本發(fā)明涉及一種丙烯的制備方法,尤其是涉及一種甲醇轉(zhuǎn)化為丙烯的方法。
背景技術(shù):
低碳烯烴(主要包括乙烯、丙烯等)是重要的化工原料。以甲醇為原料生產(chǎn)丙烯,目前主要有流化床反應(yīng)器技術(shù)、固定床反應(yīng)器技術(shù)和移動床反應(yīng)器技術(shù)。流化床反應(yīng)器雖然在熱量傳遞方面更有利于反應(yīng),但是不可避免的催化劑磨損與分離問題一直是令人頭痛的工程化難題。固定床反應(yīng)器操作復(fù)雜,且傳熱效果不理想。移動床反應(yīng)器的床層返混小且反應(yīng)接近于平推流、使原料的轉(zhuǎn)化率高,又由于床層內(nèi)的催化劑不斷地移動、能保持良好的性能,因而越來越受到重視。
中國專利cn101367701b公開了一種使用移動床技術(shù)將含氧化合物轉(zhuǎn)化為丙烯的方法。該方法所用的裝置,第一反應(yīng)區(qū)包括二~十個串聯(lián)的移動床反應(yīng)器,第二反應(yīng)區(qū)包括一~五個移動床反應(yīng)器,所有的反應(yīng)器以及再生器均并列布置。如果使用八個移動床反應(yīng)器,操作過程中催化劑將被提升九次,使催化劑的磨損較為嚴(yán)重,催化劑粉塵增多、損耗增大。如果催化劑粉塵沒有及時淘析出去,會引起反應(yīng)床層和再生床層的堵塞,影響裝置安全運(yùn)轉(zhuǎn)。另外,各反應(yīng)器所在的反應(yīng)構(gòu)架比再生器所在的再生構(gòu)架低得多(例如對于處理量為60萬噸/年的裝置,低30米左右),給構(gòu)架的布置帶來不便,且對裝置操作的便利性造成不利影響。裝置的占地面積也比較大。
cn101830769b公開了一種將甲醇轉(zhuǎn)化為丙烯的方法。該方法所用的裝置,甲醇反應(yīng)區(qū)、第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)由若干個串聯(lián)連接的豎立移動床反應(yīng)器組成,各移動床反應(yīng)器的底端與其下一個移動床反應(yīng)器的頂端連接。這種設(shè)置能夠保證催化劑依靠自身重力自上而下移動,并從上到下依次通過各個移動床反應(yīng)器。三個反應(yīng)區(qū)中移動床反應(yīng)器的總個數(shù)優(yōu)選為四~八個;如果是八個,雖然可以避免催化劑被多次提升并減輕催化劑的磨損,但八個移動床反應(yīng)器從上到下安裝在一起,構(gòu)成的反應(yīng)塔的結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜而龐大,其設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)輸?shù)碾y度都比較大。另外,反應(yīng)塔與再生器并列布置,反應(yīng)塔所在的反應(yīng)構(gòu)架遠(yuǎn)高于再生器所在的再生構(gòu)架(例如對于處理量為60萬噸/年的裝置,反應(yīng)構(gòu)架的高度可達(dá)150米以上),也給構(gòu)架的布置帶來不便。
cn1803738b公開了一種使用移動床技術(shù)和獨(dú)立的重烯烴互變步驟將含氧有機(jī)化合物轉(zhuǎn)化為丙烯的方法。該方法設(shè)有含氧化合物制丙烯反應(yīng)區(qū)(第一反應(yīng)區(qū))和重烯烴互變反應(yīng)區(qū)(第二反應(yīng)區(qū)),兩個反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)產(chǎn)物分離出富含碳2烯烴的物流、富含碳3烯烴的物流和富含碳4以上烯烴的物流。至少一部分富含碳2烯烴的物流充入含氧化合物制丙烯反應(yīng)區(qū)、轉(zhuǎn)化為丙烯,至少一部分富含碳4以上 烯烴的物流充入重烯烴互變反應(yīng)區(qū)、轉(zhuǎn)化為丙烯。該方法僅僅將富含碳2烯烴的物流作為反應(yīng)的補(bǔ)充物流,其它潛在用途沒有得到充分利用。cn101830769b提到將碳2烴(包括富含碳2烯烴的物流)循環(huán)至第一反應(yīng)區(qū)制丙烯,也存在著相同的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種甲醇轉(zhuǎn)化為丙烯的方法,以解決在使用八個移動床反應(yīng)器的情況下、按現(xiàn)有技術(shù)的方案實(shí)施而分別造成的催化劑提升次數(shù)多、反應(yīng)塔的結(jié)構(gòu)復(fù)雜而龐大、反應(yīng)構(gòu)架與再生構(gòu)架高度相差太大以及富含碳2烯烴物流的潛在用途沒有得到充分利用等問題。
