專利名稱：：一種將甲醇轉(zhuǎn)化為丙烯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及丙烯的制備方法，尤其涉及一種將甲醇轉(zhuǎn)化為丙烯的方法。
背景技術(shù)：
：丙烯是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)所必需的一種基礎(chǔ)化工原料，隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，未來需求量將不斷增長，傳統(tǒng)的丙烯工業(yè)生產(chǎn)基本都以石油基物質(zhì)為原料，如石油的蒸汽裂化等，而石油作為一種不可再生資源，經(jīng)過多年的過度開采消耗，從長遠(yuǎn)來看面臨著即將枯竭的危機(jī)，從短期來看又同時(shí)受地理、經(jīng)濟(jì)、政治等因素的影響價(jià)格波動(dòng)劇烈，因此本領(lǐng)域一直尋求一種可以替代石油為原料生產(chǎn)丙烯的方法。甲醇制丙烯技術(shù)是一種非石油資源丙烯生產(chǎn)工藝，具有重大的應(yīng)用前景。目前世界上比較成熟的主要有UOP公司的流化床甲醇制烯烴(MTO)技術(shù)和德國Lurgi公司的固定床甲醇制丙烯(MTP)技術(shù)。前者主要制備乙烯和丙烯，而后者主要制備丙烯。流化床技術(shù)主要采用SAP0-34催化劑，該技術(shù)對(duì)低碳烯烴有很高的選擇性，但是丙烯單選擇性不高，需采用產(chǎn)物二次反應(yīng)的方式，提高丙烯選擇性，因此工藝投資相對(duì)較大。除了UOP公司，國內(nèi)還有中科院大連化學(xué)物理研究所、清華大學(xué)從事流化床工藝的開發(fā)。固定床技術(shù)專利商主要是德國Lurgi公司，該技術(shù)丙烯單選擇性較高。歐洲專利EP0448000B1和中國專利CN1431982A中公開了德國Lurgi公司固定床甲醇制丙烯的工藝和所使用的催化劑，根據(jù)專利所公開的內(nèi)容及Lurgi公司所披露的資料，其工藝方法具有較高的丙烯收率，同時(shí)副產(chǎn)少量乙烯、LPG(液化石油氣)和汽油等。由于固定床中催化劑需原位再生，因此Lurgi公司在其商業(yè)化示范裝置中通過設(shè)置多個(gè)固定床反應(yīng)器進(jìn)行切換以解決上述問題，但同時(shí)造成了系統(tǒng)設(shè)備要求高、操作復(fù)雜的問題。ZSM-5是一種具有中孔性質(zhì)的分子篩催化劑，具有中等的積碳速率。移動(dòng)床技術(shù)是一種連續(xù)反應(yīng)再生技術(shù)，尤其適用于具有中等積碳速度的催化劑。它既可以像循環(huán)流化床一樣連續(xù)反應(yīng)再生，同時(shí)又不需要很高的耐磨性要求。公開號(hào)為CN1803738A的中國專利申請(qǐng)和公開號(hào)為CN101023048A的中國專利申請(qǐng)中公開了一種移動(dòng)床甲醇制丙烯技術(shù)，通過控制一定的催化劑循環(huán)速度和特定的處理方法，提高丙烯的選擇性。然而移動(dòng)床反應(yīng)器本身的撤熱能力較弱，而甲醇制丙烯反應(yīng)是強(qiáng)放熱過程，如果反應(yīng)器內(nèi)熱量不及時(shí)移除，不僅導(dǎo)致反應(yīng)溫度迅速提高，丙烯選擇性下降，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致反應(yīng)器飛溫，造成安全事故。而上述兩個(gè)專利申請(qǐng)中并未提及如何解決移動(dòng)床中的撤熱問題。因此，設(shè)計(jì)開發(fā)具有強(qiáng)撤熱能力的移動(dòng)床反應(yīng)器及將甲醇轉(zhuǎn)化為丙烯的方法，對(duì)于提高丙烯選擇性和反應(yīng)穩(wěn)定性具有重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種將甲醇轉(zhuǎn)化為丙烯的方法，主要解決了目前甲醇制丙烯移動(dòng)床反應(yīng)器內(nèi)強(qiáng)放熱反應(yīng)的撤熱、生產(chǎn)不連續(xù)及丙烯選擇性較低的問題。