本發(fā)明涉及一種甲醇制二甲醚的方法和包括該甲醇制二甲醚方法的甲醇制烯烴的方法，以及甲醇制二甲醚的反應(yīng)設(shè)備及包括該反應(yīng)設(shè)備的甲醇制烯烴的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：固定床反應(yīng)器是一種常見的反應(yīng)器，最常見的設(shè)計(jì)是反應(yīng)器內(nèi)部有一個(gè)固定床層和多個(gè)固定床層，并且在多個(gè)固定床床層時(shí)，這些固定床床層高度相等或者沿著物料流動(dòng)方向床層高度逐級(jí)遞增設(shè)計(jì)，從而沿著物料流動(dòng)方向各級(jí)進(jìn)料量相等或者逐級(jí)遞增。倪進(jìn)方、朱開宏等在《化學(xué)工程》(1993年，21卷，第3期，43-48頁)中描述了在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，苯與乙烯制乙苯固定床反應(yīng)器就是按照固定床的各個(gè)床層高度相等的思想設(shè)計(jì)的，從而進(jìn)料量各級(jí)相等；而甲苯甲基化生產(chǎn)二甲苯技術(shù)中固定床反應(yīng)器和德國魯奇公司的甲醇制丙烯裝置中固定床主反應(yīng)器，則是反應(yīng)器內(nèi)部各個(gè)反應(yīng)床層高度逐級(jí)遞增的設(shè)計(jì)思路，從而進(jìn)料量逐級(jí)遞增。丙烯是一種需求量很大的基本有機(jī)化工原料，主要來自于石油加工過程。隨著石油資源的日益匾乏，發(fā)展由煤或天然氣等非石油資源制備丙烯的技術(shù)越來越引起國內(nèi)外的重視。由甲醇為原料制取丙烯(MTP)是最有希望取代石油路線的新型工藝。煤或天然氣制合成氣，再由合成氣制取甲醇和二甲醚是成熟的工藝技術(shù)。因此，從甲醇制備丙烯是煤制烯烴路線的關(guān)鍵技術(shù)，因而有關(guān)甲醇制二甲醚方法的研究開展的如火如荼。例如，US2014408描述了在催化劑如氧化鋁、二氧化鈦和氧化鋇下由甲醇制備DME的方法，其中優(yōu)選350～400℃的溫度。DE3817816描述了結(jié)合到甲醇合成裝置中、用于通過甲醇的催化脫水而制備二甲醚的方法，使用的是絕熱一段固定床反應(yīng)器。上述方法的工藝流程圖如圖1所示，流量為F1、溫度為T0的物料加熱至溫度T1后進(jìn)入反應(yīng)器R1內(nèi)的催化劑床層BDE1進(jìn)行反應(yīng)。上述方法采用單段絕熱固定床反應(yīng)器，雖然結(jié)構(gòu)簡單，但是催化劑床層溫升近130℃，熱點(diǎn)溫度近400℃，使得催化劑內(nèi)部結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，容易衰老，而且催化劑壽命縮短。另外由于是一段固定床反應(yīng)器，所有的進(jìn)料物料都需要加熱到絕熱催化劑床層啟動(dòng)反應(yīng)所需要的啟動(dòng)溫度，進(jìn)料能耗較高。熱點(diǎn)溫度是指催化劑床層溫度沿軸線上溫度的最高點(diǎn)。熱點(diǎn)溫度過低，則意味著反應(yīng)不充分，轉(zhuǎn)化率不高；熱點(diǎn)溫度過高，則反應(yīng)太過劇烈，容易造成反應(yīng)失控，從而飛溫，大量副反應(yīng)發(fā)生，溫度進(jìn)一步升高的惡性循環(huán)，不僅會(huì)造成物料損失、設(shè)備危害，還會(huì)造成催化劑骨架坍塌，從而影響催化劑的壽命。近年德國魯奇MTP工藝技術(shù)在神華寧煤煤基烯烴項(xiàng)目的應(yīng)用標(biāo)志著甲醇制丙烯技術(shù)的工業(yè)化已經(jīng)取得了突破，該技術(shù)使用固定床反應(yīng)器，采用預(yù)反應(yīng)與主反應(yīng)相結(jié)合的二級(jí)反應(yīng)工藝。其中，預(yù)反應(yīng)就是甲醇部分轉(zhuǎn)化生成二甲醚的反應(yīng)，主反應(yīng)是預(yù)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入第二個(gè)反應(yīng)器中繼續(xù)反應(yīng)生成丙烯的反應(yīng)。由于德國魯奇MTP工藝技術(shù)中甲醇轉(zhuǎn)化生成二甲醚的反應(yīng)是強(qiáng)放熱反應(yīng)，且和現(xiàn)有技術(shù)一樣，都采用一段固定床反應(yīng)器，從而造成甲醇制二甲醚反應(yīng)裝置中催化劑床層溫差大、熱點(diǎn)溫度高、催化劑容易衰老、催化劑壽命短、進(jìn)料能耗高的問題。CN103813852A公開了一種用于由甲醇制備二甲醚的冷卻反應(yīng)器。物料先進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)部一個(gè)絕熱催化劑床層來啟動(dòng)反應(yīng)，隨后通過直接或間接熱交換冷卻的緩和區(qū)，最后物料再通過作為調(diào)節(jié)區(qū)的絕熱催化劑床流出反應(yīng)器。其中緩和區(qū)是管式反應(yīng)器，可以采用順流或者逆流的方式熱交換，也可以采用注射液體甲醇作為液體介質(zhì)。該方法雖然有效的控制了反應(yīng)熱點(diǎn)溫度，利用了反應(yīng)熱量，但是反應(yīng)器設(shè)計(jì)制造相當(dāng)復(fù)雜，催化劑的裝填特別耗時(shí)，尤其是緩和區(qū)的管式反應(yīng)器，在兩個(gè)固定床中間，催化劑的裝填更是費(fèi)時(shí)費(fèi)力。另外所有的進(jìn)料物料都需要加熱到絕熱催化劑床層啟動(dòng)反應(yīng)所需要的啟動(dòng)溫度，因此進(jìn)料能耗較高。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中催化劑床層溫差大、熱點(diǎn)溫度高、催化劑容易衰老、催化劑壽命短、進(jìn)料能耗較高的問題，提出了一種新的甲醇制二甲醚的方法和包括該甲醇制二甲醚方法的甲醇制烯烴的方法，以及甲醇制二甲醚的反應(yīng)設(shè)備及包括該反應(yīng)設(shè)備的甲醇制烯烴的系統(tǒng)，該方法用于甲醇制二甲醚反應(yīng)時(shí)，具有催化劑床層溫差小、熱點(diǎn)溫度低、催化劑不容易衰老、催化劑壽命長、進(jìn)料能耗低等優(yōu)點(diǎn)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明第一方面提供了一種甲醇制二甲醚的方法，該方法在設(shè)置有多個(gè)串聯(lián)連接的催化劑床層的反應(yīng)裝置中進(jìn)行，該方法包括將含有甲醇的反應(yīng)物料分為n股，不同股的反應(yīng)物料分別從反應(yīng)裝置的頂部或者催化劑床層之間的側(cè)面進(jìn)料口進(jìn)入反應(yīng)裝置進(jìn)行甲醇制二甲醚反應(yīng)，且按照反應(yīng)物料的流向，n股反應(yīng)物料的量依次為F1～Fn，反應(yīng)物料在各股中的分配比例Ki的值等于Fi/F0，F(xiàn)0為F1～Fn之和，i為1到n之間的整數(shù)，n為大于1的整數(shù)，其中，控制進(jìn)入第一催化劑床層的物料的溫度T1在下述范圍內(nèi)：290-50K1≤T1≤150K12-271K1+397.5；其中，1＞K1≥0.5，T1的單位為℃。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，其中，2≤n≤8，優(yōu)選2≤n≤6。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，其中，0.95≥K1≥0.6，優(yōu)選0.9≥K1≥0.6。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，其中，1＞K1≥0.6，優(yōu)選0.95≥K1≥0.7，更優(yōu)選0.9≥K1≥0.75。