為解決上述問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種甲醇轉(zhuǎn)化為丙烯的方法,其特征在于該方法包括如下步驟:
a、甲醇原料與稀釋劑混合并換熱后進(jìn)入第一甲醇制二甲醚反應(yīng)器,與再生催化劑接觸進(jìn)行醚化反應(yīng);
b、從第一甲醇制二甲醚反應(yīng)器引出醚化級間反應(yīng)生成氣體,醚化級間反應(yīng)生成氣體與稀釋劑以及自烯烴分離單元返回的第一路富含碳2烯烴組分在醚化反應(yīng)急冷混合器內(nèi)混合,形成的醚化反應(yīng)急冷混合器混合物進(jìn)入第二甲醇制二甲醚反應(yīng)器,與來自第一甲醇制二甲醚反應(yīng)器的催化劑接觸進(jìn)行醚化反應(yīng),得到預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物以及預(yù)積碳催化劑,預(yù)積碳催化劑向下進(jìn)入醚化反應(yīng)提升器,預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物從第二甲醇制二甲醚反應(yīng)器引出并分為第一路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物、第二路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物、第三路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物、第四路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物、第五路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物和第六路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物;
c、向醚化反應(yīng)提升器通入自烯烴分離單元返回的第二路富含碳2烯烴組分,將醚化反應(yīng)提升器內(nèi)的預(yù)積碳催化劑提升至第二反應(yīng)塔緩沖罐;
稀釋劑以及自烯烴分離單元返回的碳4~碳6烴組分與第一路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物匯合,形成的混合物在含氧化合物制丙烯進(jìn)料/產(chǎn)物換熱器與含氧化合物制丙烯反應(yīng)產(chǎn)物換熱后進(jìn)入含氧化合物制丙烯進(jìn)料加熱裝置進(jìn)行加熱,加熱后的混合物進(jìn)入第一含氧化合物制丙烯反應(yīng)器,與來自第二反應(yīng)塔緩沖罐的預(yù)積碳催化劑接觸進(jìn)行含氧化合物制丙烯反應(yīng);
d、從第一含氧化合物制丙烯反應(yīng)器引出含氧化合物制丙烯第一級間反應(yīng)生成氣體,含氧化合物制丙烯第一級間反應(yīng)生成氣體與稀釋劑以及第二路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物在第一含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器內(nèi)混合,形成的第一含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器混合物進(jìn)入第二含氧化合物制丙烯反應(yīng)器,與來自第一含氧化合物制丙烯反應(yīng)器的催化劑接觸進(jìn)行含氧化合物制丙烯反應(yīng);
e、從第二含氧化合物制丙烯反應(yīng)器引出含氧化合物制丙烯第二級間反應(yīng)生成氣體,含氧化合物制丙烯第二級間反應(yīng)生成氣體與稀釋劑以及第三路預(yù)反應(yīng) 產(chǎn)物在第二含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器內(nèi)混合,形成的第二含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器混合物進(jìn)入第三含氧化合物制丙烯反應(yīng)器,與來自第二含氧化合物制丙烯反應(yīng)器的催化劑接觸進(jìn)行含氧化合物制丙烯反應(yīng);
