CN101048354A - 烯烃生成工艺中含氧物循环流的直接返回 - Google Patents

Abstract

本发明是在OTO反应器(2)中由含氧物生成轻烯烃的方法和相应装置，其中方法包括将含氧物进料流通过进料流分布器(3)送入OTO反应器中；使含氧物与催化剂接触生成包含轻烯烃、未反应含氧物和其它副产物的混合物；从所述轻烯烃和所述副产物中分离未反应含氧物和二烯烃；以及将未反应含氧物和二烯烃返回OTO反应器。将未反应含氧物和二烯烃通过至少一个进料喷嘴在与含氧物进料流分开的某处送入所述反应器。

Description

烯烃生成工艺中含氧物循环流的直接返回

本发明一般地涉及利用流化含氧物转化区和含ELAPO分子筛的较昂贵催化剂的含氧物到烯烃(OTO)工艺。更具体地，本发明涉及以避免主含氧物进料流的分布装置发生不期望焦炭化的方式循环未反应的含氧物和二烯烃。

世界范围的石化工业的一大部分涉及轻烯烃物质的生产，以及它们随后在经聚合、低聚、烷基化和类似公知的化学反应生产许多重要化学品中的应用。轻烯烃包括乙烯、丙烯及其混合物。这些轻烯烃是现代石化和化学工业中的必要基础材料。当今精炼中这些物质的主要来源是蒸汽裂化石油原料。本领域长期致力于寻找非石油源，用于获得满足对这些轻烯烃物质的需求所需的大量原料。现有技术关注的焦点大部分集中在使用烃含氧物，更具体是甲醇作为必要可替代原料主要来源的可能性上。含氧物特别受关注，因为它们可以由广泛获得的材料制得，例如煤、天然气、回收的塑料、来自工业的各种碳废料流以及来自农业的各种产品和副产品。由这些类型的原材料制备甲醇和其它含氧物的技术已成熟，并且通常包括使用如下的一个或多个步骤：(1)通过任一种通常使用镍或钴催化剂的已知技术制备合成气，随后进行使用较高压力和铜基催化剂的公知甲醇合成步骤；(2)选择性发酵各种有机农产品和副产品，以制备含氧物；或(3)这些技术的各种组合。

本领域已关注用于将例如甲醇的含氧物催化转化为期望轻烯烃产物的不同工艺。这些轻烯烃产物在量上和纯度上必须可用，以使在下游处理中它们可与现今利用石油源制得的原料相互交换。虽然现有技术已讨论了许多含氧物，但制备这些期望轻烯烃的两条主路线主要关注甲醇转化技术。存在两种主要的甲醇转化为轻烯烃的技术。这些MTO工艺的第一种基于早期德国和美国关于包含沸石型催化剂体系的催化转化区的工作。US4,387,263报道了一系列使用ZSM-5型催化剂体系的甲醇转化技术实验，其中DME循环问题是该公开技术的主要焦点。

主要由于该沸石MTO路线不能控制通过ZSM-5型催化剂体系生成的不期望C₄ ⁺烃产物的量，所以本领域快速开发出基于使用非沸石分子筛催化材料的第二种MTO转化技术。该MTO技术可能的最好例子可参阅UOP在该领域如在许多专利中所报道的广泛工作，其中代表性的是US5,095,163、US 5,126,308和US 5,191,141。该第二MTO转化技术方案主要基于使用包含非沸石分子筛的催化剂体系，一般是金属磷铝酸盐(ELAPO)，更具体是硅铝磷酸盐分子筛(SAPO)，强烈优选称为SAPO-34的SAPO类。已发现该SAPO-34材料对于甲醇原料转化为轻烯烃具有非常高的选择性，结果对不期望的相应轻链烷烃和更重的物质也具有非常高的选择性。已知该ELAPO催化的MTO方案相对于轻烯烃的沸石催化剂路线至少具有如下优点：(1)相同量的甲醇转化，轻烯烃产率更高；(2)能够直接回收聚合物级的乙烯和丙烯，而不必使用特别的物理分离步骤来将乙烯和丙烯从其相应的链烷烃类似物中分离出；(3)明显限制了例如稳定化汽油的副产物的生成；(4)可灵活地在最小调节MTO转化条件下将产物乙烯与丙烯的重量比调节在1.5∶1-0.75∶1的范围内；和(5)明显减少了相对于使用沸石催化剂体系所经历的MTO转化区中的焦炭生成。

