[发明专利]甲醇或二甲醚转化制低碳烯烃和芳烃的同轴式两段再生反应装置及其反应方法

权利要求书

1.一种甲醇和/或二甲醚转化制乙烯、丙烯和芳烃的同轴式双再生器流化床反应装置，包括反应器(1)、第一再生器(2)、第二再生器(3)、汽提器(4)的系统；原料(11)从反应器(1)下部进入反应器(1)和催化剂接触反应，反应后的积炭催化剂经汽提立管(7)提升至汽提器(4)汽提；汽提后催化剂进入第一再生器(2)再生，得到的半再生催化剂经输送管(22)进入第二再生器(3)继续再生；经第二再生器(3)再生得到的完全再生催化剂进入脱气罐(5)脱气后返回反应器(1)；第二再生器(2)再生生成的烟气经旋风分离器(19)进入第一再生器(2)作为第一再生器的再生介质；

第一再生器(2)自下而上为密相段(23)、过渡段(24)、稀相段(25)；再生温度为500～600℃；

第二再生器(3)自下而上为密相段(26)、过渡段(27)、稀相段(28)；再生温度为580～750℃，再生介质(16)中氧气的含量为21～30体积％；

第一再生器(2)和第二再生器(3)同轴排布，第一再生器(2)的密相段(23)底部和输送管(22)相连，第一再生器(2)的密相段(23)下部和输送管(22)位于第二再生器(3)内部；第一再生器(2)密相段(23)的高度占第一再生器总高度的70～90％；稀相段(25)直径和密相段(23)直径之比为1.1～2:1，其高度占第一再生器总高度的9～27％；过渡段(24)高度占第一再生器总高度的1～3％；第二再生器(3)密相段(26)的高度占第二再生器总高度的50～85％；稀相段(28)直径和密相段(26)直径之比为1.1～2:1，其高度占第二再生器总高度的14～47％；过渡段(27)高度占第二再生器总高度的1～3％；第二再生器(3)内部和/或外部设置取热器，取热器高度占第二再生器高度的30％～80％。

2.根据权利要求1所述的甲醇和/或二甲醚转化制乙烯、丙烯和芳烃的同轴式双再生器流化床反应装置，其特征在于反应器(1)生成的积炭催化剂下行进入和反应器(1)底部相连的汽提斜管(6)，再经汽提立管(7)提升至汽提器(4)；汽提后催化剂经待生斜管(8)进入第一再生器(2)密相段(23)；经第一再生器(2)再生得到的半再生催化剂经输送管(22)下行进入第二再生器(3)密相段(26)继续再生；经第二再生器(3)再生得到的再生催化剂经脱气罐斜管(9)进入脱气罐(5)脱气；脱气后再生催化剂经再生斜管(10)返回反应器(1)。

3.根据权利要求1所述的甲醇和/或二甲醚转化制乙烯、丙烯和芳烃的同轴式双再生器流化床反应装置，其特征在于第一再生器(2)顶部设有一组气固旋风分离器(18)，为1～3级；第二再生器(3)内部设有一组气固旋风分离器(19)，为1～3级；气固旋风分离器(19)烟气出口和第一再生器(2)主风入口相连。

4.一种甲醇和/或二甲醚转化制乙烯、丙烯和芳烃的同轴式双再生器流化床反应方法，采用权利要求1或2所述的装置，所述的方法包括以下几个步骤：

a)原料(11)从反应器(1)下部进入反应器(1)和催化剂接触反应，生成反应产物(12)和积炭催化剂，反应产物(12)进入后续分离系统；

b)积炭催化剂下行进入和反应器(1)底部相连的汽提斜管(6)，再进入汽提立管(7)，经提升介质(13)提升至汽提器(4)，和汽提介质(14)接触汽提，得到的汽提产物(15)和汽提后的积炭催化剂，汽提产物(15)进入后续分离系统；

c)汽提后的积炭催化剂经待生斜管(8)进入第一再生器(2)密相段(23)，和再生介质接触再生得到半再生催化剂和烟气(17)，烟气(17)经气固旋风分离器(18)分离半再生催化剂后进入后续烟气能量回收系统，半再生催化剂经输送管(22)进入第二再生器(3)密相段(26)；

d)半再生催化剂在第二再生器(3)中和再生介质(16)接触再生得到再生催化剂和烟气，烟气经气固旋风分离器(19)分离再生催化剂后进入第一再生器(2)，作为第一再生器(2)的再生介质；

e)再生催化剂经脱气罐斜管(9)进入脱气罐(5)和脱气介质(20)接触，进一步脱除烟气(21)，烟气(21)进入后续烟气能量回收系统，脱气后的再生催化剂下行经再生斜管(10)返回反应器(1)。