一種將甲醇轉(zhuǎn)化為丙烯的方法，包括以下步驟(1)將甲醇通入甲醇反應(yīng)區(qū)與催化劑接觸反應(yīng)，反應(yīng)得到甲醇、二甲醚和水的混合物；(2)將上述甲醇、二甲醚和水的混合物分成若干股反應(yīng)物流，第一股反應(yīng)物流送入第一反應(yīng)區(qū)，與催化劑接觸反應(yīng)，得到產(chǎn)物流，產(chǎn)物流與其它任意一股反應(yīng)物流混合后送入第一反應(yīng)區(qū)，與催化劑接觸反應(yīng)，直至產(chǎn)物流與最后一股反應(yīng)物流混合后送入第一反應(yīng)區(qū)，與催化劑接觸反應(yīng)，得到富含丙烯的一次反應(yīng)產(chǎn)物流；(3)將上述一次反應(yīng)產(chǎn)物流送入分離區(qū)，經(jīng)脫水及脫氧化物后，分別得到丙烯、丙烷、C1-C2的烴、C4的烴、C5-C6的烴以及C7以上烴的重組分；(4)將C1-C2的烴和C4的烴循環(huán)至第一反應(yīng)區(qū)繼續(xù)反應(yīng)；(5)將C5-C6的烴和部分C7以上烴的重組分送入第二反應(yīng)區(qū)，與催化劑接觸反應(yīng)，得到含丙烯的二次反應(yīng)產(chǎn)物流；所述的部分C7以上烴的重組分的質(zhì)量是C7以上烴的重組分總質(zhì)量的30%以下，剩余的C7以上烴的重組分作為副產(chǎn)物；(6)將上述二次反應(yīng)產(chǎn)物流送入分離區(qū)，分別得到丙烯、丙烷、CrC2的烴、C4的烴、C5-C6的烴以及C7以上烴的重組分；(7)所述的催化劑積炭后從第二反應(yīng)區(qū)排出，進(jìn)入再生區(qū)再生后循環(huán)至甲醇反應(yīng)區(qū)。當(dāng)催化劑積碳失活至一定程度，甲醇會(huì)穿透催化劑床層，此時(shí)需要將催化劑送入再生區(qū)再生，以維持最優(yōu)的反應(yīng)活性和選擇性。所述的甲醇反應(yīng)區(qū)、第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)優(yōu)選由若干個(gè)串聯(lián)連接的豎立移動(dòng)床反應(yīng)器組成，使各移動(dòng)床反應(yīng)器的底端與其下一個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器的頂端連接(例如，可通過管線連接)。這種設(shè)置能夠保證催化劑依靠自身重力自上而下移動(dòng)，并從上到下依次通過各個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器，使原料甲醇與催化劑形成錯(cuò)流；同時(shí)還能降低能耗。所述的甲醇反應(yīng)區(qū)為至少一個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器。所述的第一反應(yīng)區(qū)為至少兩個(gè)串聯(lián)連接的豎立移動(dòng)床反應(yīng)器，所述的反應(yīng)物流的股數(shù)與第一反應(yīng)區(qū)移動(dòng)床反應(yīng)器的個(gè)數(shù)相同。所述的第二反應(yīng)區(qū)為至少一個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器。本發(fā)明可根據(jù)產(chǎn)能的大小調(diào)整各反應(yīng)區(qū)移動(dòng)床反應(yīng)器的數(shù)量。所述的甲醇反應(yīng)區(qū)、第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)中移動(dòng)床反應(yīng)器的總個(gè)數(shù)優(yōu)選為4個(gè)-8個(gè)，以節(jié)約成本。所述的甲醇反應(yīng)區(qū)、第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)均設(shè)有換熱裝置。所述的換熱裝置位于移動(dòng)床反應(yīng)器內(nèi)和/或各移動(dòng)床反應(yīng)器之間。在移動(dòng)床反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置換熱裝置，可以移去反應(yīng)過程中產(chǎn)生的反應(yīng)熱。在各移動(dòng)床反應(yīng)器之間設(shè)置換熱裝置，便于更好的控制每步反應(yīng)的反應(yīng)溫度。具體設(shè)置時(shí)可將換熱裝置置于移動(dòng)床反應(yīng)器壁與催化劑床層之間和/或催化劑床層與催化劑床層之間。