对于UOP专利US 6,403,854、US 6,166,282和US 5,744,680(其中所有教导具体包含于此作为引用)中明确表达的各种原因，OTO或MTO领域技术人员的一致意见是使用流化反应区和流化再生区作为解决有效且高效使用ELAPO或SAPO型催化剂体系的问题的优选商用方案。如流化领域技术人员理解的，该技术的使用会带来为高效地将流化催化剂颗粒从OTO或MTO反应气体产物以及从离开OTO或MTO转化区的任何未反应含氧物物质中分离而进行气固分离的大问题。实现该困难的分离步骤的标准工业方案包括使用一个或多个气固旋风分离装置，这在US 6,166,282的唯一附图中有举例说明，其中使用了一组3个旋风分离装置来将用过的OTO或MTO催化剂从产物排出流中分离。

尽管关于ELAPO或SAPO催化转化为轻烯烃的路线取得了有前景的发展，但在开发经济上具有吸引力的OTO或MTO工艺中仍需要大量改进。反应器内表面焦炭化可以降低这些工艺的产率和产量。已发现了两个特别的潜在焦炭化问题。一个要解决的焦炭化问题是残留在反应器内静止区中的反应性物质造成的表面焦炭化。本发明主题的第二个焦炭化问题可能是未反应含氧物循环和各种反应副产物与含氧物进料流一起循环的结果。这两个问题按本文所述的解决。本文还解决了另一问题。在前面的设计中，存在用于分离催化剂颗粒和产物排出气的连续级旋风分离器。这种设计容易遭遇由两级旋风分离器的压降带来的困难。此外，在压力出现意外波动的情况下，这种设计容易造成催化剂的明显损失。

发明内容

本发明是在OTO反应器中由含氧物生成轻烯烃的方法和相应装置，其中方法包括将含氧物进料流通过进料流分布器送入OTO反应器中；使含氧物与催化剂接触生成包含轻烯烃、未反应含氧物和其它副产物的混合物；将未反应含氧物(甲醇和DME)和某些二烯烃与所述轻烯烃和所述副产物分离；以及将未反应含氧物返回OTO反应器。将未反应含氧物通过至少一个进料喷嘴在与含氧物进料流分开的某处送入OTO反应器。

从对下面本发明详述以及附图的详细审阅中，化工领域的技术人员将明了本发明的其它目的、实施方案、优点和特征。

附图说明

图1是表示将循环含氧物到OTO反应器内的注入与主进料流的进料相分开的反应器的工艺流程图。

图2是表示独立级的旋风分离器用于脱除产物排出流中的催化剂细粒和清洗反应器内静止区的工艺流程图。

术语和条件定义

本说明书中使用的下列术语和条件的意思如下：(1)“部分”料流表示具有与整体料流相同组成的整分部分(aliquot part)或从整体料流中除去易分离组分得到的部分(例如，如果料流包含烃和蒸汽的混合物，则在大部分蒸汽冷凝后，它包含水性部分和烃部分)。(2)“顶部”料流表示在将任何部分循环到特定区用于回流或任何其它目的之后，从该区回收的最终顶部料流。(3)“底部”料流表示在将任何部分循环进行再加热和/或再沸和/或任何分相之后，从特定区得到的最终底部料流。(4)当管线中具有设置在防止通过该管线的流动的位置处的阀时，该管线被“隔开(blocked-off)”。(5)当流动从较低压区向较高压区进行时，理解成有必要存在压缩机和/或泵。(6)当流动在不同温度下运行的区之间进行时，暗示着有必要存在加热和/或冷却装置。(7)当成分浓缩于从特定区排出的顶部料流中时，该成分被“提升(lifted)”或“汽提”。(8)“蒸汽”流表示含有一种或多种组分的气态料流。(9)术语“轻烯烃”表示乙烯、丙烯及其混合物。(10)“ELAPO”分子筛表示具有ALO₂、PO₂和ELO₂四面体单元的三维多孔结构的材料，其经验式如下：

