[發(fā)明專利]甲醇或二甲醚轉(zhuǎn)化為低碳烯烴的反應(yīng)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810043613.8
• 申請日: 2008-07-08
• 公開（公告）號: CN101333141A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 齊國禎;鐘思青;張惠明;楊遠飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C07C1/20
• 分類號: C07C1/20;C07C11/02;B01J29/85;B01J29/90;B01J38/02
• 代理公司: 上海東方易知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所
• 代理人: 沈原

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種甲醇或二甲醚轉(zhuǎn)化為低碳烯烴的反應(yīng)裝置。

技術(shù)背景

低碳烯烴，即乙烯和丙烯，是兩種重要的基礎(chǔ)化工原料，其需求量在不斷增加。一般 地，乙烯、丙烯是通過石油路線來生產(chǎn)，但由于石油資源有限的供應(yīng)量及較高的價格，由 石油資源生產(chǎn)乙烯、丙烯的成本不斷增加。近年來，人們開始大力發(fā)展替代原料轉(zhuǎn)化制乙 烯、丙烯的技術(shù)。其中，一類重要的用于輕質(zhì)烯烴生產(chǎn)的替代原料是含氧化合物，例如醇 類(甲醇、乙醇)、醚類(二甲醚、甲乙醚)、酯類(碳酸二甲酯、甲酸甲酯)等，這些含氧化合 物可以通過煤、天然氣、生物質(zhì)等能源轉(zhuǎn)化而來。某些含氧化合物已經(jīng)可以達到較大規(guī)模 的生產(chǎn)，如甲醇，可以由煤或天然氣制得，工藝十分成熟，可以實現(xiàn)上百萬噸級的生產(chǎn)規(guī) 模。由于含氧化合物來源的廣泛性，再加上轉(zhuǎn)化生成輕質(zhì)烯烴工藝的經(jīng)濟性，所以由含氧 化合物轉(zhuǎn)化制烯烴(OTO)的工藝，特別是由甲醇轉(zhuǎn)化制烯烴(MTO)的工藝受到越來越多的 重視。

US4499327專利中對磷酸硅鋁分子篩催化劑應(yīng)用于甲醇轉(zhuǎn)化制烯烴工藝進行了詳細 研究，認為SAPO-34是MTO工藝的首選催化劑。SAPO-34催化劑具有很高的輕質(zhì)烯烴選 擇性，而且活性也較高，可使甲醇轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)烯烴的反應(yīng)時間達到小于10秒的程度，更 甚至達到提升管的反應(yīng)時間范圍內(nèi)。

US6166282中公布了一種氧化物轉(zhuǎn)化為低碳烯烴的技術(shù)和反應(yīng)器，采用快速流化床反 應(yīng)器，氣相在氣速較低的密相反應(yīng)區(qū)反應(yīng)完成后，上升到內(nèi)徑急速變小的快分區(qū)后，采用 特殊的氣固分離設(shè)備初步分離出大部分的夾帶催化劑。由于反應(yīng)后產(chǎn)物氣與催化劑快速分 離，有效的防止了二次反應(yīng)的發(fā)生。經(jīng)模擬計算，與傳統(tǒng)的鼓泡流化床反應(yīng)器相比，該快 速流化床反應(yīng)器內(nèi)徑及催化劑所需藏量均大大減少。

CN1723262中公布了帶有中央催化劑回路的多級提升管反應(yīng)裝置用于氧化物轉(zhuǎn)化為 低碳烯烴工藝，該套裝置包括多個提升管反應(yīng)器、氣固分離區(qū)、多個偏移元件等，每個提 升管反應(yīng)器各自具有注入催化劑的端口，匯集到設(shè)置的分離區(qū)，將催化劑與產(chǎn)品氣分開。

本領(lǐng)域所公知的，要保證高的低碳烯烴選擇性，催化劑上需要一定數(shù)量的積碳，而且 甲醇或二甲醚轉(zhuǎn)化為低碳烯烴的過程中對反應(yīng)溫度等工藝參數(shù)十分敏感?，F(xiàn)有技術(shù)均存在 反應(yīng)區(qū)內(nèi)催化劑積炭分布不均、反應(yīng)溫度波動大等問題。本發(fā)明有針對性的解決了該問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中存在的低碳烯烴收率不高的問題，提供一種 新的甲醇或二甲醚轉(zhuǎn)化為低碳烯烴的反應(yīng)裝置。該方法用于低碳烯烴的生產(chǎn)中，具有低碳 烯烴收率較高、低碳烯烴生產(chǎn)工藝經(jīng)濟性較好的優(yōu)點。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種甲醇或二甲醚轉(zhuǎn)化為低碳烯烴的 反應(yīng)裝置，主要包括反應(yīng)器反應(yīng)區(qū)2、催化劑循環(huán)區(qū)、汽提區(qū)4、反應(yīng)器分離區(qū)9、再生器 再生區(qū)14、再生器分離區(qū)12；反應(yīng)器反應(yīng)區(qū)2下部開有進料口1，上部與氣固快速分離設(shè) 備3相連，反應(yīng)器分離區(qū)9內(nèi)部設(shè)有氣固旋風分離器8，上部開有產(chǎn)品出口11；汽提區(qū)4 位于反應(yīng)器反應(yīng)區(qū)2上部，下部開有兩個催化劑出口，一個與反應(yīng)器反應(yīng)區(qū)2相連，另一 個與再生器再生區(qū)14相連；再生器分離區(qū)12內(nèi)部設(shè)有氣固旋風分離器16，上部開有煙氣 出口17；再生器再生區(qū)14上部開有催化劑出口，與再生催化劑立管21相連，再生催化劑 立管21出口與汽提區(qū)4相連。

上述技術(shù)方案中，所述反應(yīng)器為快速流化床；氣固快速分離設(shè)備3的直徑與反應(yīng)器反 應(yīng)區(qū)2的直徑之比為0.1～0.5∶1；反應(yīng)器分離區(qū)9內(nèi)的氣固旋風分離器8為1～3級；再 生器分離區(qū)12內(nèi)的氣固旋風分離器16為1～3級；再生立管21內(nèi)的提升介質(zhì)為水蒸氣、 未反應(yīng)的甲醇或二甲醚、碳四以上烴；催化劑包括SAPO-34分子篩；再生器外取熱器15 為返混式。