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，其中，反應(yīng)物料在第i股中的分配比例優(yōu)選更優(yōu)選其中i≠1。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，其中，所述反應(yīng)裝置包括一個(gè)或多個(gè)固定床反應(yīng)器，多個(gè)催化劑床層設(shè)置在一個(gè)或者多個(gè)固定床反應(yīng)器中。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，其中，所述反應(yīng)裝置包括一個(gè)固定床反應(yīng)器，多個(gè)催化劑床層設(shè)置在同一個(gè)固定床反應(yīng)器中；或者所述反應(yīng)裝置包括多個(gè)固定床反應(yīng)器，且在一個(gè)固定床反應(yīng)器中設(shè)置1個(gè)催化劑床層。本發(fā)明第二方面提供了一種甲醇制二甲醚的反應(yīng)設(shè)備，該設(shè)備包括供料裝置、流量控制裝置、加熱裝置和反應(yīng)裝置，所述反應(yīng)裝置中設(shè)置有多個(gè)催化劑床層，供料裝置用于對(duì)至少兩個(gè)催化劑床層提供含甲醇的氣相物料，流量控制裝置設(shè)置在供料裝置和反應(yīng)裝置之間，至少用于控制進(jìn)入第一催化劑床層的氣相物料的量，按照氣相物料的流向，加熱裝置設(shè)置在供料裝置與第一催化劑床層之間，以對(duì)提供給第一催化劑床層的含甲醇的氣相物料加熱，其特征在于，所述供料裝置為氣相供料裝置，形成所述催化劑床層的催化劑為甲醇制二甲醚催化劑。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，氣相供料裝置與其他催化劑床層之間不設(shè)置加熱裝置。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述流量控制裝置為流量閥。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，2≤n≤8，優(yōu)選2≤n≤6。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述反應(yīng)裝置包括一個(gè)或多個(gè)固定床反應(yīng)器，所述n個(gè)催化劑床層設(shè)置在一個(gè)或者多個(gè)固定床反應(yīng)器中，優(yōu)選地，所述反應(yīng)裝置包括一個(gè)固定床反應(yīng)器，所述n個(gè)催化劑床層設(shè)置在同一個(gè)固定床反應(yīng)器中；或者所述反應(yīng)裝置包括n個(gè)固定床反應(yīng)器，且在一個(gè)固定床反應(yīng)器中設(shè)置1個(gè)催化劑床層。本發(fā)明的第三方面提供了一種甲醇制備烯烴的方法，該方法包括采用上述方法進(jìn)行由甲醇制二甲醚的反應(yīng)，然后將反應(yīng)所得產(chǎn)物在二甲醚制烯烴條件下進(jìn)行制烯烴的反應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述二甲醚制烯烴條件包括反應(yīng)溫度為390～650℃，壓力為0.01～2.00MPa，反應(yīng)所得產(chǎn)物的質(zhì)量空速為0.2～6.0小時(shí)-1。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述制烯烴的反應(yīng)在包括至少兩個(gè)以上的轉(zhuǎn)化區(qū)，從上至下，第一轉(zhuǎn)化區(qū)包括氣體分布元件和催化劑床層，第二轉(zhuǎn)化區(qū)及其他轉(zhuǎn)化區(qū)包括氣體分布元件、液體霧化元件和催化劑床層的固定床反應(yīng)器中進(jìn)行，將反應(yīng)所得產(chǎn)物在二甲醚制烯烴條件下進(jìn)行制烯烴的反應(yīng)的方式包括將反應(yīng)所得產(chǎn)物分為多股，第一股氣相物流加熱后通過氣體分布元件送入第一轉(zhuǎn)化區(qū)中，其余氣相物流不經(jīng)加熱或冷卻而直接通過氣體分布元件送入第二轉(zhuǎn)化區(qū)及其他轉(zhuǎn)化區(qū)中，并通過液體霧化元件將液相激冷物流送入第二轉(zhuǎn)化區(qū)及其他轉(zhuǎn)化區(qū)中。優(yōu)選地，第一股氣相物流與所述反應(yīng)所得產(chǎn)物的重量比為0.08～0.20。本發(fā)明的第四方面提供了一種甲醇制烯烴的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括甲醇制二甲醚單元和二甲醚制烯烴單元，所述甲醇制二甲醚單元的出料口與二甲醚制烯烴單元的進(jìn)料口連通，其特征在于，所述甲醇制二甲醚單元為上述甲醇制二甲醚的反應(yīng)設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述二甲醚制烯烴單元包括制烯烴反應(yīng)裝置和液相激冷物流供料裝置，所述制烯烴反應(yīng)裝置包括至少兩個(gè)以上的轉(zhuǎn)化區(qū)，從上至下，第一轉(zhuǎn)化區(qū)包括氣體分布元件和催化劑床層，第二轉(zhuǎn)化區(qū)及其他轉(zhuǎn)化區(qū)包括氣體分布元件、液體霧化元件和催化劑床層，所述液相激冷物流供料裝置與所述液體霧化元件連通并對(duì)其供料。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，該系統(tǒng)還包括設(shè)置在甲醇制二甲醚單元和二甲醚制烯烴單元之間的流量閥，用于控制來自甲醇制二甲醚單元的物料進(jìn)入各個(gè)所述轉(zhuǎn)化區(qū)的量；以及設(shè)置在甲醇制二甲醚單元和二甲醚制烯烴單元的第一轉(zhuǎn)化區(qū)之間的加熱器，用于加熱進(jìn)入第一轉(zhuǎn)化區(qū)的物料(包括來自甲醇制二甲醚單元的物料)，以使其達(dá)到所需的溫度。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述轉(zhuǎn)化區(qū)為2～8個(gè)。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，形成所述制烯烴反應(yīng)裝置中的催化劑床層的催化劑為SAPO分子篩。本發(fā)明的上述技術(shù)方案，為甲醇制二甲醚反應(yīng)器溫度控制提供了可靠的定量的數(shù)據(jù)支持，并且在反應(yīng)器開車和運(yùn)行的時(shí)候，可以方便快捷的根據(jù)反應(yīng)器第一反應(yīng)區(qū)分配物料的比例來確定該物料需要加熱的溫度，一旦第一反應(yīng)區(qū)物料分配比例確定，后續(xù)各個(gè)反應(yīng)區(qū)的物料分配比例也可以容易地確定，從而確定了整個(gè)反應(yīng)器各個(gè)反應(yīng)區(qū)的進(jìn)料分配比例，使得開車和運(yùn)行過程變得簡單。而且開車和運(yùn)行過程中無需額外使用其他的熱源或冷源來控制催化劑床層的溫度。本發(fā)明的上述技術(shù)方案，使得甲醇制二甲醚反應(yīng)器的開車和運(yùn)行有了精確的數(shù)據(jù)作為參考，在控制和調(diào)節(jié)反應(yīng)區(qū)溫度時(shí)，有明確的調(diào)節(jié)方向，從而使得控制和調(diào)節(jié)反應(yīng)區(qū)溫度更加簡便。通過采用本發(fā)明的上述方法，在其他條件相同的情況下，各個(gè)反應(yīng)區(qū)熱點(diǎn)溫度明顯低于US2014408和DE3817816所公開的技術(shù)方案下對(duì)應(yīng)的熱點(diǎn)溫度。