                        (EL_xAl_yP_z)O₂

其中EL是选自硅、镁、锌、铁、钴、镍、锰、铬及其混合物的金属；x是EL的摩尔分率，至少为0.005；y是Al的摩尔分率，至少为0.01；z是P的摩尔分率，至少为0.01；并且x+y+z＝1。当EL是金属混合物时，x表示所存在金属混合物的总量。优选金属(EL)是硅、镁和钴，特别优选硅。(11)“SAPO分子筛”表示如US 4,440,871中所述的其中EL元素是硅的ELAPO分子筛。(12)“OTO”工艺表示将含氧物转化为轻烯烃的工艺；在优选的实施方案中，当含氧物是甲醇时，OTO工艺在本文中称为MTO工艺。(13)术语“含氧物”表示氧取代的脂族烃，优选具有1-10个碳原子。(14)当催化剂的物理、化学和催化性质没有随与试剂相互作用而发生永久性改变时，该试剂与催化剂体系“相容”。

发明详述

在本OTO工艺中，原料流包含一种或多种含氧物。此处所用的术语“含氧物”包括醇、醚和羰基化合物(例如醛、酮、羧酸等)。含氧物原料优选包含至少1个氧原子和1-10个碳原子，优选地含有1-4个碳原子。合适的含氧物包括低级直链或带支链的醇及其不饱和对应物。合适含氧物化合物代表性地有甲醇、二甲醚(DME)、乙醇、二乙醚、甲醚、甲醛、丙酮、乙酸及其混合物。

在本发明的OTO转化步骤中，通过将含氧物原料与含ELAPO催化剂接触，原料被催化转化为含脂族部分的烃，例如但不限于甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烯和有限量的其它高级脂族化合物(主要是二烯烃)。稀释剂并非必需的，但可选择用来保持催化剂催化形成轻烯烃，特别是乙烯和丙烯的选择性。使用例如水蒸气的稀释剂可以提供某些设备成本和热效率的优点，并降低了含氧物反应物的分压，由此增大了对烯烃的选择性。如OTO转化反应中适用的，已公开含氧物与稀释剂的摩尔比为1∶0.1-5。优选的稀释剂为水蒸汽。

本发明的含氧物转化步骤优选这样进行：在有效产生烯烃的转化条件下，即有效温度、压力、重时空速(WHSV)和任选的有效量稀释剂下，使含氧物原料以气相与ELAPO分子筛催化剂在反应区中接触。OTO步骤进行足够时间，以生成期望的轻烯烃产物。该含氧物转化步骤在宽的压力范围内有效进行，包括自生压力。在0.1大气压(10.1kPa)-100大气压(10.1MPa)的压力下，轻烯烃产物的形成将受影响，尽管并不必在所有压力下形成最佳量的产物。优选压力为0.5个大气压(50.6kPa)-20个大气压(2.0MPa)。压力更优选为1-10大气压(101.3-1013.3kPa)。此处提到的压力不包括任何稀释剂的，而是指含氧物原料的分压。至少部分根据所选定的ELAPO分子筛催化剂，含氧物转化步骤中可以应用的温度可以在宽范围中变化。一般地，OTO步骤可以在350℃-600℃的有效温度下进行。

在本发明的含氧物转化步骤中，优选地ELAPO催化剂具有较小的孔。优选地，该小孔催化剂具有基本均一的孔结构，例如有效直径小于5埃的大小和形状基本均一的孔。合适的催化剂可以包含ELAPO分子筛和基体材料。优选ELAPO分子筛的元素(EL)含量为0.005-0.2摩尔分率，并且EL是硅(通常称为SAPO)。可以用在本发明中的SAPO优选是US4,440,871、US 5,126,308和US 5,191,141中所述的那些(通过引用将其所有内容具体结合于此)。特别优选的SAPO包括SAPO-34和SAPO-17结构，最优选SAPO-34。

