[發明專利]以甲醇為原料制備低碳烯烴的反應裝置

有效

• 申請號: 201210393027.2
• 申請日: 2012-10-17
• 公開（公告）號: CN103739427A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 齊國禎;鐘思青;張惠明;楊遠飛
• 申請（專利權）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: C07C11/04
• 分類號: C07C11/04;C07C11/06;C07C1/20;C07C4/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種以甲醇為原料制備低碳烯烴的反應裝置。

背景技術

低碳烯烴，即乙烯和丙烯，是兩種重要的基礎化工原料，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，但由于石油資源有限的供應量及較高的價格，由石油資源生產乙烯、丙烯的成本不斷增加。近年來，人們開始大力發展替代原料轉化制乙烯、丙烯的技術。其中，一類重要的用于低碳烯烴生產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、生物質等能源轉化而來。某些含氧化合物已經可以達到較大規模的生產，如甲醇，可以由煤或天然氣制得，工藝十分成熟，可以實現上百萬噸級的生產規模。由于含氧化合物來源的廣泛性，再加上轉化生成低碳烯烴工藝的經濟性，所以由含氧化合物轉化制烯烴(OTO)的工藝，特別是由甲醇轉化制烯烴(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用于甲醇轉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催化劑具有很高的低碳烯烴選擇性，而且活性也較高，可使甲醇轉化為低碳烯烴的反應時間達到小于10秒的程度，更甚至達到提升管的反應時間范圍內。

US?6166282?中公布了一種甲醇轉化為低碳烯烴的技術和反應器，采用快速流化床反應器，氣相在氣速較低的密相反應區反應完成后，上升到內徑急速變小的快分區后，采用特殊的氣固分離設備初步分離出大部分的夾帶催化劑。由于反應后產物氣與催化劑快速分離，有效的防止了二次反應的發生。經模擬計算，與傳統的鼓泡流化床反應器相比，該快速流化床反應器內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裝置用于氧化物轉化為低碳烯烴工藝，該套裝置包括多個提升管反應器、氣固分離區、多個偏移元件等，每個提升管反應器各自具有注入催化劑的端口，匯集到設置的分離區，將催化劑與產品氣分開。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。

現有技術均存在低碳烯烴收率較低的問題，本發明有針對性的解決了該問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中存在的低碳烯烴收率較低的問題，提供一種新的以甲醇為原料制備低碳烯烴的反應裝置。該裝置用于低碳烯烴的生產中，具有低碳烯烴收率較高的優點。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案如下：一種以甲醇為原料制備低碳烯烴的反應裝置，主要包括快速流化床反應區2、下行床反應區3、第二提升管反應區5、第一提升管反應區16和沉降器9，快速流化床反應區2上部通過管道與下行床反應區3入口相連，下行床反應區3出口通過管道與第二提升管反應區5入口相連，第二提升管反應區5出口與沉降器9相連，沉降器9頂部開有產品氣出口8，底部與汽提區10相連，汽提區10底部開有催化劑出口，分別與催化劑循環管11、待生斜管12相連，第一提升管反應區16底部開有催化劑入口，與再生斜管14相連，第一提升管反應區16出口位于快速流化床反應區2頂部。

上述技術方案中，所述下行床反應區3和第二提升管反應區5呈“U”形平行布置；所述第二提升管反應區5出口設有粗旋6；所述下行床反應區3出口處設有原料進料口4；所述沉降器9內設有旋風分離器7；所述第一提升管反應區16出口物流方向與快速流化床反應區2內物流方向保持一致；所述汽提區10的汽提介質為水蒸氣；所述快速流化床反應區2底部開有原料入口1；所述催化劑循環管11與快速流化床反應區2底部相連；所述粗旋6的氣相出口與旋風分離器7的入口相連。