所述的第一反應(yīng)區(qū)中設(shè)有激冷裝置，從激冷裝置流出的激冷液與任意一股反應(yīng)物流混合。當(dāng)放熱量過大時(shí)，移動(dòng)床反應(yīng)器內(nèi)和各移動(dòng)床反應(yīng)器間的換熱裝置仍舊無法移去反應(yīng)熱，此時(shí)在移動(dòng)床反應(yīng)器間增設(shè)激冷裝置可以有效的移去多余的反應(yīng)熱，用于迅速的將產(chǎn)物流的溫度降低到下個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器的入口溫度。激冷裝置中的激冷液可以采用甲醇或者水或者甲醇與水的混合物。所述的激冷液選自甲醇或水或兩者的混合物，當(dāng)采用甲醇或甲醇與水的混合物時(shí)可以同時(shí)提高原料處理量。所述的催化劑可以選用甲醇制備丙烯常用的催化劑，優(yōu)選ZSM-5分子篩催化劑。甲醇制丙烯反應(yīng)首先由原料甲醇在催化劑上脫水生成二甲醚、甲醇和水的混合物，隨后甲醇和二甲醚在催化劑上繼續(xù)反應(yīng)生成含丙烯的烴類化合物，兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，為了降低單個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器的熱負(fù)荷，本發(fā)明將上述兩步反應(yīng)放在不同的反應(yīng)區(qū)內(nèi)進(jìn)行，即分別在甲醇反應(yīng)區(qū)和第一反應(yīng)區(qū)進(jìn)行。甲醇脫水反應(yīng)一般在250°C-300°C進(jìn)行，而進(jìn)一步生成含丙烯的烴類物質(zhì)則需要450°C_500°C的溫度。因此，所述的甲醇反應(yīng)區(qū)的入口溫度為250°C_300°C，且甲醇反應(yīng)區(qū)內(nèi)每個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器的入口溫度均保持相同；所述的第一反應(yīng)區(qū)的入口溫度為4500C-500°C，且第一反應(yīng)區(qū)內(nèi)每個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器的入口溫度均保持相同。所述的第二反應(yīng)區(qū)的入口溫度優(yōu)選比第一反應(yīng)區(qū)的入口溫度高15°C-30°C，第二反應(yīng)內(nèi)每個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器的入口溫度均保持相同。由于甲醇、二甲醚和水混合物進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)楹┑臒N類物質(zhì)是強(qiáng)放熱反應(yīng)，因此第一反應(yīng)區(qū)內(nèi)優(yōu)選將反應(yīng)分為多個(gè)進(jìn)行，既可以分散反應(yīng)熱，同時(shí)通過在移動(dòng)床反應(yīng)器上加設(shè)換熱裝置和激冷裝置，可以將溫升控制在較低的范圍內(nèi)，提高丙烯選擇性。原則上，移動(dòng)床反應(yīng)器個(gè)數(shù)越多，溫度控制越好，但是會(huì)導(dǎo)致設(shè)備投資增加，操作更加復(fù)雜，因此第一反應(yīng)區(qū)一般優(yōu)選為3個(gè)-5個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器。甲醇、二甲醚通過一次反應(yīng)后得到富含丙烯的產(chǎn)物流，副產(chǎn)物包括丙烷、C1-C2烴、C4烴、C5-C6烴以及C7以上烴的重組分，經(jīng)濟(jì)價(jià)值低的副產(chǎn)物(如C5-C6烴以及C7以上烴的重組分)可以通過二次反應(yīng)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為丙烯。由于第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)催化劑部分積碳，活性降低，為了補(bǔ)償活性，同時(shí)滿足烴類裂解反應(yīng)的需求，第二反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)溫度略高于第一反應(yīng)區(qū)。