f、第三含氧化合物制丙烯反應(yīng)器內(nèi)參與反應(yīng)后的催化劑向下進(jìn)入第二反應(yīng)塔提升器,向第二反應(yīng)塔提升器通入自烯烴分離單元返回的第三路富含碳2烯烴組分,將第二反應(yīng)塔提升器內(nèi)的催化劑提升至第三反應(yīng)塔緩沖罐;
從第三含氧化合物制丙烯反應(yīng)器引出含氧化合物制丙烯第三級間反應(yīng)生成氣體,含氧化合物制丙烯第三級間反應(yīng)生成氣體與稀釋劑以及第四路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物在第三含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器內(nèi)混合,形成的第三含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器混合物進(jìn)入第四含氧化合物制丙烯反應(yīng)器,與來自第三反應(yīng)塔緩沖罐的催化劑接觸進(jìn)行含氧化合物制丙烯反應(yīng);
g、從第四含氧化合物制丙烯反應(yīng)器引出含氧化合物制丙烯第四級間反應(yīng)生成氣體,含氧化合物制丙烯第四級間反應(yīng)生成氣體與稀釋劑以及第五路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物在第四含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器內(nèi)混合,形成的第四含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器混合物進(jìn)入第五含氧化合物制丙烯反應(yīng)器,與來自第四含氧化合物制丙烯反應(yīng)器的催化劑接觸進(jìn)行含氧化合物制丙烯反應(yīng);
h、從第五含氧化合物制丙烯反應(yīng)器引出含氧化合物制丙烯第五級間反應(yīng)生成氣體,含氧化合物制丙烯第五級間反應(yīng)生成氣體與稀釋劑以及第六路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物在第五含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器內(nèi)混合,形成的第五含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器混合物進(jìn)入第六含氧化合物制丙烯反應(yīng)器,與來自第五含氧化合物制丙烯反應(yīng)器的催化劑接觸進(jìn)行含氧化合物制丙烯反應(yīng),得到富含丙烯的含氧化合物制丙烯反應(yīng)產(chǎn)物和待生催化劑,待生催化劑向下進(jìn)入第三反應(yīng)塔提升器,含氧化合物制丙烯反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入含氧化合物制丙烯進(jìn)料/產(chǎn)物換熱器換熱后再進(jìn)入烯烴分離單元進(jìn)行分離,得到富含碳2烯烴組分、丙烯、丙烷、碳4~碳6烴組分以及碳7以上烴重組分,富含碳2烯烴組分再分為第一路富含碳2烯烴組分、第二路富含碳2烯烴組分和第三路富含碳2烯烴組分;
i、向第三反應(yīng)塔提升器通入氮?dú)猓瑢⒌谌磻?yīng)塔提升器內(nèi)的待生催化劑提升至分離料斗,分離料斗內(nèi)的待生催化劑向下進(jìn)入再生器進(jìn)行燒焦再生,再生得到的再生催化劑向下進(jìn)入再生器提升器,向再生器提升器通入氮?dú)猓瑢⒃偕魈嵘鲀?nèi)的再生催化劑提升至甲醇制二甲醚反應(yīng)器上部料斗,甲醇制二甲醚反應(yīng)器上部料斗內(nèi)的再生催化劑向下進(jìn)入第一甲醇制二甲醚反應(yīng)器;
上述操作過程所用的各甲醇制二甲醚反應(yīng)器和含氧化合物制丙烯反應(yīng)器均為移動床反應(yīng)器,移動床反應(yīng)器內(nèi)的催化劑依靠自身重力自上而下移動,甲醇制二甲醚反應(yīng)器上部料斗、第一甲醇制二甲醚反應(yīng)器、第二甲醇制二甲醚反應(yīng)器和醚化反應(yīng)提升器自上而下串聯(lián)設(shè)置,第一甲醇制二甲醚反應(yīng)器和第二甲醇 