，其特征在于所述再生系統(tǒng)內(nèi)所用的空氣或氮?dú)庠?20°C以上的溫度下進(jìn)入再生系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述甲醇制烯烴再生系統(tǒng)內(nèi)降低催化劑跑損的方法，其特征在于所述再生介質(zhì)脫水區(qū)脫水方法采用干燥法，干燥劑選自硅膠、氧化鋁或分子篩。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述甲醇制烯烴再生系統(tǒng)內(nèi)降低催化劑跑損的方法，其特征在于所述再生器再生區(qū)內(nèi)的水蒸氣分壓小于20千帕。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述甲醇制烯烴再生系統(tǒng)內(nèi)降低催化劑跑損的方法，其特征在于所述有效條件為再生溫度630 685°C，再生壓力以表壓計(jì)為0. 1 0.2兆帕，氣相線速為 0. 4 0.8米/秒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種甲醇制烯烴再生系統(tǒng)內(nèi)降低催化劑跑損的方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中再生器催化劑跑損量較大的問題。本發(fā)明通過采用一種甲醇制烯烴再生系統(tǒng)內(nèi)降低催化劑跑損的方法，包括以下步驟(a)提供一種甲醇制烯烴再生系統(tǒng)，包括再生器再生區(qū)、再生器沉降區(qū)、取熱區(qū)、脫氣區(qū)、再生介質(zhì)脫水區(qū)、煙氣管道；(b)再生介質(zhì)經(jīng)再生介質(zhì)脫水區(qū)脫水后進(jìn)入再生器再生區(qū)，與積碳催化劑接觸，生成煙氣，同時(shí)形成再生催化劑；(c)煙氣經(jīng)氣固旋風(fēng)分離器分離后，經(jīng)煙氣管道進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)；(d)再生催化劑進(jìn)入脫氣區(qū)，脫除夾帶的煙氣后進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)，脫氣區(qū)脫除的煙氣和脫氣介質(zhì)進(jìn)入所述煙氣管道的技術(shù)方案較好地解決了上述問題，可用于低碳烯烴的工業(yè)生產(chǎn)中。
文檔編號(hào)C07C1/20GK102294275SQ201010208218
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2010年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月24日
發(fā)明者金永明, 鐘思青, 陳偉, 齊國禎 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院