[发明专利]合成气制备芳烃的两段循环流化床反应-再生系统及方法

权利要求书

1.一种利用两段循环流化床反应-再生系统将合成气制备芳烃的方法，其特征在于，

（1）将合成烃类催化剂与芳构化催化剂都预装在芳构化反应器（1）的第一催化剂装填区（1a）,将合成气预热后从芳构化反应器（1）下段的第一气体进口（2）通入，将芳构化催化剂经过第一横向多孔分布板（3）吹到第二催化剂装填区（1b），合成气主要在第一催化剂装填区（1a）与合成烃类的催化剂接触生成各种烃类，经过第一横向多孔分布板（3），进入第二催化剂装填区（1b）；

（2）烃类气体在第二催化剂装填区（1b）与芳构化催化剂接触，生成芳烃,从反应器第一气体出口（7）出芳构化反应器（1），经过换热与分离步骤，将C₃-C₈的非芳烃循环，从第一气体进口（4）进入第二催化剂装填区（1b），进行回炼；

（3）在催化剂再生反应器（13）中第三催化剂装填区（13a）中预装填部分催化剂，并从底部第二气体进口（8）通入含氧气体，在第三催化剂装填区（13a）的生成气体经过第二横向多孔分布板（9），进入第四催化剂装填区（13b）；

（4）芳构化反应器（1）中第二催化剂装填区（1b）的催化剂积碳后，从芳构化反应器（1）的第一催化剂出口（5）移出，通过管道输送，经过第二催化剂进口（11）进入催化剂再生反应器（13）的第四催化剂装填区（13b），由第二催化剂进口（11）进入的含积碳的催化剂在第四催化剂装填区（13b）中被烧掉部分积碳后，经过第二横向多孔分布板（9），进入第三催化剂装填区（13a），气体通过第二气体出口（10）出催化剂再生反应器（13）；

（5）在第三催化剂装填区（13a）中，催化剂上的积碳被烧掉，并从第二催化剂出口（12），经过管道输送，经第一催化剂进口（6）返回芳构化反应器（1）；

（6）重复上述步骤，使过程连续进行；

所述的芳构化反应器（1）中的第一催化剂装填区（1a）中合成烃类催化剂的主要活性成分为Fe、Cr、Co、 Mo、Ni、Mn及其碳化态与氮化态中的一种或多种，载体为三氧化二铝、氧化锆、氧化硅和分子筛中的一种或多种，活性成分占合成烃类催化剂总质量的质量分数为1-50%, 其余为载体；催化剂的平均粒径为200-350微米；

所述的第二催化剂装填区（1b）中烃类芳构化催化剂为金属或金属氧化物、分子筛和载体的催化剂，金属或金属氧化物为Cu、Zn、Cr、Fe、Co、Ni、ZnO、CeO₂，La₂O₃，Ga₂O₃、Fe₂O₃、MoO₃中的一种或多种，分子筛为ZSM-5、ZSM-12、Y分子型、β分子筛中的一种或多种，载体为三氧化二铝、高岭土、氧化硅中的一种或多种；其中：分子筛占烃类芳构化催化剂总质量的质量分数为20-40%,载体占烃类芳构化催化剂总质量的质量分数为45-65%，金属或金属氧化物占烃类芳构化催化剂总质量的质量分数为1-15%，催化剂的平均粒径为40-120微米；

所述系统包括芳构化反应器（1）与催化剂再生反应器（13），两者之间通过管道相互连接，所述的芳构化反应器（1）分为两段流化床，下方为第一催化剂装填区（1a），上方为第二催化剂装填区（1b），所述的第一催化剂装填区（1a）底部设置有第一气体进口（2），所述的第一催化剂装填区（1a）与第二催化剂装填区（1b）之间设置有第一横向多孔分布板（3），所述的第二催化剂装填区（1b）下部设置有第一气体进口（4）和第一催化剂出口（5），所述的第二催化剂装填区（1b）顶部设置有第一气体出口（7），上部设置有第一催化剂进口（6）；

所述的催化剂再生反应器（13）分为两段流化床，包括上方的第四催化剂装填区（13b）与下方的第三催化剂装填区（13a），所述的第三催化剂装填区（13a）底部设置有第二气体进口（8），第三催化剂装填区（13a）下方设置有第二催化剂出口（12）；所述的第四催化剂装填区（13b）与下方的第三催化剂装填区（13a）之间设置有第二横向多孔分布板（9），所述的第四催化剂装填区（13b）上部设置有第二催化剂进口（11）与顶部的第二气体出口（10）；

所述的第一催化剂出口（5）的输出端连接第二催化剂进口（11）输入端，第二催化剂出口（12）的输出端连接第一催化剂进口（6）输入端。