[发明专利]甲醇制低碳烯烃反应-再生装置

说明书

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。

CN 200480023270.9中公布了一种启动反应系统的方法，该方法包括催化剂的装填、转移、加热等多个步骤。但采用该方法启动反应系统，存在开车时间较长、催化剂损耗较大的缺点。

CN 200610112558中公布了一种制取低碳烯烃流态化催化反应装置的方法，利用开工辅助热源加热反应器到适合进料的温度，在300℃时向反应器输送原料，开始反应。但是该方法中在通入原料前反应器一直采用氮气流化，并用辅助热源加热氮气，造成氮气消耗过大，且反应产物中存在氮气的问题，整个开车过程反应器温度较低，存在催化剂损害较大、安全系数较低的缺点。

甲醇制低碳烯烃反应-再生系统与传统的催化裂化反应-再生系统有着本质的不同，甲醇制低碳烯烃催化剂与催化裂化催化剂也有着很大的不同，这就决定了甲醇制烯烃反应-再生装置的开车、气固分离等问题均与催化裂化有着本质的不同。现有技术均存在开车周期较长、催化剂损耗较大的问题。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催化剂损耗较大、装置开车周期较长的问题。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，具有催化剂损耗较小、开车周期较短的优点。

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，主要包括反应器18、再生器23、反应器辅助燃烧室5、再生器辅助燃烧室30、反应器第三级旋风分离器36、再生器第三级旋风分离器33、反应器外取热器14、再生器外取热器27、脱气罐21、辅助加热炉3，反应器18与再生器23之间通过待生斜管10相连，脱气罐21通过再生催化剂输送管8与反应器外取热器14相连，反应器外取热器14下部设有催化剂出口与反应器18相连，反应器18顶部开有产品气出口19，与反应器第三级旋风分离器36相连，再生器23顶部开有烟气出口24，与再生器第三级旋风分离器33相连，反应器辅助燃烧室5出口与反应器18底部相连，再生器辅助燃烧室30出口与再生器23底部相连。

上述技术方案中，所述反应器18包括反应区6、沉降区17、汽提区12、气固快速分离设备13、气固旋风分离器20，反应区6为快速流化床；所述再生器23包括再生区28、沉降区26、气固旋风分离器25，再生区28为密相床；反应-再生装置正常操作状态时反应器辅助燃烧室5与反应器18间加盲板4；反应器辅助燃烧室5在反应器18和再生器23间非正常切断后作为反应器18的供热设备；反应器辅助燃烧室5在反应-再生装置开车前提供热量用以烘干反应器18内的衬里。

本发明中，催化剂的损耗以催化剂单耗来衡量，催化剂单耗(千克/吨)＝一定时间内消耗的催化剂量(千克)/一定时间内转化的原料量(吨)。所述消耗的催化剂量是指反应器第三级旋风分离器和再生器第三级旋风分离器出口未被回收下来的催化剂总量。