ELAPO催化剂优选结合到包含一种或多种基体材料的固体颗粒内，其中催化剂的存在量要有效地促进所期望的含氧物转化反应。一方面，固体颗粒包含催化有效量的催化剂和至少一种基体材料，其中基体材料优选选自粘结剂材料、填料材料及其混合物，其用量要能提供给固体颗粒期望性质，例如期望的催化剂稀释、机械强度等。这种基体材料优选是多孔的，可以有助于或促进一种或多种期望的含氧物转化反应，特别是甲醇转化为DME。填料和粘结剂材料包括例如合成和天然物质，例如金属氧化物、粘土、氧化硅、氧化铝、氧化硅-氧化铝、氧化硅-氧化镁、氧化硅-氧化锆、氧化硅-氧化钍、氧化硅-氧化铍、氧化硅-氧化钛、氧化硅-氧化铝-氧化钍、氧化硅-氧化铝-氧化锆、磷铝酸盐、它们的混合物等。如果基体材料，例如粘结剂和/或填料材料包含在催化剂组合物中，分子筛优选占组合物总质量的1-99％，更优选5-90％，还更优选5-60％。流化大小范围的、包含ELAPO催化剂和基体材料的固体颗粒的制备是喷雾干燥领域中常见和公知的，因此在此无需详细地讨论。

含氧物转化反应过程中，在催化剂上会沉积1-20质量％、更通常为1.5-9质量％的含碳物质，即焦炭。含碳沉积物质减少了催化剂上可利用的活性位点数，由此影响了转化程度。在OTO转化步骤中，将部分焦炭沉积的催化剂从OTO反应区移出，并输送到再生步骤；在此用含氧介质(例如空气)使其再生，以去除至少部分含碳物质，并将其返回含氧物转化反应区。在再生过程中，可以对硫和氮(在某些情况下)化合物进行额外氧化，并脱除来自催化剂的任何污染金属物质。而且，再生条件可以根据所用ELAPO催化剂的类型和再生前催化剂上所存在的污染物质的类型而变化。关于ELAPO催化剂氧化再生技术的其它信息，参见US 4,873,390。

从OTO转化区释放的产物排出流中回收ELAPO催化剂颗粒的问题是流化床型系统的特有问题。在流化系统中，将大量精细分散的催化剂颗粒在反应区和再生区之间连续输送；在OTO反应区中，颗粒以适宜按WHSV测得的量与含氧物原料流混合，其中WHSV是基于输送到MTO转化区的含氧物反应物与进料流或循环流中存在的任何其它含氧物或烃反应物的质量之和除以OTO转化区中存在的ELAPO催化剂质量的按小时计质量流率计算的。与本发明相关的在流化OTO转化区中适用的WHSV可以为0.1-100hr^-1，最优选为0.5-40hr^-1。关于OTO反应器结构的最好实践是流化床催化剂系统，特别优选快速流化反应器系统。现有快速流化OTO反应器系统的一个好例子示在US 6,166,282中(’282专利中的教导具体包含于此作为引用)。这些教导提供了其它细节，例如OTO转化区合适运行的优选表观气体速度。特别要注意，’282专利在其附图所示的反应器10内包括3级气固催化剂分离。但在本发明所涵盖的某些情况下，这些级中的至少一级可以设置在单独的缓冲(surge)容器中。所示的第一级在提升区26的顶部，其中ELAPO催化剂颗粒和OTO反应产物流的混合物通过分布器臂24排放到分离容器22内，而由于反应产物和催化剂颗粒的混合物的切向排出，分离容器22提供了旋风分离作用。’282专利的附图中所示的第2级气固分离是第一旋风分离器20，其中流化催化剂颗粒和反应产物的混合物如所示的分离成上行气流和下行催化剂颗粒流。’282专利的附图中所示的第3级分离是操作封闭式耦合旋风分离装置21，其接收来自旋风分离装置20的上行流作为输入，并产生第二上行流；第二上行流如所示的排放到OTO反应区的顶部压力通风系统，并作为排出流48离开OTO反应区。尽管’282专利中所示的优选快速流化反应区提供的这3级分离操作，但所得从OTO反应区10经管线48排放的气态产物排出流仍包含明显量的OTO转化催化剂。根据’282专利中所示类型的OTO反应区中所用的准确流化条件，从此排放的产物排出流可以包含量为该产物排出流的0.01-0.1质量％，更一般为0.015-0.05质量％的催化剂颗粒。虽然污染排出物的催化剂颗粒的这些量似乎十分少，但它们表明较昂贵(较昂贵是相对于沸石催化剂体系，例如现有的ZSM-5)的ELAPO催化剂体系随时间发生了明显损失，并且产物排出流中这些污染催化剂颗粒的存在需要一种分离并回收催化值的污染这些排出流的催化剂颗粒的方法。

