CN102276400A - 甲醇制低碳烯烃反应-再生装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种甲醇制低碳烯烃反应-再生装置，主要解决现有技术中反应-再生装置低碳烯烃收率不高的问题。本发明通过采用一种甲醇制低碳烯烃反应-再生装置，主要包括甲醇转化反应器3、副产物转化反应器11、再生器18、溢流管12、提升管10，副产物转化反应器11上部与再生器18相连，下部与甲醇转化反应器3相连，再生器18内部设有脱气区20，脱气区20内催化剂通过溢流管12进入副产物转化反应器11，副产物转化反应器11下部开有催化剂出口，通过催化剂输送管5与甲醇转化反应器3相连，甲醇转化反应器3内部设有汽提区6，汽提区6内催化剂通过提升管10进入再生器18，甲醇转化反应器3和副产物转化反应器11上部开有产品出口，再生器18顶部开有烟气出口的技术方案较好地解决了上述问题，可用于低碳烯烃的工业生产中。

Description

甲醇制低碳烯烃反应-再生装置
技术领域
本发明涉及一种甲醇制低碳烯烃反应-再生装置。
技术背景
低碳烯烃，即乙烯和丙烯，是两种重要的基础化工原料，其需求量在不断增加。一般地，乙烯、丙烯是通过石油路线来生产，但由于石油资源有限的供应量及较高的价格，由石油资源生产乙烯、丙烯的成本不断增加。近年来，人们开始大力发展替代原料转化制乙烯、丙烯的技术。其中，一类重要的用于轻质烯烃生产的替代原料是含氧化合物，例如醇类(甲醇、乙醇)、醚类(二甲醚、甲乙醚)、酯类(碳酸二甲酯、甲酸甲酯)等，这些含氧化合物可以通过煤、天然气、生物质等能源转化而来。某些含氧化合物已经可以达到较大规模的生产，如甲醇，可以由煤或天然气制得，工艺十分成熟，可以实现上百万吨级的生产规模。由于含氧化合物来源的广泛性，再加上转化生成轻质烯烃工艺的经济性，所以由含氧化合物转化制烯烃(OTO)的工艺，特别是由甲醇转化制烯烃(MTO)的工艺受到越来越多的重视。
US4499327专利中对磷酸硅铝分子筛催化剂应用于甲醇转化制烯烃工艺进行了详细研究，认为SAPO-34是MTO工艺的首选催化剂。SAPO-34催化剂具有很高的轻质烯烃选择性，而且活性也较高，可使甲醇转化为轻质烯烃的反应时间达到小于10秒的程度，更甚至达到提升管的反应时间范围内。
US6166282中公布了一种氧化物转化为低碳烯烃的技术和反应器，采用快速流化床反应器，气相在气速较低的密相反应区反应完成后，上升到内径急速变小的快分区后，采用特殊的气固分离设备初步分离出大部分的夹带催化剂。由于反应后产物气与催化剂快速分离，有效的防止了二次反应的发生。经模拟计算，与传统的鼓泡流化床反应器相比，该快速流化床反应器内径及催化剂所需藏量均大大减少。
CN1723262中公布了带有中央催化剂回路的多级提升管反应装置用于氧化物转化为低碳烯烃工艺，该套装置包括多个提升管反应器、气固分离区、多个偏移元件等，每个提升管反应器各自具有注入催化剂的端口，汇集到设置的分离区，将催化剂与产品气分开。
本领域所公知的，要保证高的低碳烯烃选择性，催化剂上需要一定数量的积碳，而且甲醇转化为低碳烯烃的过程中对反应温度等工艺参数十分敏感。现有技术均存在由于反应区内催化剂积炭分布不均、反应温度波动大而导致的低碳烯烃收率较低的问题。另外，在甲醇制备低碳烯烃的过程中，不可避免的会产生某些副产物，如碳四以上烃等，若将这些副产物进一步转化为目的产物，将会提高低碳烯烃的收率和工艺经济性。本发明有针对性的解决了上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的低碳烯烃收率不高的问题，提供一种新的甲醇制低碳烯烃反应-再生装置。该装置用于低碳烯烃的生产中，具有低碳烯烃收率较高的优点。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种甲醇制低碳烯烃反应-再生装置，主要包括甲醇转化反应器3、副产物转化反应器11、再生器18、溢流管12、提升管10，副产物转化反应器11上部与再生器18相连，下部与甲醇转化反应器3相连，再生器18内部设有脱气区20，脱气区20内催化剂通过溢流管12进入副产物转化反应器11，副产物转化反应器11下部开有催化剂出口，通过催化剂输送管5与甲醇转化反应器3相连，甲醇转化反应器3内部设有汽提区6，汽提区6内催化剂通过提升管10进入再生器18，甲醇转化反应器3和副产物转化反应器11上部开有产品出口，再生器18顶部开有烟气出口。
上述技术方案中，所述催化剂包括SAPO-34分子筛；所述产品出口和烟气出口前均设置气固旋风分离器；所述脱气区20脱气介质选自水蒸气，汽提区6汽提介质选自水蒸气，提升管10提升介质选自水蒸气；所述再生器18通过内置取热器控制再生温度；所述甲醇转化反应器3可设置外置或内置取热器控制反应温度；所述脱气区20和汽提区6侧壁上部开有至少一个催化剂入口；所述副产物转化反应器11产品和甲醇转化反应器3产品共用一套分离流程；所述副产物为碳四～碳六混合烃；所述混合烃中碳四烃质量含量大于80％，烯烃质量含量大于60％。