例如，實(shí)施例中反應(yīng)器出口溫度比比較例反應(yīng)器出口溫度降低12～50℃，催化劑床層熱點(diǎn)溫度降低約12～50℃，從而使得床層溫升降低約12～50℃，因此有效的防止床層飛溫現(xiàn)象，延緩催化劑衰老、延長了催化劑壽命，在實(shí)際的裝置中，采用本發(fā)明所述技術(shù)方案中最優(yōu)的點(diǎn)作為裝置的正常工況，因此效果會(huì)更加好，使得熱點(diǎn)溫度從390℃左右降低到約340℃左右，在保證甲醇轉(zhuǎn)化率的情況下最大程度的降低了熱點(diǎn)溫度，有效的保護(hù)了催化劑，使得催化劑壽命最大化；并且由于本發(fā)明所采用的技術(shù)方案需要加熱到反應(yīng)溫度的進(jìn)料量F1小于F0，即K1小于1，在同等進(jìn)料溫度情況下，加熱負(fù)荷降低，故使進(jìn)料能耗較低，節(jié)約了能源。附圖說明附圖是用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：圖1為現(xiàn)有技術(shù)甲醇制二甲醚方法的示意流程圖；圖2為本發(fā)明甲醇制二甲醚方法的一種實(shí)施方式的示意流程圖；圖3為本發(fā)明甲醇制二甲醚方法的另一種實(shí)施方式的示意流程圖；圖4為本發(fā)明甲醇制烯烴方法的一種實(shí)施方式的示意流程圖；圖5為本發(fā)明甲醇制烯烴方法的另一種實(shí)施方式的示意流程圖。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。具體實(shí)施方式以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。在本文中所披露的范圍的端點(diǎn)和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應(yīng)當(dāng)理解為包含接近這些范圍或值的值。對(duì)于數(shù)值范圍來說，各個(gè)范圍的端點(diǎn)值之間、各個(gè)范圍的端點(diǎn)值和單獨(dú)的點(diǎn)值之間，以及單獨(dú)的點(diǎn)值之間可以彼此組合而得到一個(gè)或多個(gè)新的數(shù)值范圍，這些數(shù)值范圍應(yīng)被視為在本文中具體公開。在下文中，各個(gè)技術(shù)方案之間原則上可以相互組合而得到新的技術(shù)方案，這也應(yīng)被視為在本文中具體公開。為了方便描述，本發(fā)明也將一個(gè)催化劑床層稱為一個(gè)反應(yīng)區(qū)，無論n個(gè)催化劑床層是設(shè)置中一個(gè)反應(yīng)器中還是設(shè)置在多個(gè)反應(yīng)器中。本發(fā)明中，從同一個(gè)催化劑床層進(jìn)入的物料稱為同一股物料，不管是否從同一個(gè)入口進(jìn)入，例如，一個(gè)催化劑床層上部的側(cè)面開有多個(gè)進(jìn)料口時(shí)，由于從該多個(gè)進(jìn)料口進(jìn)入的物料首先進(jìn)入同一催化劑床層，因此被稱為同一股物料。本發(fā)明中的“頂部”、“底部”、“上部”和“下部”等表示方向的詞語，均以物料的流向?yàn)榛鶞?zhǔn)。本發(fā)明中，第一催化劑床層是指最先與反應(yīng)物料接觸的催化劑床層，盡管該催化劑床層從物理位置上可能是第一個(gè)催化劑床層，也可能不是第一個(gè)催化劑床層，但優(yōu)選為第一個(gè)催化劑床層。根據(jù)本發(fā)明提供的甲醇制二甲醚的方法，該方法在設(shè)置有多個(gè)串聯(lián)連接的催化劑床層的反應(yīng)裝置中進(jìn)行，該方法包括將含甲醇的反應(yīng)物料分為n股，不同股的反應(yīng)物料分別從反應(yīng)裝置的頂部或者催化劑床層之間的側(cè)面進(jìn)料口進(jìn)入反應(yīng)裝置進(jìn)行甲醇制二甲醚反應(yīng)，且按照反應(yīng)物料的流向，n股反應(yīng)物料的量依次為F1～Fn，反應(yīng)物料在各股中的分配比例Ki的值等于Fi/F0，F(xiàn)0為F1～Fn之和，i為1到n之間的整數(shù)，n為大于1的整數(shù)，其特征在于，控制進(jìn)入第一個(gè)催化劑床層的物料的溫度T1在下述范圍內(nèi)：290-50K1≤T1≤150K12-271K1+397.5其中，1＞K1≥0.5，T1的單位為℃。反應(yīng)后的產(chǎn)物最后一起經(jīng)過最后一個(gè)催化劑床層后從反應(yīng)器排出。如上所述，傳統(tǒng)的甲醇制二甲醚的方法僅僅依靠經(jīng)驗(yàn)值來判斷和調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度，一般是一邊增加第一反應(yīng)區(qū)(即第一催化劑床層)進(jìn)料，一邊調(diào)節(jié)該進(jìn)料的溫度，再根據(jù)第一反應(yīng)區(qū)反應(yīng)溫度來調(diào)節(jié)第一反應(yīng)區(qū)進(jìn)料的溫度。由于反應(yīng)溫度是滯后的，即第一反應(yīng)區(qū)進(jìn)料溫度調(diào)節(jié)后，需要一定的時(shí)間才會(huì)顯示出調(diào)節(jié)的效果，因此如果效果不佳或者方向不對(duì)，又需要花費(fèi)大量的時(shí)間來重新調(diào)節(jié)，這個(gè)不斷調(diào)節(jié)的過程很容易造成個(gè)別床層溫差大、熱點(diǎn)溫度高、催化劑床層飛溫、超溫等現(xiàn)象出現(xiàn)，以及由此帶來的催化劑容易衰老、催化劑壽命短的問題。因此傳統(tǒng)的方法很容易造成催化劑床層飛溫，并且需要花費(fèi)大量的時(shí)間來找到適當(dāng)?shù)臏囟赛c(diǎn)。而本發(fā)明的方法，使得甲醇制二甲醚工藝的開車和運(yùn)行有了精確的數(shù)據(jù)作為參考，在控制和調(diào)節(jié)反應(yīng)區(qū)溫度時(shí)，有明確的調(diào)節(jié)方向，從而能夠有效解決催化劑床層溫差大、熱點(diǎn)溫度高、催化劑容易衰老、催化劑壽命短的問題，而且控制和調(diào)節(jié)反應(yīng)區(qū)溫度更加簡便，進(jìn)料能耗也得以大大降低。本發(fā)明的方法適用于各種多個(gè)(2個(gè)以上)催化劑床層的甲醇制二甲醚工藝，只要催化劑床層數(shù)量不小于2即可。本發(fā)明中，催化劑床層的數(shù)量可以等于反應(yīng)物料的股數(shù)，也可以大于反應(yīng)物料的股數(shù)，只要保證不同股的反應(yīng)物料從不同的催化劑床層進(jìn)入反應(yīng)裝置進(jìn)行甲醇制二甲醚反應(yīng)即可。需要說明的是，本發(fā)明中，從不同的催化劑床層進(jìn)入反應(yīng)裝置的反應(yīng)物料稱為不同股反應(yīng)物料，從相同的催化劑床層進(jìn)入反應(yīng)裝置的反應(yīng)物料稱為同股反應(yīng)物料，也就是說，即便從不同的入口進(jìn)入，只要是最先接觸的催化劑床層為同一個(gè)催化劑床層，即稱為同股反應(yīng)物料。優(yōu)選情況下，反應(yīng)物料的股數(shù)n滿足2≤n≤8，例如n為2、3、4、5、6、7或8，優(yōu)選2≤n≤6，更優(yōu)選2≤n≤3。根據(jù)本發(fā)明提供的甲醇制二甲醚的方法，只要控制進(jìn)入第一個(gè)催化劑床層的物料的溫度T1在1＞K1≥0.5例如0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.70、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.8、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.9、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95得到的溫度范圍內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，但優(yōu)選情況下，0.95≥K1≥0.6，優(yōu)選0.9≥K1≥0.6。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，其中，1＞K1≥0.6，優(yōu)選0.95≥K1≥0.7，更優(yōu)選0.9≥K1≥0.75。