已发现有利地，反应器内具有单级旋风分离器，并且在反应器的下游具有独立的单级旋风分离器，以在翻转(upset)过程中收集催化剂。在反应器下游设置独立容器，在此称为反应器缓冲容器。将在反应器外的含有催化剂颗粒的产物排出流送入反应器缓冲容器中。在该反应器缓冲容器内，具有单级旋风分离器，用于从排出物中分离催化剂颗粒。将反应器排出物送出旋风分离器的顶部，接着再送出反应器缓冲容器的顶部，用于进一步处理。通过这些旋风分离器已移出的催化剂现在可以循环到主反应器。如果需要，该催化剂可以保留在催化剂料斗中，用于必要时返回到反应器中。除了通过旋风分离器移除催化剂以外，某些催化剂颗粒在进入旋风分离器之前已在反应器缓冲容器中从排出物气体中分离出。具有与反应器中第一级旋风分离器相分开的第二级旋风分离器的好处有：第二级旋风分离器的料腿中要克服的压降比它们直接串联在同一反应器中时要小。此外，第二级旋风分离器在反应器外面，可以增加反应器内的产物生产量，因为生产量受容器大小的限制，并且该工艺在最大生产能力下运行。

在MTO实施方案中，本发明的起点是MTO转化步骤，其使用甲醇作为含氧物反应物的主要来源。优选的ELAPO分子筛是硅铝磷酸盐SAPO体系，其形成许多特定的晶体结构。最优选用于MTO转化的SAPO结构是SAPO-34结构。SAPO-34分子筛可以单独使用，或可以与粘结剂和/或填料混合，形成例如挤出物、丸、球等形状。

使用SAPO-34催化剂的流化MTO反应区在350-600℃(662-1112)、优选450-550℃(842-1022)的温度条件下运行。MTO转化步骤中使用的压力一般为138-1000kPa(20-145psia)，优选为170-345kPa(24.7-50psia)。反应物与催化剂的接触时间通常按WHSV测量，而WHSV是基于输送到MTO转化区的甲醇反应物与进料流或循环流中存在的任何其它含氧物反应物和其中存在的任何烃物质的质量之和除以MTO转化区中存在的SAPO-34分子筛质量的按小时计质量流率计算的。与本发明相关的在MTO转化区中适用的WHSV可以为0.1-100hr^-1，最优选为0.5-20hr^-1。由于MTO转化反应强烈放热，所以整个MTO反应区会发生明显的温升，通常为100-400℃(180-720)。在流化MTO反应器系统中，反应器和再生器之间的催化剂外循环速率设定为使得焦炭在进入MTO转化区的总循环量的优选SAPO-34催化剂上保持平均为催化剂活性SAPO-34成分的1-20质量％，更优选地1.5-9质量％时的最低水平。

如前解释的与MTO转化步骤相关的再生步骤一般应用一种现有的氧化技术，以在催化剂再循环到转化区之前从中去除必要量的焦炭。决定在转化区与再生区之间的循环速率的主要因素是催化剂上焦炭的平衡值，希望能保持该值，以达到期望的转化水平。SAPO-34基的催化剂体系在95％或更高的转化水平下工作相当成功，导致0.6-10.4质量％的甲醇等同物、更一般为2-5质量％的甲醇等同物产生焦炭。