甲醇制低碳烯烃反应过程中不可避免的会产生碳四以上烃等副产物，这部分副产物产率高、且烯烃含量高，通过研究发现，这部分烯烃含量很高的碳四以上混合烃是很好的生产低碳烯烃的原料。采用本发明的方法，设置一个副产物转化器，主要用于转化甲醇制低碳烯烃过程中形成的碳四～碳六烃副产物，用于增产低碳烯烃。副产物转化器的催化剂直接来自再生器，有利于保证碳四以上烃转化所需的反应温度和催化剂活性。本发明人通过研究发现，碳四以上烃转化会在催化剂上生成积碳，而生成的积碳显著提高了催化剂的选择性，有利于甲醇高选择性的生产低碳烯烃。同时，高温再生催化剂通过副产物转化器后，温度有所降低，相应减少了甲醇转化反应器的取热负荷。另外，现有技术一般均采用反应器、再生器并列布置，占地空间较大、催化剂输送管路较长。本发明中采用再生器、副产物转化器、甲醇转化反应器同轴布置，大大减少了传统反应-再生装置的占地空间，同时催化剂输送管路大大缩短。
采用本发明的技术方案：所述催化剂包括SAPO-34分子筛；所述产品出口和烟气出口前均设置气固旋风分离器；所述脱气区20脱气介质选自水蒸气，汽提区6汽提介质选自水蒸气，提升管10提升介质选自水蒸气；所述再生器18通过内置取热器控制再生温度；所述甲醇转化反应器3可设置外置或内置取热器控制反应温度；所述脱气区20和汽提区6侧壁上部开有至少一个催化剂入口；所述副产物转化反应器11产品和甲醇转化反应器3产品共用一套分离流程；所述副产物为碳四～碳六混合烃；所述混合烃中碳四烃质量含量大于80％，烯烃质量含量大于60％，甲醇转化反应器出口产品中低碳烯烃碳基收率达到80.67％(重量)，副产物转化反应器出口产品中低碳烯烃收率达到35.47％(重量)，取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为本发明所述方法的流程示意图。
图1中，1为提升管提升介质进料；2为汽提介质进料；3为甲醇转化反应器；4为甲醇原料进料；5为催化剂输送管；6为汽提区；7为汽提区侧壁催化剂入口；8为反应器外取热器；9为气固旋风分离器；10为提升管；11为副产物转化反应器；12为溢流管；13为气固旋风分离器；14为副产物进料；15为产品出口；16为集气室；17为再生介质进料；18为再生器；19为脱气介质进料；20为脱气区；21为再生器取热器；22为气固旋风分离器；23为烟气出口。
原料经进料管线4进入甲醇转化反应器3中，与分子筛催化剂接触，反应生成含有低碳烯烃的产品，经过气固快速分离设备9分离后进入集气室16，失活催化剂经过汽提区6汽提后通过提升管10进入再生器18再生，再生催化剂通过溢流管12进入副产物转化反应器11中，与碳四以上烃等副产物接触，生成的产品经过气固旋风分离器13分离后进入集气室，副产物转化反应器内的催化剂通过催化剂输送管5进入甲醇转化反应器3中，继续与甲醇反应。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
具体实施方式
【实施例1】
在如图1所示的反应-再生装置中，只是未设置集气室，甲醇转化反应器产品和副产物转化反应器产品分开在线分析。甲醇转化反应器的平均温度为450℃，床层密度为170千克/立方米，副产物转化反应器的平均温度为552℃，床层密度为220千克/立方米。反应-再生系统压力为常压，甲醇转化反应器以纯度为99.5％的甲醇进料，进料为1千克/小时，催化剂为SAPO-34，汽提区汽提介质、脱气区脱气介质、提升管提升介质均为水蒸气，再生器设置内取热盘管控制再生温度，再生温度为674℃。副产物转化反应器进料为碳四以上混合烃，其中碳四烃质量含量为91％，烯烃质量含量为87％，再生催化剂积碳量为0.47％，从副产物转化反应器中出来的催化剂积碳量为1.6％，保持催化剂流动控制的稳定性，反应器出口产物均采用在线气相色谱分析，甲醇转化反应器出口产品中低碳烯烃碳基收率为80.67％(重量)，副产物转化反应器出口产品中低碳烯烃收率为35.47％(重量)。
【实施例2】
按照实施例1所述的条件，副产物转化反应器进料为碳四以上混合烃，其中碳四烃质量含量为80％，烯烃质量含量为60％，再生催化剂积碳量为0.27％，从副产物转化反应器中出来的催化剂积碳量为1.18％，保持催化剂流动控制的稳定性，反应器出口产物均采用在线气相色谱分析，甲醇转化反应器出口产品中低碳烯烃碳基收率为80.48％(重量)，副产物转化反应器出口产品中低碳烯烃收率为30.61％(重量)。
【比较例1】
按照实施例1所述的条件，不设副产物转化反应器，再生催化剂直接返回到甲醇转化反应器下部，低碳烯烃碳基收率为79.63％重量。
显然，采用本发明的方法，可以达到提高低碳烯烃收率的目的，具有较大的技术优势，可用于低碳烯烃的工业生产中。