制二甲醚反應(yīng)器組成第一反應(yīng)塔,第二反應(yīng)塔緩沖罐、第一含氧化合物制丙烯反應(yīng)器、第二含氧化合物制丙烯反應(yīng)器、第三含氧化合物制丙烯反應(yīng)器和第二反應(yīng)塔提升器自上而下串聯(lián)設(shè)置,第一含氧化合物制丙烯反應(yīng)器、第二含氧化合物制丙烯反應(yīng)器和第三含氧化合物制丙烯反應(yīng)器組成第二反應(yīng)塔,第三反應(yīng)塔緩沖罐、第四含氧化合物制丙烯反應(yīng)器、第五含氧化合物制丙烯反應(yīng)器、第六含氧化合物制丙烯反應(yīng)器和第三反應(yīng)塔提升器自上而下串聯(lián)設(shè)置,第四含氧化合物制丙烯反應(yīng)器、第五含氧化合物制丙烯反應(yīng)器和第六含氧化合物制丙烯反應(yīng)器組成第三反應(yīng)塔,分離料斗、再生器和再生器提升器自上而下串聯(lián)設(shè)置,第一反應(yīng)塔、第二反應(yīng)塔、第三反應(yīng)塔和再生器并列設(shè)置。
采用本發(fā)明,具有如下的有益效果:(1)在使用八個移動床反應(yīng)器的情況下,與按cn101367701b的方案實(shí)施所構(gòu)成的裝置相比,本發(fā)明在操作過程中催化劑的提升次數(shù)明顯減少(只有四次),從而減輕了催化劑的磨損,減少了催化劑的粉塵及損耗,有利于裝置安全運(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明的第一反應(yīng)塔含有二個移動床反應(yīng)器,第二反應(yīng)塔和第三反應(yīng)塔均含有三個移動床反應(yīng)器,三個反應(yīng)塔所在的反應(yīng)構(gòu)架與再生器所在的再生構(gòu)架的高度接近,使構(gòu)架的布置比較方便,且對裝置操作的便利性有利。裝置的占地面積也比較小。(2)在使用八個移動床反應(yīng)器的情況下,與按cn101830769b的方案實(shí)施所構(gòu)成的裝置相比,本發(fā)明的第一反應(yīng)塔只含有二個移動床反應(yīng)器,第二反應(yīng)塔和第三反應(yīng)塔均只含有三個移動床反應(yīng)器,使各反應(yīng)塔的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性降低、尺寸減少,從而降低了設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)輸?shù)碾y度。反應(yīng)塔所在的反應(yīng)構(gòu)架與再生器所在的再生構(gòu)架的高度接近,使構(gòu)架的布置比較方便??傊?,本發(fā)明對八個移動床反應(yīng)器的布置進(jìn)行了優(yōu)化組合,兼顧了催化劑的提升次數(shù)和反應(yīng)塔結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,使催化劑的提升輸送次數(shù)不至于過多,反應(yīng)塔的結(jié)構(gòu)不至于太復(fù)雜,且反應(yīng)構(gòu)架和再生構(gòu)架的高度接近、便于布置(例如對于處理量為60萬噸/年的裝置,反應(yīng)構(gòu)架和再生構(gòu)架的高度一般均為100米左右,高度差一般小于20米)。(3)在甲醇制二甲醚的醚化反應(yīng)過程中,當(dāng)醚化反應(yīng)溫度低于280℃時,二甲醚的選擇性大于95%;醚化反應(yīng)溫度超過280℃時,二甲醚的選擇性迅速下降。因此,醚化反應(yīng)的最高溫度不應(yīng)該超過280℃。本發(fā)明將醚化反應(yīng)優(yōu)化分級、使用兩個甲醇制二甲醚反應(yīng)器,用自烯烴分離單元返回的第一路富含碳2烯烴組分作為第一急冷劑、同時使用稀釋劑,對從第一甲醇制二甲醚反應(yīng)器引出的醚化級間反應(yīng)生成氣體進(jìn)行冷卻,能夠控制醚化反應(yīng)溫度、有利于保證二甲醚的選擇性大于95%。現(xiàn)有技術(shù)一般是用工藝水蒸汽冷卻醚化級間反應(yīng)生成氣體;本發(fā)明以第一路富含碳2烯烴組分代替部分工藝水蒸汽,一方面節(jié)省了工藝水蒸汽,另一方面這部分富含碳2烯烴組分在進(jìn)入第二甲醇制二甲醚反應(yīng)器前獲得了熱量,有利于降低裝置的能耗。(4)現(xiàn)有技術(shù)通常是使用氮?dú)庾鳛榇呋瘎┑奶嵘龤怏w;本發(fā)明使用自烯烴分離單元返回的 第二路富含碳2烯烴組分和第三路富含碳2烯烴組分分別作為醚化反應(yīng)提升器和第二反應(yīng)塔提升器內(nèi)催化劑的提升氣體,可以減少氮?dú)庀?,有利于降低裝置的能耗??