由于本發(fā)明所述的反應(yīng)屬于溫度敏感類反應(yīng)，反應(yīng)溫度對(duì)丙烯選擇性影響較大，所以第一反應(yīng)區(qū)內(nèi)各個(gè)反應(yīng)器保持相同的溫度、第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)各個(gè)反應(yīng)器也保持相同的溫度，以獲得最高的丙烯選擇性。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明將反應(yīng)分為多個(gè)進(jìn)行，多股原料分別進(jìn)樣，降低單個(gè)反應(yīng)器的放熱量；(2)本發(fā)明通過在反應(yīng)器器內(nèi)和/或器件增設(shè)換熱裝置，迅速移走反應(yīng)熱量；(3)本發(fā)明在放熱量最大的第一反應(yīng)區(qū)增設(shè)激冷裝置，加強(qiáng)撤熱能力，同時(shí)提高原料處理量。(4)本發(fā)明采用第二反應(yīng)區(qū)回?zé)挷糠之a(chǎn)物，提高丙烯選擇性。(5)本發(fā)明采用多反應(yīng)區(qū)重疊布置，催化劑連續(xù)流動(dòng)再生，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)長期的連續(xù)進(jìn)行。(6)本發(fā)明方法，可以較好地解決現(xiàn)有移動(dòng)床反應(yīng)器中反應(yīng)熱量的撤熱問題，使得甲醇、二甲醚轉(zhuǎn)化為丙烯的反應(yīng)在穩(wěn)定的溫度區(qū)間進(jìn)行，具有高丙烯選擇性和反應(yīng)穩(wěn)定性。同時(shí)通過上下連續(xù)式的反應(yīng)器布置和連續(xù)反應(yīng)再生，實(shí)現(xiàn)了催化劑和產(chǎn)物流的連續(xù)性，使生產(chǎn)過程能連續(xù)進(jìn)行，效率較高。圖1是本發(fā)明方法的工藝流程示意圖；圖2是本發(fā)明方法采用的一種反應(yīng)器的工藝流程示意圖；原料和產(chǎn)物流用虛線表示，催化劑流用實(shí)線表示，為了簡化說明，加熱器、部分換熱器、分離區(qū)、再生區(qū)、管線、閥門等部件在圖中省略。具體實(shí)施例方式如圖1、圖2所示，以甲醇反應(yīng)區(qū)采用一個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器，第一反應(yīng)區(qū)采用三個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器，第二反應(yīng)區(qū)采用一個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器為例，進(jìn)行具體說明。原料甲醇經(jīng)換熱器換熱至甲醇反應(yīng)區(qū)入口溫度(根據(jù)實(shí)際情況選擇250°C-300°C中的一個(gè)恒定值)，隨后進(jìn)入甲醇移動(dòng)床反應(yīng)器D1，通過中心管1進(jìn)入環(huán)形的催化劑床層2，與催化劑接觸后，生成比甲醇反應(yīng)區(qū)入口溫度較高溫度的甲醇、二甲醚和水的混合物，該混合物從甲醇移動(dòng)床反應(yīng)器Dl的出口4流出，同時(shí)甲醇移動(dòng)床反應(yīng)器Dl壁面設(shè)置的換熱列管3對(duì)該混合物進(jìn)行一次換熱，將該混合物(即甲醇移動(dòng)床反應(yīng)器Dl內(nèi)的反應(yīng)產(chǎn)物)換熱至3000C-4000Cο從甲醇移動(dòng)床反應(yīng)器Dl出來的反應(yīng)產(chǎn)物首先與來自公用工程的水蒸氣混合(圖中未標(biāo)出)，隨后用加熱爐(圖中未標(biāo)出)加熱至第一反應(yīng)區(qū)入口溫度(根據(jù)實(shí)際情況選擇4500C-500°C中的一個(gè)恒定值)，并按照一定的比例(根據(jù)實(shí)際情況而定，本實(shí)施例選擇重量比11.41.8)分為反應(yīng)物流a、反應(yīng)物流b和反應(yīng)物流c三股反應(yīng)物流(可根據(jù)實(shí)際情況分為若干股)，分別送入第一反應(yīng)區(qū)內(nèi)的移動(dòng)床反應(yīng)器D2、移動(dòng)床反應(yīng)器D3、移動(dòng)床反應(yīng)器D4三個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器(移動(dòng)床反應(yīng)器的數(shù)量與反應(yīng)物流的股數(shù)相同)。