[發(fā)明專利]含氧化合物制低碳烯烴的反應(yīng)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210239958.7
• 申請日: 2012-07-12
• 公開（公告）號: CN103537235A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 齊國禎;鐘思青;張惠明;王菊
• 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: B01J8/28
• 分類號: B01J8/28;C07C11/04;C07C11/06;C07C1/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含氧化合物制低碳烯烴的反應(yīng)裝置。

背景技術(shù)

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，一類重要的用于低碳烯烴生產(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(dá)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(shí)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)化生成低碳烯烴工藝的經(jīng)濟(jì)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(jìn)行了詳細(xì)研究，認(rèn)為SAPO-34是MTO工藝的首選催化劑。SAPO-34催化劑具有很高的低碳烯烴選擇性，而且活性也較高，可使甲醇轉(zhuǎn)化為低碳烯烴的反應(yīng)時間達(dá)到小于10秒的程度，更甚至達(dá)到提升管的反應(yīng)時間范圍內(nèi)。

US?6166282?中公布了一種甲醇轉(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。但該方法中低碳烯烴碳基收率一般均在77%左右，存在低碳烯烴收率較低的問題。

CN?1723262?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。該方法中低碳烯烴碳基收率一般均在75～80%之間，同樣存在低碳烯烴收率較低的問題。

現(xiàn)有技術(shù)均存在低碳烯烴收率較低的問題，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較低的問題，提供一種新的含氧化合物制低碳烯烴的反應(yīng)裝置。該裝置用于低碳烯烴的生產(chǎn)中，具有低碳烯烴收率較高的優(yōu)點(diǎn)。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種含氧化合物制低碳烯烴的反應(yīng)裝置，主要包括第一流化床反應(yīng)區(qū)2、第二流化床反應(yīng)區(qū)4、提升管再生區(qū)11、密相床再生區(qū)12，第一流化床反應(yīng)區(qū)2頂部設(shè)有分布板3，分布板3上部為第二流化床反應(yīng)區(qū)4，第二流化床反應(yīng)區(qū)4頂部設(shè)有產(chǎn)品氣出口13，底部開有催化劑出口，分別與第一流化床反應(yīng)區(qū)2、提升管再生區(qū)11相連，提升管再生區(qū)11入口端位于第一流化床反應(yīng)區(qū)2外部下方，出口端位于密相床再生區(qū)12內(nèi)，提升管再生區(qū)11高度的40～80%位于第一流化床反應(yīng)區(qū)2和第二流化床反應(yīng)區(qū)3內(nèi)，密相床再生區(qū)12底部開有催化劑出口，分別與第一流化床反應(yīng)區(qū)2、提升管再生區(qū)11相連，頂部開有再生煙氣出口15。

上述技術(shù)方案中，所述第一流化床反應(yīng)區(qū)11為快速床；所述第二流化床反應(yīng)區(qū)3的催化劑經(jīng)過取熱器8換熱后返回第一流化床反應(yīng)區(qū)2；所述密相床再生區(qū)12的催化劑經(jīng)過取熱器18換熱后返回提升管再生區(qū)11；所述分布板3開孔率為40～75%。