傊景l(fā)明通過將富含碳2烯烴組分用作醚化級間反應(yīng)生成氣體的冷卻介質(zhì)以及催化劑的提升氣體,使富含碳2烯烴組分的潛在用途得到了充分利用;同時富含碳2烯烴組分仍然作為反應(yīng)的補(bǔ)充物流,可以提高丙烯收率。此外,第二路富含碳2烯烴組分和第三路富含碳2烯烴組分分別進(jìn)入第一含氧化合物制丙烯反應(yīng)器和第四含氧化合物制丙烯反應(yīng)器內(nèi),節(jié)省了催化劑粉塵收集系統(tǒng)的設(shè)備投資及操作費(fèi)用。(5)自烯烴分離單元返回的碳4~碳6烴組分返回到第一含氧化合物制丙烯反應(yīng)器,一方面能提高丙烯收率;另一方面,在該反應(yīng)器較高的反應(yīng)溫度下有利于該反應(yīng)器內(nèi)催化劑的進(jìn)一步預(yù)積碳,保證催化劑對丙烯的選擇性保持在高水平,也保證產(chǎn)品分布的穩(wěn)定性。
本發(fā)明可用于將甲醇轉(zhuǎn)化為丙烯。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。附圖和具體實(shí)施方式并不限制本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
附圖說明
圖1是本發(fā)明甲醇轉(zhuǎn)化為丙烯的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1,本發(fā)明甲醇轉(zhuǎn)化為丙烯的方法包括如下步驟:
a、甲醇原料1與稀釋劑2混合并換熱后進(jìn)入第一甲醇制二甲醚反應(yīng)器3,與再生催化劑接觸進(jìn)行醚化反應(yīng)。甲醇原料1事先與從第六含氧化合物制丙烯反應(yīng)器19得到的含氧化合物制丙烯反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行換熱被氣化,本發(fā)明所述的含氧化合物指的是甲醇和二甲醚。
b、從第一甲醇制二甲醚反應(yīng)器3引出醚化級間反應(yīng)生成氣體,醚化級間反應(yīng)生成氣體與稀釋劑2以及自烯烴分離單元20返回的第一路富含碳2烯烴組分51(作為第一急冷劑)在醚化反應(yīng)急冷混合器4內(nèi)混合,形成的醚化反應(yīng)急冷混合器混合物進(jìn)入第二甲醇制二甲醚反應(yīng)器6,與來自第一甲醇制二甲醚反應(yīng)器3的催化劑接觸進(jìn)行醚化反應(yīng),得到預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物(甲醇、二甲醚和水的混合物)以及預(yù)積碳催化劑(積碳含量以質(zhì)量計(jì)為0.5%~3%)。預(yù)積碳催化劑向下進(jìn)入醚化反應(yīng)提升器28,預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物從第二甲醇制二甲醚反應(yīng)器6引出并分為第一路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物61、第二路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物62、第三路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物63、第四路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物64、第五路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物65和第六路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物66。
c、向醚化反應(yīng)提升器28通入自烯烴分離單元20返回的第二路富含碳2烯烴組分52,將醚化反應(yīng)提升器28內(nèi)的預(yù)積碳催化劑提升至第二反應(yīng)塔緩沖罐29。
稀釋劑2以及自烯烴分離單元20返回的碳4~碳6烴組分23與第一路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物61匯合,形成的混合物在含氧化合物制丙烯進(jìn)料/產(chǎn)物換熱器7與含氧化合 物制丙烯反應(yīng)產(chǎn)物換熱后進(jìn)入含氧化合物制丙烯進(jìn)料加熱裝置8進(jìn)行加熱,加熱后的混合物進(jìn)入第一含氧化合物制丙烯反應(yīng)器9,與來自第二反應(yīng)塔緩沖罐29的預(yù)積碳催化劑接觸進(jìn)行含氧化合物制丙烯反應(yīng)。進(jìn)入第二反應(yīng)塔緩沖罐29的第二路富含碳2烯烴組分52隨預(yù)積碳催化劑進(jìn)入第一含氧化合物制丙烯反應(yīng)器9、參與含氧化合物制丙烯反應(yīng)。