Claims (10)

1.一种甲醇制低碳烯烃反应-再生装置，主要包括甲醇转化反应器(3)、副产物转化反应器(11)、再生器(18)、溢流管(12)、提升管(10)，副产物转化反应器(11)上部与再生器(18)相连，下部与甲醇转化反应器(3)相连，再生器(18)内部设有脱气区(20)，脱气区(20)内催化剂通过溢流管(12)进入副产物转化反应器(11)，副产物转化反应器(11)下部开有催化剂出口，通过催化剂输送管(5)与甲醇转化反应器(3)相连，甲醇转化反应器(3)内部设有汽提区(6)，汽提区(6)内催化剂通过提升管(10)进入再生器(18)，甲醇转化反应器(3)和副产物转化反应器(11)上部开有产品出口，再生器(18)顶部开有烟气出口。
2.根据权利要求1所述甲醇制低碳烯烃反应-再生装置，其特征在于所述催化剂包括SAPO-34分子筛。
3.根据权利要求1所述甲醇制低碳烯烃反应-再生装置，其特征在于所述产品出口和烟气出口前均设置气固旋风分离器。
4.根据权利要求1所述甲醇制低碳烯烃反应-再生装置，其特征在于所述脱气区(20)脱气介质选自水蒸气，汽提区(6)汽提介质选自水蒸气，提升管(10)提升介质选自水蒸气。
5.根据权利要求1所述甲醇制低碳烯烃反应-再生装置，其特征在于所述再生器(18)通过内置取热器控制再生温度。
6.根据权利要求1所述甲醇制低碳烯烃反应-再生装置，其特征在于所述甲醇转化反应器(3)可设置外置或内置取热器控制反应温度。
7.根据权利要求1所述甲醇制低碳烯烃反应-再生装置，其特征在于所述脱气区(20)和汽提区(6)侧壁上部开有至少一个催化剂入口。
8.根据权利要求1所述甲醇制低碳烯烃反应-再生装置，其特征在于所述副产物转化反应器(11)产品和甲醇转化反应器(3)产品共用一套分离流程。
9.根据权利要求1所述甲醇制低碳烯烃反应-再生装置，其特征在于所述副产物为碳四～碳六混合烃。
10.根据权利要求9所述甲醇制低碳烯烃反应-再生装置，其特征在于所述混合烃中碳四烃质量含量大于80％，烯烃质量含量大于60％。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102872770A (zh) * 2011-07-12 2013-01-16 中国石油化工股份有限公司 制备低碳烯烃的反应装置
CN103537235A (zh) * 2012-07-12 2014-01-29 中国石油化工股份有限公司 含氧化合物制低碳烯烃的反应装置
CN111871343A (zh) * 2020-07-10 2020-11-03 中石化洛阳工程有限公司 一种含氧化合物生产低碳烯烃的装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6166282A (en) * 1999-08-20 2000-12-26 Uop Llc Fast-fluidized bed reactor for MTO process
CN1962573A (zh) * 2006-12-01 2007-05-16 中国化学工程集团公司 流化床催化裂解生产丙烯的方法及反应器
CN101402538A (zh) * 2008-11-21 2009-04-08 中国石油化工股份有限公司 提高低碳烯烃收率的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6166282A (en) * 1999-08-20 2000-12-26 Uop Llc Fast-fluidized bed reactor for MTO process
CN1962573A (zh) * 2006-12-01 2007-05-16 中国化学工程集团公司 流化床催化裂解生产丙烯的方法及反应器
CN101402538A (zh) * 2008-11-21 2009-04-08 中国石油化工股份有限公司 提高低碳烯烃收率的方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102872770A (zh) * 2011-07-12 2013-01-16 中国石油化工股份有限公司 制备低碳烯烃的反应装置
CN102872770B (zh) * 2011-07-12 2015-04-08 中国石油化工股份有限公司 制备低碳烯烃的反应装置
CN103537235A (zh) * 2012-07-12 2014-01-29 中国石油化工股份有限公司 含氧化合物制低碳烯烃的反应装置
CN103537235B (zh) * 2012-07-12 2016-04-13 中国石油化工股份有限公司 含氧化合物制低碳烯烃的反应装置
CN111871343A (zh) * 2020-07-10 2020-11-03 中石化洛阳工程有限公司 一种含氧化合物生产低碳烯烃的装置

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