在本发明的实施中，存在装置的生成分离区。参照US 6,459,009，将其全部内容结合于此。常规的分离容器设置有用于脱除甲烷的脱甲烷区、用于脱除丙烷的脱丙烷区、用于脱除乙烷的脱乙烷区和用于脱除未反应含氧物的含氧物汽提器。未反应含氧物可以返回MTO反应区，以提高反应效率。过去，未反应含氧物仅仅返回到进料流中。但是，由于回收的未反应含氧物流内存在杂质，例如二烯烃，已发现反应区的通过进料流的进料分布板可能收集到焦炭沉积物，从而最终妨碍进料流流过该分布板。这些二烯烃和其它反应性循环物质可能聚合，甚至形成不期望的焦炭沉积物。分布板位于反应器底部，用于将进料流分配到MTO反应区。在本发明的实施中，已发现有利地，将循环回收的未反应含氧物流通过为此设置的喷嘴入口或注入管直接送入反应区。在焦炭沉积物妨碍气体流动的情况下，独立的喷嘴入口或注入管的使用提供了简单的清洗。喷嘴入口或注入管的直径为3-6cm。为此高压蒸汽或其它气体可以引入喷嘴入口，并可以在工艺过程中用连续运行的反应器实现。已发现清洗这些喷嘴入口比关闭反应器，再清洗远远更复杂的进料分布板要简单得多。在本发明的优选实施方案中，各个喷嘴具有伸到流化催化剂床内的延伸段。设置外部阀控设施，用来通过本领域技术人员已知的任何装置进行清洗，例如在喷嘴延伸段被堵时，进行喷射、钻孔或扩孔(reaming)。循环未反应含氧物和二烯烃(难以分离)的可替换方案是不管这些物质，这会造成产物产率下降1-2％。因为产率每1个百分点的增加都会影响利润，所以这种解决主分布板焦炭化问题的方案高度令人期望。

催化剂不期望的焦炭化可以由停留在静止区过了额外时间的气体所形成的副产物造成。惰性清洗气引入反应器中往往存在静止气体的区域。该惰性气体可以是氮气，或优选地是从产物排出流中脱除甲烷的脱甲烷器的甲烷废气。该甲烷废气还包含氢气。该惰性清洗气以保持静止区能清除反应产物的足够压力引入。

附图的详细描述

下面参照附图，描述本方法。出于为便于理解而简化对本发明的描述，附图中没有示出加热器、热交换器、冷却器、阀、控制装置和其它化工领域技术人员公知的常规项，除非它们的存在对于理解本发明必不可少。

附图通过对理解本发明而必须标号的组件来说明本发明。图1中，进料流1通过若干容器和管线，并被加热，送到反应器2的分布区3。与本发明相关的产物气流4离开反应器2的顶部，送入产物分离区(未示出)。管线5中的含氧物和副产物的循环流与进料流1分开地进入反应器2。管线5中的该含氧物和副产物的循环流与含氧物汽提器6的产物流10分离。

含氧物汽提器6用来从进入其中的含水流中汽提出任何未反应的含氧物，例如甲醇、DME和二烯烃，并得到相对纯的水流；该水流从该汽提区底部经管线7排出，并且如果例如希望在反应器2的反应区运行中使用含水稀释剂，则它可进一步用在本方法中。已发现这种二烯烃，即使痕量，也会引起相当程度的不期望的聚合和污染。含氧物汽提器6在有效产生顶部气流的含氧物汽提条件下运行。该顶部气流经管线8离开含氧物汽提器6，包含大部分从排出流中回收的净的未反应含氧物；可以将其经管线5循环，通过直径为3-6cm的喷嘴或注入管进入反应器2，从而强化含氧物的转化，又不会由于二烯烃聚合和污染而污染进料分布器。