上述自烯烴分離單元20返回的碳4~碳6烴組分23事先用水蒸汽或其它熱源氣化。
d、從第一含氧化合物制丙烯反應(yīng)器9引出含氧化合物制丙烯第一級間反應(yīng)生成氣體,含氧化合物制丙烯第一級間反應(yīng)生成氣體與稀釋劑2以及第二路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物62(作為第二急冷劑)在第一含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器10內(nèi)混合,形成的第一含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器混合物進(jìn)入第二含氧化合物制丙烯反應(yīng)器11,與來自第一含氧化合物制丙烯反應(yīng)器9的催化劑接觸進(jìn)行含氧化合物制丙烯反應(yīng)。
e、從第二含氧化合物制丙烯反應(yīng)器11引出含氧化合物制丙烯第二級間反應(yīng)生成氣體,含氧化合物制丙烯第二級間反應(yīng)生成氣體與稀釋劑2以及第三路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物63(作為第二急冷劑)在第二含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器12內(nèi)混合,形成的第二含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器混合物進(jìn)入第三含氧化合物制丙烯反應(yīng)器13,與來自第二含氧化合物制丙烯反應(yīng)器11的催化劑接觸進(jìn)行含氧化合物制丙烯反應(yīng)。
f、第三含氧化合物制丙烯反應(yīng)器13內(nèi)參與反應(yīng)后的催化劑向下進(jìn)入第二反應(yīng)塔提升器30,向第二反應(yīng)塔提升器30通入自烯烴分離單元20返回的第三路富含碳2烯烴組分53,將第二反應(yīng)塔提升器30內(nèi)的催化劑提升至第三反應(yīng)塔緩沖罐31。
從第三含氧化合物制丙烯反應(yīng)器13引出含氧化合物制丙烯第三級間反應(yīng)生成氣體,含氧化合物制丙烯第三級間反應(yīng)生成氣體與稀釋劑2以及第四路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物64(作為第二急冷劑)在第三含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器14內(nèi)混合,形成的第三含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器混合物進(jìn)入第四含氧化合物制丙烯反應(yīng)器15,與來自第三反應(yīng)塔緩沖罐31的催化劑接觸進(jìn)行含氧化合物制丙烯反應(yīng)。進(jìn)入第三反應(yīng)塔緩沖罐31的第三路富含碳2烯烴組分53隨催化劑進(jìn)入第四含氧化合物制丙烯反應(yīng)器15、參與含氧化合物制丙烯反應(yīng)。
g、從第四含氧化合物制丙烯反應(yīng)器15引出含氧化合物制丙烯第四級間反應(yīng)生成氣體,含氧化合物制丙烯第四級間反應(yīng)生成氣體與稀釋劑2以及第五路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物65(作為第二急冷劑)在第四含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器16內(nèi)混合,形成的第四含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器混合物進(jìn)入第五含氧化合物制丙烯反應(yīng)器17,與來自第四含氧化合物制丙烯反應(yīng)器15的催化劑接觸進(jìn)行含 氧化合物制丙烯反應(yīng)。
