[发明专利]用于含氧化合物制低碳烯烃的反应装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于含氧化合物制低碳烯烃的反应装置。

背景技术

低碳烯烃，主要是乙烯和丙烯，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，一类重要的用于低碳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，再加上转化生成低碳烯烃工艺的经济性，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。

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。但该方法所述的快速流化床反应器 的单系列处理能力较低。

另外，要保证高的低碳烯烃选择性，SAPO-34催化剂上需要积上一定量的碳。US 20060025646专利中涉及一种控制MTO反应器反应区中催化剂积炭量的方法，是将失活 的催化剂一部分送入再生区烧炭，另一部分失活催化剂返回到反应区继续反应。由于MTO 工艺的剂醇比很小，生焦率较低，如果要在再生器内控制催化剂的烧炭程度，会使得反应 器与再生器之间的催化剂流量较小，对催化剂流量控制的要求很高。

现有技术方法均存在装置生产能力低、再生器烧炭难以控制、催化剂循环量较小等方 面的问题。

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装置生产能力低、低碳烯烃选择性 低、催化剂循环量小、反应器温度梯度大的问题，提供一种新的用于含氧化合物制低碳烯 烃的反应装置。该装置用于低碳烯烃的生产中，具有装置生产能力高、低碳烯烃选择性高、 催化剂循环量大、反应器温度梯度小的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种用于含氧化合物制低碳烯烃的反 应装置，反应装置主要包括第一流化床反应器、第二流化床反应器和再生器，第一流化床 反应器或第二流化床反应器均包括进料口1或13、出料口7、反应区2、沉降段4、汽提 段3、旋风分离器5、气固快速分离装置16；进料口1或13位于各自反应器底部，出料口 7位于各自反应器上部；第一流化床反应器汽提段3的底部和第二流化床反应器的反应区 底部通过管线8相连；再生器包括再生区15、气固快速分离区17、再生器沉降段18、再 生器汽提段24、再生器旋风分离器19；再生器底部开有再生介质入口14，再生区15上部 设有气固快速分离装置17，再生器沉降段18内有旋风分离器19，顶部开有烟气出口20； 第二流化床反应器汽提段3的底部和再生器的再生区15的底部通过管线12相连；再生器 汽提段24的底部和第二流化床反应器反应区2的底部通过管线22相连。