本申请公开了一种甲醇和/或二甲醚制取低碳烯烃的方法，其特征在于，在n个并联的固定床反应器中，包含甲醇和/或二甲醚的进料气在氢气存在下与催化剂接触，制备的低碳烯烃；其中，n≥1。该方法采用高压临氢的手段，催化剂单程寿命可达1000h以上，低碳烯烃选择性可以达到80％，采用并联式固定床反应器，降低了装置投资，具有巨大的经济价值。
Preparation of low-carbon olefins from methanol and / or dimethyl ether under high-pressure hydrogenation
【技术实现步骤摘要】
高压临氢条件下甲醇和/或二甲醚制取低碳烯烃的方法
本申请涉及一种高压临氢条件下甲醇和/或二甲醚制取低碳烯烃的方法，属于化学化工领域。
技术介绍
乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃是重要的基本化工原料，是生产各种化学品的基本原料，是化工产业的基石。低碳烯烃主要通过石油炼制过程中的催化裂化和蒸汽裂解等工艺，以及煤化工中的甲醇制烯烃(MTO)等工艺制备。随着石油资源的消耗，MTO工艺日渐成为目前重要的低碳烯烃生产技术。MTO过程采用分子筛为催化剂，其常压下易积碳失活，反应寿命较短，因此MTO过程多采用流化床工艺，通过催化剂的频繁再生来实现连续生产。但是在流化床反应器中，大量积碳的生成降低了甲醇的利用率，增加了吨烯烃消耗甲醇的用量，同时流化床工艺对装置要求较高，设备投资较大。目前，国内外关于固定床甲醇制烯烃工艺研究较少，主要集中在甲醇制丙烯工艺上，且采用压力一般都小于0.5MPa。
技术实现思路
根据本申请的一个方面，提供了一种甲醇和/或二甲醚制取低碳烯烃的方法，该方法采用高压临氢的手段，甲醇制烯烃反应催化剂单程寿命可达1000h以上，低碳烯烃选择性可以达到80％；同时，相对于流化床工艺，该方法采用并联式固定床反应器，降低了装置投资，具有巨大的经济价值。所述甲醇和/或二甲醚制取低碳烯烃的方法，其特征在于，在n个并联的固定床反应器中，包含甲醇和/或二甲醚的进料气在氢气存在下与催化剂接触，制备低碳烯烃，其中，n≥1。可选地，所述反应的压力为0.5～15.0MPa。可选地，所述反应的压力的下限选自0.5MPa、1.0MPa、2.0MPa、4.0MPa、5.0MPa、6.0MPa、7.0MPa、8.0MPa、9.0MPa、10.0MPa、11.0MPa、12.0MPa、13.0MPa、14.0MPa、15.0MPa，以及以上点值中任意两个组成的范围中的任意点值。可选地，所述反应的压力的上限选自1.0MPa、2.0MPa、4.0MPa、5.0MPa、6.0MPa、7.0MPa、8.0MPa、9.0MPa、10.0MPa、11.0MPa、12.0MPa、13.0MPa、14.0MPa、15.0MPa，以及以上点值中任意两个组成的范围中的任意点值。可选地，所述反应的压力为2.0～7.0MPa。可选地，所述固定床反应器的数量n为2～5个，且至少1个所述固定床反应器处在再生或待用状态。可选地，所述催化剂为分子筛催化剂。可选地，所述分子筛催化剂中包括分子筛和粘结剂；其中，所述分子筛催化剂中分子筛的含量为10wt.％～90wt.％。可选地，所述分子筛催化剂中分子筛的含量下限可独立地选自10wt.％、15wt.％、20wt.％、25wt.％、30wt.％、35wt.％、40wt.％、45wt.％、50wt.％、60wt.％、70wt.％、80wt.％、90wt.％，以及以上点值中任意两个组成的范围中的任意点值。可选地，所述分子筛催化剂中分子筛的含量上限可独立地选自10wt.％、15wt.％、20wt.％、25wt.％、30wt.％、35wt.％、40wt.％、45wt.％、50wt.％、60wt.％、70wt.％、80wt.％、90wt.％，以及以上点值中任意两个组成的范围中的任意点值。可选地，所述分子筛催化剂中分子筛的含量为20wt.％～80wt.％。可选地，所述分子筛催化剂中分子筛的含量为40wt.％～60wt.％。可选地，所述分子筛催化剂的制备方法包括：将含有分子筛和粘结剂的混合物成型，得到所述分子筛催化剂。可选地，所述分子筛包括磷铝硅分子筛、硅铝分子筛中的至少一种；所述粘结剂包括氧化硅、氧化铝、粘土粘合剂中的至少一种。作为一种具体的实施方式，所述分子筛催化剂为磷铝硅分子筛和/或硅铝分子筛中的至少一种与粘结剂混捏成型后获得。可选地，所述磷铝硅分子筛选自SAPO-34、SAPO-56、SAPO-35、SAPO-18、SAPO-5中的至少一种；所述硅铝分子筛选自ZSM-5、ZSM-11、MCM-22、Beta、USY中的至少一种。所述Beta即为Beta分子筛、USY即为USY分子筛。