由于第一股物料占進(jìn)料總量的50％以上，因此，理論上，只要控制第一股物料的比例和進(jìn)料溫度即可有效解決飛溫和局部熱點(diǎn)過高的問題，但根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，進(jìn)一步控制其他反應(yīng)區(qū)的進(jìn)料分配比，可以進(jìn)一步保證各個(gè)反應(yīng)區(qū)的物料均在較佳的溫度下進(jìn)行反應(yīng)，優(yōu)選情況，第一反應(yīng)區(qū)之后的第i個(gè)反應(yīng)區(qū)的進(jìn)料分配比例例如51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％、70％、71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、100％，更優(yōu)選例如61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％、70％、71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、100％，進(jìn)一步更優(yōu)選如70.5％、71％、71.5％、72％、72.5％、73％、73.5％、74％、74.5％、75％、75.5％、76％、76.5％、77％、77.5％、78％、78.5％、79％、79.5％、80％、80.5％、81％、81.5％、82％、82.5％、83％、83.5％、84％、84.5％、85％、85.5％、86％、86.5％、87％、87.5％、88％、88.5％、89％、89.5％、90％、90.5％、91％、91.5％、92％、92.5％、93％、93.5％、94％、94.5％、95％、95.5％、96％、96.5％、97％、97.5％、98％、98.5％、99％、99.5％、100％。本發(fā)明中，表示從第1股物料算起至第i-1股物料的各物料的分配比例之和。同理，則表示第i-1股物料之后剩余的物料的比例(量)。通過控制T1以及各股反應(yīng)物料的分配比例Ki，無需額外控制其他各股反應(yīng)物料的進(jìn)料溫度，只要保證為氣相進(jìn)料即可。一般的，其他各股反應(yīng)物料的進(jìn)料溫度為90～200℃，優(yōu)選98～180℃，具體取決于上一工藝步驟，一般對(duì)于大型規(guī)模裝置，來自上一工藝步驟的物料溫度即T0比較高，通常為150～180℃，對(duì)于小型規(guī)模裝置，來自上一工藝步驟的物料溫度即T0比較低，通常為98～130℃。本發(fā)明提供的甲醇制二甲醚方法可以處理來自上述大型規(guī)模裝置的供料，也可以處理小型規(guī)模裝置的供料。通過上述對(duì)分配比例的限定可以看出，本發(fā)明中反應(yīng)物料的進(jìn)料量是遞減的，而且按照物料的流向，每股物料的進(jìn)料量均不小于該股物料之后的物料的總量，即每股物料的進(jìn)料量均不小于該股物料以及其后面的物料的總量的50％，優(yōu)選不小于60％。本發(fā)明采用遞減進(jìn)料主要是基于以下考慮：反應(yīng)既是強(qiáng)放熱反應(yīng)，也是平衡反應(yīng)，采用上述遞減進(jìn)料的方式能夠在反應(yīng)的熱平衡和催化劑的最佳工作溫度區(qū)間獲得最佳平衡。本發(fā)明中，各個(gè)催化劑床層可以裝填在同一個(gè)反應(yīng)器中，也可以裝填在不同的反應(yīng)器中，只要保證串聯(lián)連接即可。也即，本發(fā)明中所述反應(yīng)裝置可以包括一個(gè)或多個(gè)固定床反應(yīng)器，n個(gè)催化劑床層設(shè)置在一個(gè)或者多個(gè)固定床反應(yīng)器中。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，如圖2所示，所述反應(yīng)裝置包括一個(gè)固定床反應(yīng)器，各個(gè)催化劑床層BED1、BED2……BEDn裝填中同一個(gè)反應(yīng)器中。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，如圖3所示，所述反應(yīng)裝置包括n個(gè)固定床反應(yīng)器，各個(gè)催化劑床層BED1、BED2……BEDn裝填中不同反應(yīng)器R1、R2……Rn中，進(jìn)一步優(yōu)選一個(gè)反應(yīng)器中裝填1個(gè)催化劑床層。所述反應(yīng)器可以是各種能夠用于甲醇制二甲醚反應(yīng)的固定床反應(yīng)器。為了獲得所需的T1溫度，可以如圖2和圖3所示，在第一個(gè)催化劑床層前設(shè)置換熱器E1，將溫度為T0的反應(yīng)物料在送入BED1之前進(jìn)行預(yù)熱至T1溫度。根據(jù)本發(fā)明，所述甲醇制二甲醚的具體操作和工藝條件可以參照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，其中，各個(gè)催化劑床層的高度為500～4000mm。進(jìn)一步優(yōu)選各個(gè)催化劑床層的為600～3800mm，優(yōu)選為800～3600mm。各個(gè)催化劑床層的高度可以相同也可以不同。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，其中，所述第一股反應(yīng)物料相對(duì)于第一個(gè)催化劑床層的質(zhì)量空速為0.5～5.0小時(shí)-1，優(yōu)選為1.0～3.5小時(shí)-1。各個(gè)催化劑床層的進(jìn)料空速可以相同或不同，各自可以為0.5～5.0小時(shí)-1，優(yōu)選為1.0～3.5小時(shí)-1。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，其中，所述反應(yīng)裝置內(nèi)的壓力為0.1～2.0MPaG。形成所述催化劑床層的催化劑可以是本領(lǐng)域常規(guī)使用的各種催化劑，如改性氧化鋁、改性分子篩中的一種或者多種。所述改性氧化鋁例如為鑭系稀土金屬改性氧化鋁，所述改性分子篩例如為稀土金屬和磷酸鹽改性分子篩。所述鑭系稀土金屬例如可以為鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)中的一種或多種。所述稀土金屬例如可以為鈧(Sc)、釔(Y)、鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)中的一種或多種。優(yōu)選所述稀土金屬和磷酸鹽改性分子篩的硅鋁摩爾比為20～1000，更優(yōu)選為200～500。所述催化劑具體例如可以為中國石化上海石油化工研究院出品的SMAP-500系列、SMAP-100系列、德國魯奇公司DME-1中的一種或多種。根據(jù)本發(fā)明提供的甲醇制二甲醚的方法，該方法不包括通過額外使用冷源或熱源來控制催化劑床層的溫度的步驟。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明提供的甲醇制二甲醚方法可以采用如圖2和圖3所示的工藝流程：將進(jìn)料溫度為T0的總進(jìn)料F0分為n股，第一股進(jìn)料F1送入換熱器E1中加熱至溫度為T1，送入第一反應(yīng)區(qū)BED1進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完成后出第一反應(yīng)區(qū)的物料與第二股進(jìn)料F2進(jìn)行混合，混合后的物料送入第二反應(yīng)區(qū)BED2進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完成后出第二反應(yīng)區(qū)的物料與第三股進(jìn)料F3進(jìn)行混合，混合后的物料送入第三反應(yīng)區(qū)BED3進(jìn)行反應(yīng)，依次類推，直到反應(yīng)物料在第n反應(yīng)區(qū)進(jìn)行反應(yīng)完成后出反應(yīng)器。