反應(yīng)物流a通過移動(dòng)床反應(yīng)器D2，經(jīng)環(huán)形催化劑床層催化反應(yīng)后，從移動(dòng)床反應(yīng)器D2的出口5流出，同時(shí)放出的大量熱量部分通過移動(dòng)床反應(yīng)器D2壁面的換熱列管移走；從移動(dòng)床反應(yīng)器D2的出口5出來的反應(yīng)產(chǎn)物流與來自甲醇移動(dòng)床反應(yīng)器Dl的反應(yīng)物流b以及冷激液12混合后的混合物流6，在換熱器Rl中進(jìn)一步冷卻至第一反應(yīng)區(qū)入口溫度，隨后進(jìn)入移動(dòng)床反應(yīng)器D3，經(jīng)環(huán)形催化劑床層催化反應(yīng)后，從反應(yīng)器D3的出口7流出，同時(shí)放出的大量熱量部分通過反應(yīng)器D3壁面的換熱列管移走。來自移動(dòng)床反應(yīng)器D3的出口7的反應(yīng)物流與來自甲醇移動(dòng)床反應(yīng)器Dl的反應(yīng)物流c及冷激液13混合后的混合物流8，在換熱器R2中進(jìn)一步冷卻至第一反應(yīng)區(qū)入口溫度，隨后進(jìn)入移動(dòng)床反應(yīng)器D4，經(jīng)環(huán)形催化劑床層繼續(xù)催化反應(yīng)后，從移動(dòng)床反應(yīng)器D4的出口流出，同時(shí)放出的大量熱量部分通過移動(dòng)床反應(yīng)器D4壁面的換熱列管移走。其中，移動(dòng)床反應(yīng)器D2、移動(dòng)床反應(yīng)器D3、移動(dòng)床反應(yīng)器D4的入口溫度均保持相同。最后，將從移動(dòng)床反應(yīng)器D4出來的富含丙烯的反應(yīng)產(chǎn)物流14送入分離區(qū)(圖中未標(biāo)出)進(jìn)行分離，得到丙烯以及不含丙烯的副產(chǎn)物，副產(chǎn)物主要包括C1-C2的烴、丙烷、C4的烴、C5-C6的烴以及C7以上烴的重組分(即C7+烴，指碳原子數(shù)>7的烴類化合物)。分離后的C1-C2的烴和C4的烴經(jīng)換熱器(圖中未標(biāo)出)換熱后，進(jìn)一步用加熱爐(圖中未標(biāo)出)加熱至第一反應(yīng)區(qū)入口溫度，隨后與來自甲醇反應(yīng)區(qū)的產(chǎn)物流4混合，進(jìn)入第一反應(yīng)區(qū)。分離后的副產(chǎn)物C5-C6的烴以及占C7以上烴的重組分總質(zhì)量的30%以下量的C7以上烴的重組分經(jīng)換熱器(圖中未標(biāo)出)換熱后，進(jìn)一步用加熱爐(圖中未標(biāo)出)加熱至第二反應(yīng)區(qū)入口溫度(比第一反應(yīng)區(qū)溫度高15°C-30°C)，隨后送入第二反應(yīng)區(qū)的移動(dòng)床反應(yīng)器D5，經(jīng)環(huán)形催化劑床層催化進(jìn)行二次反應(yīng)后，反應(yīng)生成的產(chǎn)物流16從移動(dòng)床反應(yīng)器D5的出口流出，同時(shí)放出的大量熱量部分通過移動(dòng)床反應(yīng)器D5壁面的換熱列管移走。移動(dòng)床反應(yīng)器D5中反應(yīng)生成的產(chǎn)物流16送入分離區(qū)分離，得到丙烯。來自再生區(qū)的再生催化劑同補(bǔ)加的新鮮催化劑一起首先通過加料設(shè)備(圖中未標(biāo)出)送入甲醇反應(yīng)區(qū)的甲醇移動(dòng)床反應(yīng)器D1，通過重力緩緩下移，從甲醇移動(dòng)床反應(yīng)器Dl出來的催化劑依靠重力分別經(jīng)催化劑管9、催化劑管10、催化劑管11，依次通過第一反應(yīng)區(qū)的移動(dòng)床反應(yīng)器D2、移動(dòng)床反應(yīng)器D3、移動(dòng)床反應(yīng)器D4，隨后來自第一反應(yīng)區(qū)的移動(dòng)床反應(yīng)器D4的催化劑同樣依靠重力通過催化劑管送入第二反應(yīng)區(qū)的移動(dòng)床反應(yīng)器D5。從移動(dòng)床反應(yīng)器D5出來的催化劑已經(jīng)積碳失活，送入催化劑收集料斗17，隨后將積碳催化劑18送入再生區(qū)再生。