[發(fā)明專利]甲醇轉(zhuǎn)化為低碳烯烴的反應(yīng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210412567.0
• 申請(qǐng)日: 2012-10-25
• 公開（公告）號(hào): CN103772092A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊國(guó)禎;王洪濤;王莉;王菊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號(hào): C07C1/20
• 分類號(hào): C07C1/20;C07C4/06;C07C11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種甲醇轉(zhuǎn)化為低碳烯烴的反應(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(jià)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(wàn)噸級(jí)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(duì)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(shí)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(shí)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(jì)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(jí)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(gè)提升管反應(yīng)器、氣固分離區(qū)、多個(gè)偏移元件等，每個(gè)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(duì)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，提供一種新的甲醇轉(zhuǎn)化為低碳烯烴的反應(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：一種甲醇轉(zhuǎn)化為低碳烯烴的反應(yīng)裝置，主要包括快速床反應(yīng)區(qū)2、燒焦罐式再生器22、再生催化劑提升管16，快速床反應(yīng)區(qū)2底部開有原料入口1和催化劑入口與外取熱器4下斜管3相連，頂部與氣固快速分離設(shè)備10相連，氣固快速分離設(shè)備10位于沉降器11內(nèi)，沉降器11頂部開有產(chǎn)品氣出口14，下部開有催化劑出口，分別與循環(huán)斜管6、外取熱器4、汽提器17相連，循環(huán)斜管6出口與快速床反應(yīng)區(qū)2的距離快速床反應(yīng)區(qū)2底部1/3-2/3反應(yīng)區(qū)高度處相連，汽提器17下部與待生斜管19相連，待生斜管19出口端與再生器燒焦罐22相連，燒焦罐22上部設(shè)有氣固快速分離設(shè)備30，氣固快速分離設(shè)備30位于沉降器29內(nèi)部，沉降器29頂部開有煙氣出口27，下部開有催化劑出口，分別與循環(huán)斜管36、脫氣罐24、外取熱器33相連，脫氣罐24下部與再生斜管20相連，再生斜管20出口端與再生催化劑提升管16相連，再生催化劑提升管16出口端在距離快速床反應(yīng)區(qū)2底部1/3-2/3反應(yīng)區(qū)高度處進(jìn)入快速床反應(yīng)區(qū)2。

上述技術(shù)方案中，所述再生催化劑提升管16出口端進(jìn)入快速床反應(yīng)區(qū)2的位置與待生催化劑經(jīng)循環(huán)斜管6返回快速床反應(yīng)區(qū)2的位置的高度差小于1/5反應(yīng)區(qū)高度；所述催化劑包括SAPO-34分子篩；所述反應(yīng)器沉降器11、再生器沉降器29內(nèi)部分別設(shè)有旋風(fēng)分離器12、26；所述待生斜管19上設(shè)置滑閥控制待生催化劑流量，滑閥壓差大于20千帕；所述汽提器17汽提介質(zhì)為水蒸氣，脫氣罐24脫氣介質(zhì)為水蒸氣或氮?dú)猓凰鲈偕惫?0上設(shè)置滑閥控制待生催化劑流量，滑閥壓差大于20千帕；所述循環(huán)斜管36與燒焦罐22底部相連；所述外取熱器33與燒焦罐22底部相連；所述氣固快速分離設(shè)備10和氣固快速分離設(shè)備30出口設(shè)置粗旋。