如圖所示，圖2與圖3的區(qū)別僅在于多個(gè)催化劑床層是裝填在一個(gè)反應(yīng)器中還是多個(gè)反應(yīng)器中。根據(jù)本發(fā)明提供的甲醇制二甲醚方法，原料甲醇可以是純甲醇(即純度大于99質(zhì)量％的工業(yè)甲醇)，也可以是含水的甲醇(優(yōu)選水含量低于20質(zhì)量％)，還可以是含有其他雜質(zhì)的甲醇，只要這些雜質(zhì)不影響甲醇制二甲醚反應(yīng)即可。由于含有一定量的水能夠降低熱點(diǎn)溫度，因此本發(fā)明優(yōu)選使用含水的甲醇。綜合熱點(diǎn)溫度和反應(yīng)效率考慮，優(yōu)選原料甲醇中水的含量低于18質(zhì)量％，優(yōu)選低于10質(zhì)量％，更優(yōu)選低于8質(zhì)量％。本發(fā)明第二方面提供了一種甲醇制二甲醚的反應(yīng)設(shè)備，該設(shè)備包括供料裝置、流量控制裝置、加熱裝置和反應(yīng)裝置，所述反應(yīng)裝置中設(shè)置有多個(gè)催化劑床層，供料裝置用于對(duì)至少兩個(gè)催化劑床層提供含甲醇的氣相物料，流量控制裝置設(shè)置在供料裝置和反應(yīng)裝置之間，至少用于控制進(jìn)入第一催化劑床層的氣相物料的量，按照氣相物料的流向，加熱裝置設(shè)置在供料裝置與第一催化劑床層之間，以對(duì)提供給第一催化劑床層的含甲醇的氣相物料加熱，其特征在于，所述供料裝置為氣相供料裝置，形成所述催化劑床層的催化劑為甲醇制二甲醚催化劑。甲醇制二甲醚催化劑已在上文中進(jìn)行了描述，在此不再贅述。根據(jù)本發(fā)明的上述方法，由于只需要控制進(jìn)入第一個(gè)催化劑床層的物料的溫度和分配比例即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，而無需對(duì)提供給其他催化劑床層的氣相物料的溫度進(jìn)行控制，因此本發(fā)明提供的反應(yīng)設(shè)備中氣相供料裝置與其他催化劑床層之間不設(shè)置加熱裝置。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，氣相供料裝置與反應(yīng)裝置之間設(shè)置有多個(gè)流量控制裝置，以控制進(jìn)入各個(gè)催化劑床層的氣相物料的量。也可以通過其他方式來控制分配比例K1在上述范圍內(nèi)。所述流量控制裝置可以是各種能夠?qū)崿F(xiàn)流量控制的元件。優(yōu)選地，本發(fā)明中所述流量控制裝置為流量閥。根據(jù)本發(fā)明提供的上述方法，由于只需要控制進(jìn)入第一催化劑床層的第一股物料的溫度和分配比例即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，而無需進(jìn)一步采用其他手段控制其他物料或反應(yīng)器內(nèi)的溫度，因此，本發(fā)明提供的甲醇制二甲醚的反應(yīng)設(shè)備不包括對(duì)催化劑床層提供液相物料的液相供料裝置，例如不包括液相激冷物料的供料裝置。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，甲醇制二甲醚裝置中的催化劑床層的數(shù)量為2～8，優(yōu)選為2～6，更優(yōu)選2或3。由于甲醇制二甲醚反應(yīng)是一個(gè)平衡反應(yīng)，與反應(yīng)壓力關(guān)系不大，甲醇轉(zhuǎn)化率通常在80％～85％，只要在該區(qū)間范圍之內(nèi)，反應(yīng)結(jié)果都是較好的。一般來說，床層數(shù)量越多，各段溫升越小，熱點(diǎn)溫度也較低，但是過多的催化劑床層數(shù)量會(huì)增加設(shè)備制造復(fù)雜程度，增加反應(yīng)器控制復(fù)雜程度，增加設(shè)備投資。此外熱點(diǎn)溫度過低，反應(yīng)也會(huì)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，甲醇轉(zhuǎn)化率較低；熱點(diǎn)溫度在一定范圍內(nèi)升高，甲醇轉(zhuǎn)化率會(huì)增加，通常熱點(diǎn)溫度高于380℃時(shí)，反應(yīng)會(huì)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，反應(yīng)極易飛溫，溫度控制難度增加,因此制二甲醚反應(yīng)考察的重點(diǎn)是熱點(diǎn)溫度，需要選擇一個(gè)合適的催化劑床層數(shù)量。通?？刂茻狳c(diǎn)溫度在320℃～383℃，優(yōu)選控制熱點(diǎn)溫度在330℃～360℃。各個(gè)催化劑床層的高度可以相同也可以不同，由于本發(fā)明各個(gè)催化劑床層進(jìn)料量沿著物料流動(dòng)的方向逐級(jí)減少，根據(jù)工程設(shè)計(jì)原則，優(yōu)選催化劑床層高度從上往下逐級(jí)遞減。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述反應(yīng)裝置包括一個(gè)或多個(gè)固定床反應(yīng)器，所述多個(gè)催化劑床層設(shè)置在一個(gè)或者多個(gè)固定床反應(yīng)器中，優(yōu)選地，所述反應(yīng)裝置包括一個(gè)固定床反應(yīng)器，所述多個(gè)催化劑床層設(shè)置在同一個(gè)固定床反應(yīng)器中；或者所述反應(yīng)裝置包括多個(gè)固定床反應(yīng)器，且在一個(gè)固定床反應(yīng)器中設(shè)置1個(gè)催化劑床層。根據(jù)本發(fā)明提供的甲醇制二甲醚的反應(yīng)設(shè)備還可以包括一個(gè)或多個(gè)溫度測(cè)量裝置，用于檢測(cè)各股進(jìn)料尤其是進(jìn)入第一催化劑床層的物料的進(jìn)料溫度和各個(gè)催化劑床層的出料溫度以及熱點(diǎn)溫度。本發(fā)明的第三方面提供了一種甲醇制備烯烴的方法，該方法包括采用上述方法進(jìn)行由甲醇制二甲醚的反應(yīng)，然后將反應(yīng)所得產(chǎn)物在二甲醚制烯烴條件下進(jìn)行制烯烴的反應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述二甲醚制烯烴條件包括反應(yīng)溫度為390～650℃，優(yōu)選為400～600℃，更優(yōu)選為420～520℃，進(jìn)一步優(yōu)選為450-480℃；壓力為0.01～2MPa，優(yōu)選為0.02～1MPa，更優(yōu)選為0.05～0.5MPa，進(jìn)一步優(yōu)選為0.05～0.1MPa；反應(yīng)所得產(chǎn)物的質(zhì)量空速為0.01～6小時(shí)-1，優(yōu)選為0.05～2小時(shí)-1，更優(yōu)選為0.1～4小時(shí)-1，更優(yōu)選為0.5～1小時(shí)-1。本發(fā)明中，除非另有說明，甲醇制二甲醚反應(yīng)中各個(gè)催化劑床層的空速為各股物料F1、F2…Fn相對(duì)于對(duì)應(yīng)催化劑床層BED1、BED2…BEDn的空速，二甲醚制烯烴反應(yīng)的空速為總空速，即全部的物料相對(duì)于全部的二甲醚制烯烴催化劑的空速。本發(fā)明中，除非另有說明，所述壓力均指表壓。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述制烯烴的反應(yīng)在包括至少兩個(gè)以上的轉(zhuǎn)化區(qū)，從上至下，第一轉(zhuǎn)化區(qū)包括氣體分布元件和催化劑床層，第二轉(zhuǎn)化區(qū)及其他轉(zhuǎn)化區(qū)包括氣體分布元件、液體霧化元件和催化劑床層的固定床反應(yīng)器中進(jìn)行，將反應(yīng)所得產(chǎn)物在二甲醚制烯烴條件下進(jìn)行制烯烴的反應(yīng)的方式包括將反應(yīng)所得產(chǎn)物分為多股，第一股氣相物流加熱后通過氣體分布元件送入第一轉(zhuǎn)化區(qū)中，其余氣相物流不經(jīng)加熱或冷卻而直接通過氣體分布元件送入第二轉(zhuǎn)化區(qū)及其他轉(zhuǎn)化區(qū)中，并通過液體霧化元件將液相激冷物流送入第二轉(zhuǎn)化區(qū)及其他轉(zhuǎn)化區(qū)中。