再生區(qū)的再生器采用連續(xù)的移動(dòng)床反應(yīng)器或流化床反應(yīng)器，從而實(shí)現(xiàn)催化劑的連續(xù)反應(yīng)再生。實(shí)施例1本實(shí)施例所采用的催化劑為顆粒為1.6mm-2mm的ZSM-5分子篩球形催化劑，所采用的原料為甲醇。甲醇反應(yīng)區(qū)采用一個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器，入口溫度為250°C，常壓操作。第一反應(yīng)區(qū)采用三個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器，各入口溫度為500°C，常壓操作，甲醇、二甲醚和水的混合物按重量比11.41.8分成三股反應(yīng)物流；冷激液采用甲醇。第二反應(yīng)區(qū)采用一個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器，入口溫度為525°C，常壓操作。從催化劑床層底部移出的積碳催化劑積碳量小于2%，將其送入再生器再生，再生后的催化劑積碳量低于0.5%(積碳量=單位重量催化劑上沉積的積碳質(zhì)量)。其它操作同上述實(shí)施方式。表1列出了上述條件下的物料平衡，該物料平衡是基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)模擬放大為百萬噸甲醇每年的處理量獲得。從表1中可知，甲醇進(jìn)料量為208333kg/h，所生成的丙烯量為66573kg/h，甲醇轉(zhuǎn)化率大于99%。表1物料平衡<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表1中，#表示包括少量乙烯，*表示包括物料循環(huán)中的損失；其中LPG為C3-C4的烴類，主要為烷烴，包括少量烯烴；汽油主要是C7以上重組分，水為甲醇脫水的產(chǎn)物包括未反應(yīng)掉的微量甲醇及生成的二甲醚、醛類等微量含氧化合物，燃料氣主要是少量C1-C2烴類組分，焦炭為催化劑上的碳沉積，下同。將各產(chǎn)物換算成除水以后的干基百分含量，列出了相對(duì)于原料甲醇的產(chǎn)物分布，如表2所示。表2產(chǎn)物分布<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實(shí)施例2本實(shí)施例所采用的催化劑為顆粒為1.6mm-2mm的ZSM-5分子篩球形催化劑，所采用的原料為甲醇。甲醇反應(yīng)區(qū)采用兩個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器，各入口溫度為280°C，常壓操作。第一反應(yīng)區(qū)采用四個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器，各入口溫度為450°C，常壓操作，甲醇、二甲醚和水的混合物按重量比11.41.81.2分成四股反應(yīng)物流；冷激液采用甲醇與水的混合物。第二反應(yīng)區(qū)采用一個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器，入口溫度為465°C，常壓操作。從催化劑床層底部移出的積碳催化劑積碳量小于2%，將其送入再生器再生，再生后的催化劑積碳量低于0.5%(積碳量=單位重量催化劑上沉積的積碳質(zhì)量)。其它操作同實(shí)施例1。表3列出了上述條件下的物料平衡，該物料平衡是基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)模擬放大為百萬噸甲醇每年的處理量獲得。從表3中可知，甲醇進(jìn)料量為208333kg/h，所生成的丙烯量為66711kg/h，甲醇轉(zhuǎn)化率大于99%。表3物料平衡<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表3中，#表示包括少量乙烯，*表示包括物料循環(huán)中的損失。將各產(chǎn)物換算成除水以后的干基百分含量，列出了相對(duì)于原料甲醇的產(chǎn)物分布，如表4所示。表4產(chǎn)物分布<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實(shí)施例3本實(shí)施例所采用的催化劑為顆粒為2mm-3mm的ZSM-5分子篩球形催化劑，所采用的原料為甲醇。