h、從第五含氧化合物制丙烯反應(yīng)器17引出含氧化合物制丙烯第五級間反應(yīng)生成氣體,含氧化合物制丙烯第五級間反應(yīng)生成氣體與稀釋劑2以及第六路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物66(作為第二急冷劑)在第五含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器18內(nèi)混合,形成的第五含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器混合物進(jìn)入第六含氧化合物制丙烯反應(yīng)器19,與來自第五含氧化合物制丙烯反應(yīng)器17的催化劑接觸進(jìn)行含氧化合物制丙烯反應(yīng),得到富含丙烯的含氧化合物制丙烯反應(yīng)產(chǎn)物和待生催化劑。待生催化劑向下進(jìn)入第三反應(yīng)塔提升器32;含氧化合物制丙烯反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入含氧化合物制丙烯進(jìn)料/產(chǎn)物換熱器7換熱后再進(jìn)入烯烴分離單元20進(jìn)行分離,得到富含碳2烯烴組分、丙烯21、丙烷22、碳4~碳6烴組分23以及碳7以上烴重組分24。其中,富含碳2烯烴組分主要包括乙烯以及甲烷、乙烷等,碳4~碳6烴組分23主要包括碳4烯烴、碳4烷烴、碳5烯烴、碳5烷烴、碳6烯烴、碳6烷烴等。富含碳2烯烴組分再分為第一路富含碳2烯烴組分51、第二路富含碳2烯烴組分52和第三路富含碳2烯烴組分53。
i、向第三反應(yīng)塔提升器32通入氮?dú)?6,將第三反應(yīng)塔提升器32內(nèi)的待生催化劑提升至分離料斗33。分離料斗33內(nèi)的待生催化劑向下進(jìn)入再生器35進(jìn)行燒焦再生,再生得到的再生催化劑(完全積碳含量以質(zhì)量計(jì)小于0.2%)向下進(jìn)入再生器提升器36。向再生器提升器36通入氮?dú)?6,將再生器提升器36內(nèi)的再生催化劑提升至甲醇制二甲醚反應(yīng)器上部料斗25。甲醇制二甲醚反應(yīng)器上部料斗25內(nèi)的再生催化劑向下進(jìn)入第一甲醇制二甲醚反應(yīng)器3。圖1中,用虛線表示催化劑的流動路徑。
上述操作過程所用的各甲醇制二甲醚反應(yīng)器和含氧化合物制丙烯反應(yīng)器均為常用的移動床反應(yīng)器,移動床反應(yīng)器內(nèi)的催化劑依靠自身重力自上而下移動。甲醇制二甲醚反應(yīng)器上部料斗25、第一甲醇制二甲醚反應(yīng)器3、第二甲醇制二甲醚反應(yīng)器6和醚化反應(yīng)提升器28自上而下串聯(lián)設(shè)置,第一甲醇制二甲醚反應(yīng)器3和第二甲醇制二甲醚反應(yīng)器6組成第一反應(yīng)塔。第二反應(yīng)塔緩沖罐29、第一含氧化合物制丙烯反應(yīng)器9、第二含氧化合物制丙烯反應(yīng)器11、第三含氧化合物制丙烯反應(yīng)器13和第二反應(yīng)塔提升器30自上而下串聯(lián)設(shè)置,第一含氧化合物制丙烯反應(yīng)器9、第二含氧化合物制丙烯反應(yīng)器11和第三含氧化合物制丙烯反應(yīng)器13組成第二反應(yīng)塔。第三反應(yīng)塔緩沖罐31、第四含氧化合物制丙烯反應(yīng)器15、第五含氧化合物制丙烯反應(yīng)器17、第六含氧化合物制丙烯反應(yīng)器19和第三反應(yīng)塔提升器32自上而下串聯(lián)設(shè)置,第四含氧化合物制丙烯反應(yīng)器15、第五含氧化合物制丙烯反應(yīng)器17和第六含氧化合物制丙烯反應(yīng)器19組成第三反應(yīng)塔。分離料斗33、再生器35和再生器提升器36自上而下串聯(lián)設(shè)置,第一反應(yīng)塔、第二反應(yīng)塔、第三反應(yīng)塔和再生器35并列設(shè)置。各急冷混合器均設(shè)于各反應(yīng)器的外部。
在上述的操作過程中,甲醇原料1與稀釋劑2混合并換熱時,甲醇原料1與稀釋劑2的質(zhì)量比一般為1∶0.02~0.1;混合并換熱后的甲醇原料1與稀釋劑2混合物的溫度一般為160~200℃。
從第一甲醇制二甲醚反應(yīng)器3引出的醚化級間反應(yīng)生成氣體的溫度一般為250~280℃,從醚化反應(yīng)急冷混合器4流出的醚化反應(yīng)急冷混合器混合物的溫度一般為180~240℃,從含氧化合物制丙烯進(jìn)料加熱裝置8流出的混合物的溫度一般為470~500℃。