優(yōu)選地，一個(gè)轉(zhuǎn)化區(qū)包括一個(gè)催化劑床層。各個(gè)催化劑床層的高度各自可以為100～1000mm，優(yōu)選200～600mm。優(yōu)選情況下，二甲醚制烯烴催化劑床層的總高度為200～6000mm，進(jìn)一步優(yōu)選為500～3000mm。各個(gè)催化劑床層的高度可以相同也可以不同，優(yōu)選從上往下，催化劑床層高度逐漸變大。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，第一股氣相物流與所述反應(yīng)所得產(chǎn)物的重量比為0.08～0.25，優(yōu)選為0.1～0.2。其他各股氣相物流的量優(yōu)選各自相等。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明提供的甲醇制烯烴的方法包括以下步驟：(1)將反應(yīng)物料甲醇分為n股，不同股的反應(yīng)物料分別從反應(yīng)裝置的頂部或者側(cè)面催化劑床層之間的進(jìn)料口進(jìn)入反應(yīng)裝置進(jìn)行脫水反應(yīng)，且按照反應(yīng)物料的流向，n股反應(yīng)物料的量依次為F1～Fn，反應(yīng)物料在各股中的分配比例Ki的值等于Fi/F0，F(xiàn)0為F1～Fn之和，i為1到n之間的整數(shù)，n為大于1的整數(shù)，其特征在于，控制進(jìn)入第一個(gè)催化劑床層的物料的溫度T1在下述范圍內(nèi)：290-50K1≤T1≤150K12-271K1+397.5其中，1＞K1≥0.5，T1的單位為℃；(2)將步驟(1)所得反應(yīng)后的產(chǎn)物一部分加熱至所需溫度后從制烯烴反應(yīng)裝置的頂部進(jìn)料，另一部分不經(jīng)加熱或冷卻而直接分成多股，從制烯烴反應(yīng)裝置的催化劑床層之間的側(cè)面進(jìn)料口送入，進(jìn)行制烯烴反應(yīng)；并從制烯烴反應(yīng)裝置的催化劑床層之間的側(cè)面進(jìn)料口送入激冷物料。步驟(1)和步驟(2)中涉及的反應(yīng)條件分別對(duì)應(yīng)于前述甲醇制二甲醚反應(yīng)的條件和二甲醚制烯烴反應(yīng)的條件，因?yàn)榍拔囊亚宄枋?，故在此不再贅述。本發(fā)明的第四方面提供了一種甲醇制烯烴的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括甲醇制二甲醚單元和二甲醚制烯烴單元，所述甲醇制二甲醚單元的出料口與二甲醚制烯烴單元的進(jìn)料口連通，其特征在于，所述甲醇制二甲醚單元為上述甲醇制二甲醚的反應(yīng)設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明提供的甲醇制烯烴的系統(tǒng)，所述二甲醚制烯烴單元可以使用現(xiàn)有的各種二甲醚制烯烴的設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述二甲醚制烯烴單元包括制烯烴反應(yīng)裝置和液相激冷物流供料裝置，所述制烯烴反應(yīng)裝置包括至少兩個(gè)以上的轉(zhuǎn)化區(qū)，從上至下，第一轉(zhuǎn)化區(qū)包括氣體分布元件和催化劑床層，第二轉(zhuǎn)化區(qū)及其他轉(zhuǎn)化區(qū)包括氣體分布元件、液體霧化元件和催化劑床層，所述液相激冷物流供料裝置與所述液體霧化元件連通并對(duì)其供料。優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括設(shè)置在甲醇制二甲醚單元和二甲醚制烯烴單元之間的流量控制裝置(優(yōu)選為流量閥)，用于控制來自甲醇制二甲醚單元的物料進(jìn)入各個(gè)所述轉(zhuǎn)化區(qū)的量；以及設(shè)置在甲醇制二甲醚單元和二甲醚制烯烴單元的第一轉(zhuǎn)化區(qū)之間的加熱器，用于加熱進(jìn)入第一轉(zhuǎn)化區(qū)的物料(包括來自甲醇制二甲醚單元的物料以及選擇性通入的惰性組分)，以達(dá)到所需的溫度(一般為350～550℃，優(yōu)選為390～500℃)。優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)化區(qū)為2～8個(gè)，更優(yōu)選為3～6個(gè)。形成所述制烯烴反應(yīng)裝置中的催化劑床層的催化劑可以為各種適合MTP工藝的催化劑，包括但不限于改性分子篩。所述改性分子篩例如為稀土金屬和磷酸鹽改性分子篩。所述稀土金屬例如可以為鈧(Sc)、釔(Y)、鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)中的一種或多種。優(yōu)選所述稀土金屬和磷酸鹽改性分子篩的硅鋁摩爾比為20～1000，更優(yōu)選為200～500。所述改性分子篩例如為ZSM系列的分子篩催化劑，如ZSM-5、ZSM-11、ZSM-12、ZSM-23和ZSM-35中的一種或多種。所述催化劑具體例如可以為中國石化上海石油化工研究院出品的SMAP-100、德國魯奇公司出品的MTPROP-1中的一種或多種。上述有關(guān)二甲醚制烯烴的方法和裝置可以參見CN103421561A，該文獻(xiàn)在此引入本發(fā)明中作為參考。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明提供的甲醇制烯烴的工藝流程如圖4-圖5所示：將原料甲醇(F0、T0)分成流量分別為F1、F2……Fn的n股，第一股經(jīng)加熱器E1加熱至T1后從固定床反應(yīng)器R1的頂部送入反應(yīng)器的第一催化劑床層BED1，其余各股不經(jīng)特別加熱和降溫(通常仍為溫度T0)各自從反應(yīng)器的側(cè)面進(jìn)料口送入各催化劑床層BED2…BEDn，反應(yīng)后的物料20從反應(yīng)器底部排出，一部分(物流24)通過加熱器E2加熱后經(jīng)第一轉(zhuǎn)化區(qū)的氣體分布元件22從制烯烴反應(yīng)器(MTP反應(yīng)器)11頂部進(jìn)入第一轉(zhuǎn)化區(qū)，另一部分(物流25)分成多股物流分別經(jīng)相應(yīng)轉(zhuǎn)化區(qū)的氣體分布元件22進(jìn)入第二轉(zhuǎn)化區(qū)及其他轉(zhuǎn)化區(qū)，液相激冷物料28分成與氣相物料對(duì)應(yīng)的多股分別經(jīng)相應(yīng)轉(zhuǎn)化區(qū)的液體霧化元件23進(jìn)入第二轉(zhuǎn)化區(qū)及其他轉(zhuǎn)化區(qū)，與催化劑床層12接觸進(jìn)行制烯烴反應(yīng)，得到的物料從反應(yīng)器底部排出(物流15)。優(yōu)選地，還將惰性組分(物流27)與物流24混合并加熱后(物流26)送入第一轉(zhuǎn)化區(qū)，所述惰性組分例如可以為外界加入的烷烴、反應(yīng)產(chǎn)物分離提純后的混合烴類、外界加入的氮?dú)獾榷栊詺怏w。惰性組分與物流24的質(zhì)量流量比優(yōu)選為5～10。所述液相激冷物料28可以為水、甲醇、二甲醚中的一種或多種。液相激冷物料28與物流24的質(zhì)量流量比優(yōu)選為0.5～1.0。本發(fā)明中，所述氣體分布元件可以是彎管、管式分布器、弧形分布器和圓形分布器中的一種或其組合件。所述液體霧化元件優(yōu)選為氣體壓縮霧化器或噴嘴。如圖所示，圖4與圖5的區(qū)別僅在于甲醇制二甲醚反應(yīng)的多個(gè)催化劑床層是裝填在一個(gè)反應(yīng)器中還是多個(gè)反應(yīng)器中。下面的實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明，但這些實(shí)施例并不用于限制本發(fā)明。