甲醇反應(yīng)區(qū)采用一個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器，各入口溫度為300°C，常壓操作。第一反應(yīng)區(qū)采用三個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器，各入口溫度為450°C，常壓操作，甲醇、二甲醚和水的混合物按重量比11.41.8分成三股反應(yīng)物流；冷激液采用甲醇與水的混合物。第二反應(yīng)區(qū)采用一個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器，入口溫度為480°C，常壓操作。從催化劑床層底部移出的積碳催化劑積碳量小于2%，將其送入再生器再生，再生后的催化劑積碳量低于0.5%(積碳量=單位重量催化劑上沉積的積碳質(zhì)量)。其它操作同實(shí)施例1。表5列出了上述條件下的物料平衡，該物料平衡是基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)模擬放大為百萬噸甲醇每年的處理量獲得。從表5中可知，甲醇進(jìn)料量為208333kg/h，所生成的丙烯量為67329kg/h，甲醇轉(zhuǎn)化率大于99%。表5物料平衡<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表5中，#表示包括少量乙烯，*表示包括物料循環(huán)中的損失。將各產(chǎn)物換算成除水以后的干基百分含量，列出了相對(duì)于原料甲醇的產(chǎn)物分布，如表6所示。表6產(chǎn)物分布<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>從上述三個(gè)實(shí)施例看出，按照本發(fā)明公開的方法和反應(yīng)器技術(shù)，能取得較好的溫度控制，從而使得丙烯選擇性保持較高的水平。此外，在本發(fā)明公開的范圍內(nèi)進(jìn)行操作，產(chǎn)物的選擇性變化幅度較小。權(quán)利要求一種將甲醇轉(zhuǎn)化為丙烯的方法，包括以下步驟(1)將甲醇通入甲醇反應(yīng)區(qū)與催化劑接觸反應(yīng)，反應(yīng)得到甲醇、二甲醚和水的混合物；(2)將上述甲醇、二甲醚和水的混合物分成若干股反應(yīng)物流，第一股反應(yīng)物流送入第一反應(yīng)區(qū)，與催化劑接觸反應(yīng)，得到產(chǎn)物流，產(chǎn)物流與其它任意一股反應(yīng)物流混合后送入第一反應(yīng)區(qū)，與催化劑接觸反應(yīng)，直至產(chǎn)物流與最后一股反應(yīng)物流混合后送入第一反應(yīng)區(qū)，與催化劑接觸反應(yīng)，得到富含丙烯的一次反應(yīng)產(chǎn)物流；(3)將上述一次反應(yīng)產(chǎn)物流送入分離區(qū)，經(jīng)脫水及脫氧化物后，分別得到丙烯、丙烷、C1-C2的烴、C4的烴、C5-C6的烴以及C7以上烴的重組分；(4)將C1-C2的烴和C4的烴循環(huán)至第一反應(yīng)區(qū)繼續(xù)反應(yīng)；(5)將C5-C6的烴和部分C7以上烴的重組分送入第二反應(yīng)區(qū)，與催化劑接觸反應(yīng)，得到含丙烯的二次反應(yīng)產(chǎn)物流；所述的部分C7以上烴的重組分的質(zhì)量是C7以上烴的重組分總質(zhì)量的30％以下；(6)將上述二次反應(yīng)產(chǎn)物流送入分離區(qū)，分別得到丙烯、丙烷、C1-C2的烴、C4的烴、C5-C6的烴以及C7以上烴的重組分；(7)所述的催化劑積炭后從第二反應(yīng)區(qū)排出，進(jìn)入再生區(qū)再生后循環(huán)至甲醇反應(yīng)區(qū)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的甲醇反應(yīng)區(qū)、第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)由若干個(gè)串聯(lián)連接的豎立移動(dòng)床反應(yīng)器組成；其中，所述的甲醇反應(yīng)區(qū)為至少一個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器；所述的第一反應(yīng)區(qū)為至少兩個(gè)串