图2中，进料流1进入反应器2的底部。清洗流12在端口13进入该反应器。反应器内，第一级旋风分离器14从产物气体中分离催化剂。产物气体中的大部分催化剂颗粒被该第一级旋风分离器移出，并且催化剂向下输送，进入反应器的下部，而产物气体通过管线28到具有至少一级旋风分离装置18的反应缓冲容器16，以从产物流中进一步移出催化剂。催化剂从旋风分离器中掉落，可以储存在催化剂料斗20中。如图所示的，催化剂被送入再生区22，并通过管线24返回到反应器。非必要地，催化剂可以直接返回到反应器。这些旋风分离器被更广义地称为气固旋风分离装置。产物气体经管线26释放。

反应器中形成失活催化剂颗粒和烯烃反应产物的混合物。该混合物向上运行到反应区的提升(riser)段，并通过一系列气固分离操作，得到失活催化剂颗粒流和包含轻烯烃、未反应含氧物、H₂O、其它反应产物和不期望量的污染催化剂颗粒的转化区产物排出流。在反应器的反应区中进行的强放热MTO反应过程中，一层含碳物质会涂布在催化剂颗粒的外表面，并且该层含碳沉积物使得催化剂颗粒至少部分失活到至少部分的这些催化剂颗粒必须在相关的催化剂再生区22中恢复其活性的程度。用过的催化剂通过出口19，进入管线21和再生区22。这些含碳沉积物通常被称作“焦炭”，习惯性地通过氧化过程脱除。催化剂流接着返回反应区。从旋风分离装置回收的至少部分失活催化剂物质被脱除挥发性烃，并经管线23输送到再生区22。在再生区中，至少大部分含碳沉积物被氧化脱除，最终得到的再生催化剂颗粒流经管线24流回反应区，进一步用于转化进料流1。返回再生区的较小比例(通常小于1％)的催化剂通过管线24。尽管在反应区中使用了一个或多个气固旋风分离装置从产物排出流中脱出催化剂颗粒，但实际上仍有大量催化剂颗粒存在于产物排出流中。已发现设置另一旋风分离装置18，以进一步移出产物排出流中的催化剂颗粒是有效的。可以通过位于下游压缩装置的上游的骤冷塔来回收这些污染的催化剂颗粒。这些催化剂颗粒污染产物排出流的程度对应于占产物排出流的0.01-0.1质量％，因此是在反应器2的MTO转化区和相关催化剂再生区中循环并通过它们的催化剂总量持续损失的一大原因。

对于本发明，鉴于效率和相对低的设备和运行成本，我们优选使用液固旋风分离器或旋液分离器，但根据当地条件，可以使用任何其它合适的液固分离装置。

Claims (7)

1、一种在OTO反应器中由含氧物生成轻烯烃的方法，所述方法包括：

(a)将含氧物进料流通过进料流分布器送入OTO反应器中，使所述含氧物与催化剂接触，以生成包含轻烯烃、二烯烃、未反应含氧物和其它副产物的混合物；

(b)将所述未反应含氧物和二烯烃与所述轻烯烃和所述副产物分离；以及

(c)使所述未反应含氧物和二烯烃返回所述OTO反应器，其中所述未反应含氧物和二烯烃与所述含氧物进料流分开进入所述OTO反应器。

2、如权利要求1所述的方法，其中所述未反应含氧物和二烯烃通过喷嘴入口或注入管进入所述OTO反应器。

3、如权利要求2所述的方法，其中所述喷嘴入口或注入管的直径为3-6cm。

4、如权利要求1、2或3所述的方法，其中焦炭沉积在所述进料装置内之后，脱除所述焦炭沉积物，以允许所述未反应含氧物和二烯烃连续进入所述OTO反应器。

5、一种含氧物在其中转化为轻烯烃的反应器系统，所述系统包括：

a)含氧物到烯烃的反应器(2)，其具有用于将含氧物进料流送入所述反应器中的进料流分布器(3)；

b)分离器(6)，用于将未反应含氧物和二烯烃与所述轻烯烃分离；和

c)与所述进料流分布器相分开的所述反应器的入口装置(13)，其中所述未反应含氧物和二烯烃返回所述反应器。

6、如权利要求5所述的系统，其中所述入口装置包括喷嘴入口或注入管。

7、如权利要求5所述的系统，其中所述喷嘴入口或注入管的直径为3-6cm。

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