實(shí)施例中溫度的單位均為℃，出口溫度均為在反應(yīng)24小時(shí)后測(cè)得的結(jié)果，熱點(diǎn)溫度采用熱電偶溫度計(jì)方法測(cè)得，甲醇轉(zhuǎn)化率＝(1-出料中甲醇含量/進(jìn)料中甲醇含量)×100％計(jì)算得到。丙烯收率＝甲醇轉(zhuǎn)化率×丙烯的選擇性，丙烯的選擇性＝產(chǎn)物流中丙烯的含量/產(chǎn)物流中所有含碳原子的物質(zhì)的含量之和。丙烯的選擇性可以采用以下方法計(jì)算。采用氣相色譜法測(cè)得產(chǎn)物流中各組分的含量。實(shí)施例1以純度大于99質(zhì)量％的工業(yè)甲醇為原料，以中國石化上海石油化工研究院出品的SMAP-500為催化劑，共6個(gè)催化劑床層(即n＝6)，固定床反應(yīng)器內(nèi)的壓力為0.5MPaG，各個(gè)催化劑床層的進(jìn)料空速分別為3.5h-1、2.5h-1、2h-1、1.5h-1、1h-1、1h-1，采用圖4所示的工藝流程進(jìn)行甲醇制二甲醚的反應(yīng)。其中，T0＝150℃，F(xiàn)0＝1000kg/h，F(xiàn)1＝700kg/h，從而K1＝0.7。根據(jù)公式290-50K1≤T1≤150K12-271K1+397.5計(jì)算可以得到255≤T1≤281.3，分別取T1為260、275、280℃作為第一反應(yīng)區(qū)進(jìn)料溫度，取進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)得各個(gè)反應(yīng)區(qū)BED1～BED6的出口溫度、熱點(diǎn)溫度、甲醇轉(zhuǎn)化率結(jié)果如表1。MTP反應(yīng)器中催化劑為中國石化上海石油化工研究院出品的SMAP-100，共6個(gè)催化劑床層，除第一股物流，其他各股氣相物流流量相同，物流27為外界加入的氮?dú)猓獨(dú)赓|(zhì)量流量為物流27的6倍。物流28為水、甲醇的混合物，水的含量為95質(zhì)量％，物流28的溫度為90℃，物流28的質(zhì)量流量為物流27的0.8倍，其他反應(yīng)條件和結(jié)果如下表2所示。表1表2注：T20表示物流20的溫度，T26表示物流26的溫度，TH表示熱點(diǎn)溫度，F(xiàn)24：F20表示質(zhì)量流量比，熱點(diǎn)溫度和壓力各自為制烯烴反應(yīng)器內(nèi)的熱點(diǎn)溫度和壓力，空速為制烯烴反應(yīng)質(zhì)量總空速，催化劑壽命為制烯烴反應(yīng)催化劑壽命；甲醇含量為物流15中的甲醇含量。以下相同。實(shí)施例2以純度大于99質(zhì)量％的工業(yè)甲醇為原料，以中國石化上海石油化工研究院出品的SMAP-500為催化劑，共3個(gè)催化劑床層(即n＝3)，固定床反應(yīng)器內(nèi)的壓力為0.1MPaG，各個(gè)催化劑床層的進(jìn)料空速分別為3h-1、2h-1、1h-1，采用圖4所示的工藝流程進(jìn)行甲醇制二甲醚的反應(yīng)。其中，T0＝180℃，F(xiàn)0＝1000kg/h，F(xiàn)1＝800kg/h，從而K1＝0.8。根據(jù)公式290-50K1≤T1≤150K12-271K1+397.5計(jì)算可以得到250≤T1≤276.7，分別取T1為255、265、275℃作為第一反應(yīng)區(qū)進(jìn)料溫度，取進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)得各個(gè)反應(yīng)區(qū)BED1～BED3的出口溫度、熱點(diǎn)溫度、甲醇轉(zhuǎn)化率結(jié)果如表3。MTP反應(yīng)器中催化劑為中國石化上海石油化工研究院出品的SMAP-100，共6個(gè)催化劑床層，除第一股物流，其他各股氣相物流流量相同，物流27為外界加入的氮?dú)?，氮?dú)赓|(zhì)量流量為物流27的6倍。物流28為水、甲醇的混合物，水的含量為90質(zhì)量％，物流28的溫度為95℃，物流28的質(zhì)量流量為物流27的0.6倍，其他反應(yīng)條件和結(jié)果如下表4所示。表3BED1BED2BED3TH甲醇轉(zhuǎn)化率T1＝25530729033033084.02％T1＝26532130133533583.91％T1＝27533030734034083.85％表4實(shí)施例3以純度大于99質(zhì)量％的工業(yè)甲醇為原料，以中國石化上海石油化工研究院出品的SMAP-500為催化劑，共5個(gè)催化劑床層(即n＝5)，固定床反應(yīng)器內(nèi)的壓力為2MPaG，各個(gè)催化劑床層的進(jìn)料空速均為2h-1，采用圖4所示的工藝流程進(jìn)行甲醇制二甲醚的反應(yīng)。其中，T0＝165℃，F(xiàn)0＝1000kg/h，F(xiàn)1＝750kg/h，從而K1＝0.75。根據(jù)公式290-50K1≤T1≤150K12-271K1+397.5計(jì)算可以得到252.5≤T1≤278.6，分別取T1為252、265、278℃作為第一反應(yīng)區(qū)進(jìn)料溫度，取進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)得各個(gè)反應(yīng)區(qū)BED1～BED6的出口溫度、熱點(diǎn)溫度、甲醇轉(zhuǎn)化率結(jié)果如表5。MTP反應(yīng)器中催化劑為中國石化上海石油化工研究院出品的SMAP-100，共4個(gè)催化劑床層，除第一股物流，其他各股氣相物流流量相同，物流27為外界加入的氮?dú)猓獨(dú)赓|(zhì)量流量為物流27的6倍。物流28為水、甲醇的混合物，水的含量為98質(zhì)量％，物流28的溫度為90℃，物流28的質(zhì)量流量為物流27的1.2倍，其他反應(yīng)條件和結(jié)果如下表6所示。表5表6實(shí)施例4按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行甲醇制二甲醚和烯烴，不同的是，F(xiàn)1＝600kg/h，從而K1＝0.6。根據(jù)公式290-50K1≤T1≤150K12-271K1+397.5計(jì)算可以得到260≤T1≤288.9，分別取T1為260、275、285℃作為第一反應(yīng)區(qū)進(jìn)料溫度測(cè)得各個(gè)反應(yīng)區(qū)BED1～BED6的出口溫度、熱點(diǎn)溫度、甲醇轉(zhuǎn)化率結(jié)果如表7。二甲醚制烯烴的反應(yīng)條件和結(jié)果如下表8所示。表7表8實(shí)施例5按照實(shí)施例4的方法進(jìn)行甲醇制二甲醚和烯烴，不同的是取進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)得各個(gè)反應(yīng)區(qū)BED1～BED6的出口溫度、熱點(diǎn)溫度、甲醇轉(zhuǎn)化率結(jié)果如表9。二甲醚制烯烴的反應(yīng)條件和結(jié)果如下表10所示。表9表10實(shí)施例6按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行甲醇制二甲醚和制烯烴，不同的是，n＝4，F(xiàn)1＝900kg/h，從而K1＝0.9。根據(jù)公式290-50K1≤T1≤150K12-271K1+397.5計(jì)算得到245≤T1≤275.1，分別取T1為245、260、275℃作為第一反應(yīng)區(qū)進(jìn)料溫度。測(cè)得各個(gè)反應(yīng)區(qū)BED1～BED4的出口溫度、熱點(diǎn)溫度、甲醇轉(zhuǎn)化率結(jié)果如表11，MTP反應(yīng)器的條件和結(jié)果如下表12所示。表11BED1BED2BED3BED4TH甲醇轉(zhuǎn)化率T1＝24530532634736036083.90％T1＝26031833835837237283.85％T1＝27533035037038338383.80％表12實(shí)施例7按照實(shí)施例6的方法進(jìn)行甲醇制二甲醚和制烯烴，不同的是，n＝2。