[發明專利]一種甲醇轉化反應器及反應系統和甲醇轉化的方法

有效

• 申請號: 201410592175.6
• 申請日: 2014-10-29
• 公開（公告）號: CN105617954B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 武雪峰;侯栓弟;張同旺;宗保寧;慕旭宏;羅一斌;楊克勇;袁清;李明罡;宋寧寧
• 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石油化工科學研究院
• 主分類號: B01J8/28
• 分類號: B01J8/28;C10G2/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉國平;顧映芬

本發明公開了一種甲醇轉化反應器及反應系統和甲醇轉化的方法。該反應器包括：殼體2、在殼體2的頂端開設的原料氣入口4、在殼體2的底端開設的反應氣體出口1、在殼體2的頂部側面開設的催化劑入口和在殼體2的底部側面開設的待生劑出口；其中，在殼體2內還設置多個傾斜延伸穿過殼體2的截面且相互之間間隔開的催化劑支撐板3，用于使催化劑從殼體2的頂部滑落到殼體2的底部；在催化劑支撐板3的低端開設缺口，用作催化劑的滑落通道；催化劑支撐板3設置多個小孔，供反應氣體向下流動。采用本發明可以提高接觸效率，降低副反應，提高原料的轉化率和目的產物的選擇性。

技術領域

本發明涉及一種甲醇轉化反應器及反應系統和甲醇轉化的方法。具體地，涉及一種氣固并流循環移動床反應器，含有該反應器的甲醇轉化反應系統以及采用該反應系統進行甲醇轉化制低碳烯烴或汽油的方法。

背景技術

甲醇轉化制低碳烯烴或汽油是重要的“碳一”化工工藝，可以用于解決甲醇的用途并增加低碳烯烴或汽油產品。甲醇轉化反應多為非均相催化反應過程，催化劑上發生的反應為平行和順序反應混合的復雜反應，不同反應對催化劑的活性要求不同，產物分布也不同。因此工業上要想得到有合適收率和選擇性的目標產物需要對反應過程有合理的控制，采取適當的催化劑與反應物料的接觸方式。

埃克森美孚采用固定床反應器進行甲醇制汽油生產，五個固定床反應器并列，四開一備，每個反應器運行14天再生一次。再生前須用惰性氣體吹掃反應器，待反應器可燃氣體濃度降至一定值，通空氣或含氧氣體進行燒焦再生，使催化劑恢復活性，燒焦結束后，再通惰性氣體吹掃反應器，至反應器中的氧濃度低于一定值，再通甲醇蒸汽，約需要2.5天。由于各個反應器需要頻繁再生，且再生過程復雜，這大大增加了操作的復雜度及操作成本，并且反應器為高壓反應器，而再生過程為常壓過程，這也增加了設備投資，提高了企業的生產經營成本。

魯奇公司采用固定床反應器進行甲醇制丙烯過程，與埃克森美孚的甲醇制汽油過程類似，三開一備，不同反應器間切換再生。但各反應器均幾乎為常壓操作，不需要頻繁的升壓、降壓過程，較甲醇制汽油過程相對簡單，但頻繁吹掃、再生仍大大增加了操作成本和復雜度。

UOP和大化所采用流化床甲醇制烯烴工藝，但床層返混嚴重，不同積炭量的催化劑摻混在一起，近似呈全混釜。但是在流化床內，沿軸向呈現不同氣體濃度的空間分布，不同的氣體濃度條件下所需的催化劑特征也不相同，全混狀態的催化劑無法滿足這些要求，影響催化效果，得到的產物分布以及轉化率不理想。

現有技術中裝置操作復雜，且催化反應效果差。因此，需要一種能夠實現甲醇轉化有更好效果，盡可能多地得到低碳烯烴或汽油，并盡量少地得到甲烷、乙烷、丙烷等小分子烷烴產物的甲醇轉化方法。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術甲醇轉化效果差的缺陷，提供一種甲醇轉化反應器及反應系統和甲醇轉化的方法。

為了實現上述目的，本發明提供了一種甲醇轉化反應器，該反應器包括：殼體2、在殼體2的頂端開設的原料氣入口4、在殼體2的底端開設的反應氣體出口1、在殼體2的頂部側面開設的催化劑入口和在殼體2的底部側面開設的待生劑出口；其中，在殼體2內還設置多個傾斜延伸穿過殼體2的截面且相互之間間隔開的催化劑支撐板3，用于使催化劑從殼體2的頂部滑落到殼體2的底部；在催化劑支撐板3的低端開設缺口，用作催化劑的滑落通道；催化劑支撐板3上開設多個小孔，供反應氣體向下流動。

本發明還提供了一種甲醇轉化的反應系統，該系統包括：甲醇轉化反應器、汽提器9和再生器12；甲醇轉化反應器的催化劑入口通過催化劑輸送管線5連通到再生器12；甲醇轉化反應器的待生劑出口連通到汽提器9；汽提器9的底端通過待生劑輸送管線17連通到再生器12的底端；所述甲醇轉化反應器為本發明提供的反應器。

本發明還提供了一種甲醇轉化的方法，該方法包括：在甲醇轉化的條件下，將甲醇引入甲醇轉化的反應系統與催化劑并流向下接觸，進行甲醇轉化反應；所述甲醇轉化的反應系統為本發明提供的甲醇轉化的反應系統。