可选地，硅含量以SiO2计，所述磷铝硅分子筛中硅含量为0.01～20.0％；所述硅铝分子筛中硅铝原子比在5～1000之间。可选地，所述反应的温度为300～550℃，反应空速为0.1～15.0h-1。可选地，所述反应的温度下限独立地选自300℃、350℃、380℃、400℃、425℃、450℃、475℃、480℃、500℃、550℃，以及以上点值中任意两个组成的范围中的任意点值。可选地，所述反应的温度上限独立地选自350℃、380℃、400℃、425℃、450℃、475℃、480℃、500℃、550℃，以及以上点值中任意两个组成的范围中的任意点值。可选地，反应空速下限独立地选自0.1h-1、0.5h-1、1.0h-1、1.5h-1、2.0h-1、3.0h-1、4.0h-1、5.0h-1、6.0h-1、7.0h-1、8.0h-1、9.0h-1、10.0h-1、11.0h-1、12.0h-1、13.0h-1、14.0h-1、15.0h-1，以及以上点值中任意两个组成的范围中的任意点值。可选地，反应空速上限独立地选自0.5h-1、1.0h-1、1.5h-1、2.0h-1、3.0h-1、4.0h-1、5.0h-1、6.0h-1、7.0h-1、8.0h-1、9.0h-1、10.0h-1、11.0h-1、12.0h-1、13.0h-1、14.0h-1、15.0h-1，以及以上点值中任意两个组成的范围中的任意点值。可选地，所述反应的温度为350～500℃，反应空速为0.5～6.0h-1。可选地，所述氢醇摩尔比为0.1～20：1。可选地，所述氢气醇摩尔比为2～12：1。可选地，所述进料气中还包括水，所述水醇摩尔比为0.1～20：1。可选地，所述水醇摩尔比为0.1～10：1。本申请中，所述醇的摩尔数以甲醇和/或二甲醚的总碳摩尔数计。可选地，反应之前，所述催化剂经过活化处理。可选地，反应结束后，氢气和水经过分离，进入所述固定床反应器中循环利用。可选地，反应结束后，产物进入分离系统进行分离。可选地，所述分离系统包括气液分离单元、油水分离单元以及气体分离单元；所述反应单元与气液分离单元、油水分离单元以及气体分离单元依次连接；其中，所述反应单元包括n个并联的固定床反应器。可选地，所述反应结束后，反应得到的产物进入分离系统进行分离。可选地，所述分离系统包括气液分离单元、油水分离单元以及气体分离单元；所述反应单元与气液分离单元、油水分离单元以及气体分离单元依次连接；其中，所述反应单元包括n个并联的固定床反应器。可选地，所述气液分离单元为气液分离塔；所述油水分离单元为油水分离器；所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种甲醇和/或二甲醚制取低碳烯烃的方法，其特征在于，在n个并联的固定床反应器中，包含甲醇和/或二甲醚的进料气在氢气存在下与催化剂接触反应，制备低碳烯烃；/n其中，n≥1。/n
【技术特征摘要】
1.一种甲醇和/或二甲醚制取低碳烯烃的方法，其特征在于，在n个并联的固定床反应器中，包含甲醇和/或二甲醚的进料气在氢气存在下与催化剂接触反应，制备低碳烯烃；
其中，n≥1。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应的压力为0.5～15.0MPa；
优选地，所述反应的压力为2.0～7.0MPa。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固定床反应器的数量n为2～5个，且至少1个所述固定床反应器处在再生或待用状态。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化剂为分子筛催化剂；
优选地，所述分子筛催化剂中包括分子筛和粘结剂；
其中，所述分子筛催化剂中分子筛的含量为10wt.％～90wt.％。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述分子筛催化剂的制备方法包括：将含有分子筛和粘结剂的混合物成型，得到所述分子筛催化剂；
优选地，所述分子筛包括磷铝硅分子筛、硅铝分子筛中的至少一种；
所述粘结剂包括氧化硅、氧化铝、粘土粘合剂中的至少一种；
进一步优选地，所述磷铝硅分子筛选自SAPO-34、SAPO-56、SAPO-35、SAPO-18、SAPO-5中的至少一种；
所述硅铝分子筛选自ZSM-5、ZSM-11、MCM-22、Beta、USY中的至少一种。
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵学斌，田鹏，刘中民，王林英，李冰，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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