從第一含氧化合物制丙烯反應(yīng)器9引出的含氧化合物制丙烯第一級間反應(yīng)生成氣體、從第二含氧化合物制丙烯反應(yīng)器11引出的含氧化合物制丙烯第二級間反應(yīng)生成氣體、從第三含氧化合物制丙烯反應(yīng)器13引出的含氧化合物制丙烯第三級間反應(yīng)生成氣體、從第四含氧化合物制丙烯反應(yīng)器15引出的含氧化合物制丙烯第四級間反應(yīng)生成氣體以及從第五含氧化合物制丙烯反應(yīng)器(17)引出的含氧化合物制丙烯第五級間反應(yīng)生成氣體的溫度一般均為480~520℃,從第一含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器10流出的第一含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器混合物、從第二含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器12流出的第二含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器混合物、從第三含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器14流出的第三含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器混合物、從第四含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器16流出的第四含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器混合物、從第五含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器18流出的第五含氧化合物制丙烯反應(yīng)急冷混合器混合物的溫度一般均為450~470℃。
從第六含氧化合物制丙烯反應(yīng)器19得到的含氧化合物制丙烯反應(yīng)產(chǎn)物,在未進(jìn)入含氧化合物制丙烯進(jìn)料/產(chǎn)物換熱器7、未對甲醇原料1進(jìn)行氣化前,溫度一般為480~520℃。
所用的稀釋劑2為飽和工藝水蒸汽,其表壓為0.5~1.0mpa。
第一路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物61、第二路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物62、第三路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物63、第四路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物64、第五路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物65和第六路預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物66的溫度一般均為250~280℃。
第一路富含碳2烯烴組分51、第二路富含碳2烯烴組分52、第三路富含碳2烯烴組分53的溫度一般均為-25~-15℃,碳4~碳6烴組分23的溫度一般為38~42℃。
第一甲醇制二甲醚反應(yīng)器3和第二甲醇制二甲醚反應(yīng)器6的重時空速一般均為1~5小時-1,操作壓力一般均為0.5~0.8mpa(表壓)。第一含氧化合物制丙烯反應(yīng)器9至第六含氧化合物制丙烯反應(yīng)器19的重時空速一般均為0.5~2小時-1,操作壓力一般均為0.25~0.5mpa(表壓)。
本發(fā)明所用的催化劑可以是本領(lǐng)域常用的zsm-5分子篩球形催化劑。
本發(fā)明,甲醇制二甲醚反應(yīng)器上部料斗25和分離漏斗33的頂部分別通過管道與再生催化劑粉塵收集系統(tǒng)27和待生催化劑粉塵收集系統(tǒng)34相連。再生催化劑粉塵收集系統(tǒng)27和待生催化劑粉塵收集系統(tǒng)34都是常用的,可除去氣體中的催化劑粉塵。操作過程中,向甲醇制二甲醚反應(yīng)器上部料斗25通入氮?dú)?6淘析掉再生催化劑粉塵;含再生催化劑粉塵的氣體進(jìn)入再生催化劑粉塵收集系統(tǒng)27,沉降下來的再生催化劑向下進(jìn)入第一甲醇制二甲醚反應(yīng)器3。向分離漏斗33通入氮?dú)?6淘析掉待生催化劑粉塵;含待生催化劑粉塵的氣體進(jìn)入待生催化劑粉塵收集系統(tǒng)34,沉降下來的待生催化劑向下進(jìn)入再生器35。所述的氮?dú)馓晕雠c粉塵收集系統(tǒng)相配合,能降低催化劑粉塵堵塞反應(yīng)床層和再生床層的可能性。