聯(lián)連接的豎立移動(dòng)床反應(yīng)器，所述的反應(yīng)物流的股數(shù)與第一反應(yīng)區(qū)移動(dòng)床反應(yīng)器的個(gè)數(shù)相同；所述的第二反應(yīng)區(qū)為至少一個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述的甲醇反應(yīng)區(qū)、第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)中移動(dòng)床反應(yīng)器的總個(gè)數(shù)為4個(gè)-8個(gè)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述的甲醇反應(yīng)區(qū)、第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)均設(shè)有換熱裝置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述的換熱裝置位于移動(dòng)床反應(yīng)器內(nèi)和/或各移動(dòng)床反應(yīng)器之間。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述的第一反應(yīng)區(qū)中設(shè)有激冷裝置，從激冷裝置流出的激冷液與任意一股反應(yīng)物流混合。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的激冷液選自甲醇或水或兩者的混合物。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述的甲醇反應(yīng)區(qū)的入口溫度為250°C-300°C，且甲醇反應(yīng)區(qū)內(nèi)每一個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器的入口溫度均保持相同。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述的第一反應(yīng)區(qū)的入口溫度為450°C-500°C，且第一反應(yīng)區(qū)內(nèi)每一個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器的入口溫度均保持相同。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述的第二反應(yīng)區(qū)的入口溫度比第一反應(yīng)區(qū)的入口溫度高15°C-30°C，且第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)每一個(gè)移動(dòng)床反應(yīng)器的入口溫度均保持相同。全文摘要本發(fā)明公開了一種將甲醇轉(zhuǎn)化為丙烯的方法，包括將甲醇通入甲醇反應(yīng)區(qū)反應(yīng)得到甲醇、二甲醚和水的混合物；將混合物分成若干股反應(yīng)物流，第一股反應(yīng)物流送入第一反應(yīng)區(qū)反應(yīng)得到產(chǎn)物流，產(chǎn)物流與其它任意一股反應(yīng)物流混合后送入第一反應(yīng)區(qū)反應(yīng)，直至產(chǎn)物流與最后一股反應(yīng)物流混合后送入第一反應(yīng)區(qū)反應(yīng)得到一次反應(yīng)產(chǎn)物流，經(jīng)分離得到丙烯、丙烷、C1-C2烴、C4烴、C5-C6烴及C7以上烴；C1-C2烴和C4烴循環(huán)至第一反應(yīng)區(qū)繼續(xù)反應(yīng)；C5-C6烴和部分C7以上烴送入第二反應(yīng)區(qū)反應(yīng)得到二次反應(yīng)產(chǎn)物流，經(jīng)分離得到丙烯。該方法適合甲醇制丙烯這類強(qiáng)放熱、溫度敏感性反應(yīng)，具有目標(biāo)選擇性高，反應(yīng)連續(xù)穩(wěn)定，效率較高。文檔編號(hào)C07C1/20GK101830769SQ201010172218公開日2010年9月15日申請(qǐng)日期2010年5月12日優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日發(fā)明者嚴(yán)麗霞,姜坤,汪燮卿,王靖岱,虞賢波,陽永榮申請(qǐng)人:浙江大學(xué)