測(cè)得各個(gè)反應(yīng)區(qū)BED1～BED2的出口溫度、熱點(diǎn)溫度、甲醇轉(zhuǎn)化率結(jié)果如表13，MTP反應(yīng)器的條件和結(jié)果如下表14所示。表13BED1BED2TH甲醇轉(zhuǎn)化率T1＝24534236036083.83％T1＝26035537237283.82％T1＝27536838338383.81％表14實(shí)施例8按照實(shí)施例7的方法進(jìn)行甲醇制二甲醚，不同的是，以甲醇含量為95質(zhì)量％、水含量為5質(zhì)量％的含水甲醇為原料，測(cè)得各個(gè)反應(yīng)區(qū)BED1～BED2的出口溫度、熱點(diǎn)溫度、甲醇轉(zhuǎn)化率結(jié)果如表15，MTP反應(yīng)器的條件和結(jié)果如下表16所示。表15BED1BED2TH甲醇轉(zhuǎn)化率T1＝24533630133683.85％T1＝26034931434983.84％T1＝27536332636383.82％表16通過將表13-14與表15-16的結(jié)果進(jìn)行比較可以看出，水含量的增加有利于降低熱點(diǎn)溫度。本實(shí)施例中，5質(zhì)量％的水含量，熱點(diǎn)溫度降低約20℃。實(shí)施例9按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行甲醇制二甲醚，不同的是，K1＝0.8，T1分別取250、263和276℃，以及取進(jìn)行反應(yīng)。測(cè)得各個(gè)反應(yīng)區(qū)BED1～BED6的出口溫度、熱點(diǎn)溫度、甲醇轉(zhuǎn)化率結(jié)果如表17，MTP反應(yīng)器的條件和結(jié)果如下表18所示。表17BED1BED2BED3BED4BED5BED6TH甲醇轉(zhuǎn)化率T1＝25029329731633234335235283.83％T1＝26326330732534135336136183.82％T1＝27631831833535036237037083.81％表18實(shí)施例10按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行甲醇制二甲醚，不同的是，n＝4，T1分別取255、268和281℃，以及取進(jìn)行反應(yīng)。測(cè)得各個(gè)反應(yīng)區(qū)BED1～BED4的出口溫度、熱點(diǎn)溫度、甲醇轉(zhuǎn)化率結(jié)果如表19，MTP反應(yīng)器的條件和結(jié)果如下表20所示。表19BED1BED2BED3BED4TH甲醇轉(zhuǎn)化率T1＝25532333034034334383.82％T1＝26833534034935135183.81％T1＝28134735035835935983.80％表20實(shí)施例11按照實(shí)施例8的方法進(jìn)行甲醇制二甲醚，不同的是，K1＝0.95，T1分別取243、259和275℃進(jìn)行反應(yīng)。測(cè)得反應(yīng)區(qū)BED1～BED2的出口溫度、熱點(diǎn)溫度、甲醇轉(zhuǎn)化率結(jié)果如表21，MTP反應(yīng)器的條件和結(jié)果如下表22所示。表21BED1BED2TH甲醇轉(zhuǎn)化率T1＝24333836436483.83％T1＝25935237737783.82％T1＝27536639039083.81％表22比較例1按照US2014408公開的方法和反應(yīng)器，采用圖1所示的工藝流程進(jìn)行甲醇制二甲醚反應(yīng)，測(cè)得各個(gè)反應(yīng)區(qū)出口溫度、熱點(diǎn)溫度、甲醇轉(zhuǎn)化率結(jié)果如表23。制丙烯采用的反應(yīng)器和其他反應(yīng)條件與實(shí)施例7相同，結(jié)果如下表24所示。表23入口溫度出口溫度TH甲醇轉(zhuǎn)化率24537237283.82％26038438483.83％27539739783.81％表24將表23-24與實(shí)施例6表11-12的結(jié)果比較可以看出，為了獲得相同的甲醇轉(zhuǎn)化率，在相同的入口溫度T1的情況下，比較例1的熱點(diǎn)溫度均較實(shí)施例6高12℃左右。由于比較例1后2個(gè)點(diǎn)熱點(diǎn)溫度很高，尤其是最后一個(gè)點(diǎn)反應(yīng)溫度已經(jīng)飛溫，發(fā)生大量副反應(yīng)，嚴(yán)重影響制二甲醚反應(yīng)催化劑壽命，此外由于制二甲醚反應(yīng)器內(nèi)部副反應(yīng)的發(fā)生，使得丙烯的收率大幅下降。比較例2按照實(shí)施例7的方法進(jìn)行甲醇制二甲醚，不同的是，第一股物料的分配比分別取0.1、0.15、0.2、0.3，則入口溫度分別取290℃、285℃、280℃、275℃，測(cè)得各個(gè)反應(yīng)區(qū)出口溫度、熱點(diǎn)溫度、甲醇轉(zhuǎn)化率結(jié)果如表25，MTP反應(yīng)器的條件和結(jié)果如下表26所示。表25BED1BED2TH甲醇轉(zhuǎn)化率T1＝29030018530014.4％T1＝28530319330316.2％T1＝28030420130417.2％T1＝27530621730619.3％表26將上表結(jié)果對(duì)比可以看出，在其他反應(yīng)條件相同的情況下，比較例2由于未將第一股物料的分配比控制在0.5至小于1的范圍內(nèi)，雖然入口溫度與實(shí)施例差別不大，但是由于K1比值過小，只有第一段催化劑床層中少量的甲醇處于最佳反應(yīng)溫度區(qū)間，大量甲醇在后續(xù)催化劑床層進(jìn)行反應(yīng)，然而第一催化劑床層制二甲醚反應(yīng)放熱不足以維持后續(xù)反應(yīng)在平穩(wěn)的反應(yīng)溫度下進(jìn)行，使得制二甲醚反應(yīng)溫度大幅降低，達(dá)不到穩(wěn)定反應(yīng)所需的反應(yīng)溫度，故甲醇轉(zhuǎn)化率大幅降低，反應(yīng)出口溫度也很低。制二甲醚反應(yīng)的差的反應(yīng)結(jié)果也直接影響后續(xù)制烯烴的反應(yīng)，制烯烴反應(yīng)雖然物流26溫度在較優(yōu)值附近，但是反應(yīng)結(jié)果依然較差，制烯烴催化劑壽命大幅下降，丙烯收率大幅降低，未反應(yīng)的甲醇含量也大幅上升。比較例3按照實(shí)施例7的方法進(jìn)行甲醇制二甲醚，不同的是，分別取T1為230、和320℃作為第一反應(yīng)區(qū)進(jìn)料溫度，測(cè)得各個(gè)反應(yīng)區(qū)BED1～BED2的出口溫度、熱點(diǎn)溫度、甲醇轉(zhuǎn)化率結(jié)果如表27。表27BED1BED2TH甲醇轉(zhuǎn)化率T1＝23027228828823.3％T1＝32041542442489.6％按照本發(fā)明所述的技術(shù)方案，可以看出本發(fā)明反應(yīng)進(jìn)料溫度T1的區(qū)間在245～289℃之間。而在比較例中，T1為230、320℃，不在上述區(qū)間范圍內(nèi)，從表27的結(jié)果可以看到T1為230℃時(shí)，熱點(diǎn)溫度太低，反應(yīng)啟動(dòng)不了，大量甲醇沒有轉(zhuǎn)化；T1為320℃時(shí)，熱點(diǎn)溫度過高，結(jié)果該溫度超出反應(yīng)床層催化劑承受限度，造成飛溫，影響催化劑的壽命，此時(shí)甲醇轉(zhuǎn)化率很高，主要是發(fā)生了大量的甲醇分解的氫氣和二氧化碳的副反應(yīng)，生產(chǎn)二甲醚的量很少。實(shí)驗(yàn)證明，采用本發(fā)明的方法，制二甲醚催化劑的使用壽命均大于3年，一般為3-5年，較比較例中所用的方法制二甲醚催化劑使用壽命高出約30％。以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。當(dāng)前第1頁1 2 3