本发明专利技术涉及一种甲醇转化为低碳烯烃的反应装置，主要解决现有技术中低碳烯烃收率较低的问题。本发明专利技术通过采用一种甲醇转化为低碳烯烃的反应装置，主要包括快速床反应区2、烧焦罐式再生器22、再生催化剂提升管16，沉降器11顶部开有产品气出口14，下部开有催化剂出口，分别与循环斜管6、外取热器4、汽提器17相连，循环斜管6出口与快速床反应区2的距离快速床反应区2底部1/3-2/3反应区高度处相连，待生斜管19出口端与再生器烧焦罐22相连，沉降器29顶部开有烟气出口27，下部开有催化剂出口，分别与循环斜管36、脱气罐24、外取热器33相连，再生斜管20出口端与再生催化剂提升管16相连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。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种甲醇转化为低碳烯烃的反应装置，主要解决现有技术中低碳烯烃收率较低的问题。本专利技术通过采用一种甲醇转化为低碳烯烃的反应装置，主要包括快速床反应区2、烧焦罐式再生器22、再生催化剂提升管16，沉降器11顶部开有产品气出口14，下部开有催化剂出口，分别与循环斜管6、外取热器4、汽提器17相连，循环斜管6出口与快速床反应区2的距离快速床反应区2底部1/3-2/3反应区高度处相连，待生斜管19出口端与再生器烧焦罐22相连，沉降器29顶部开有烟气出口27，下部开有催化剂出口，分别与循环斜管36、脱气罐24、外取热器33相连，再生斜管20出口端与再生催化剂提升管16相连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。【专利说明】甲醇转化为低碳烯烃的反应装置
本专利技术涉及一种甲醇转化为低碳烯烃的反应装置。
技术介绍
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SAP0-34是MTO工艺的首选催化剂。SAP0-34催化剂具有很高的低碳烯烃选择性，而且活性也较高，可使甲醇转化为低碳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。US 6166282中公布了一种甲醇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。但该方法中低碳烯烃碳基收率一般均在77%左右，存在低碳烯烃收率较低的问题。CN 1723262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。该方法中低碳烯烃碳基收率一般均在75~80%之间，同样存在低碳烯烃收率较低的问题。现有技术均存在低碳烯烃收率较低的问题，本专利技术有针对性的解决了该问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中存在的低碳烯烃收率较低的问题，提供一种新的甲醇转化为低碳烯烃的反应装置。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，本专利技术采用的技术方案如下:一种甲醇转化为低碳烯烃的反应装置，主要包括快速床反应区2、烧焦罐式再生器22、再生催化剂提升管16，快速床反应区2底部开有原料入口 I和催化剂入口与外取热器4下斜管3相连，顶部与气固快速分离设备10相连，气固快速分离设备10位于沉降器11内，沉降器11顶部开有产品气出口 14，下部开有催化剂出口，分别与循环斜管6、外取热器4、汽提器17相连，循环斜管6出口与快速床反应区2的距离快速床反应区2底部1/3-2/3反应区高度处相连，汽提器17下部与待生斜管19相连，待生斜管19出口端与再生器烧焦罐22相连，烧焦罐22上部设有气固快速分离设备30，气固快速分离设备30位于沉降器29内部，沉降器29顶部开有烟气出口 27，下部开有催化剂出口，分别与循环斜管36、脱气罐24、外取热器33相连，脱气罐24下部与再生斜管20相连，再生斜管20出口端与再生催化剂提升管16相连，再生催化剂提升管16出口端在距离快速床反应区2底部1/3-2/3反应区高度处进入快速床反应区2。上述技术方案中，所述再生催化剂提升管16出口端进入快速床反应区2的位置与待生催化剂经循环斜管6返回快速床反应区2的位置的高度差小于1/5反应区高度；所述催化剂包括SAP0-34分子筛；所述反应器沉降器11、再生器沉降器29内部分别设有旋风分离器12、26 ;所述待生斜管19上设置滑阀控制待生催化剂流量，滑阀压差大于20千帕；所述汽提器17汽提介质为水蒸气，脱气罐24脱气介质为水蒸气或氮气；所述再生斜管20上设置滑阀控制待生催化剂流量，滑阀压差大于20千帕；所述循环斜管36与烧焦罐22底部相连；所述外取热器33与烧焦罐22底部相连；所述气固快速分离设备10和气固快速分离设备30出口设置粗旋。本专利技术中，再生催化剂提升管16进料包括C4烃，所述C4烃中C4烯烃质量含量大于75% ;所述快速床反应区2应条件为:反应温度为400~500°C，反应压力以表压计为0.01~0.3MPa，气相线速为I~3米/秒；再生催化剂提升管16条件为:反应温度为530~6800C，反应压力以表压计为0.01~0.3MPa，气相线速为4~12米/秒；再生器22再生条件为:再生温度为550~700°C，再生压力以表压计为0.01~0.3MPa，再生气相线速为I~3米/秒；所述再生催化剂平均积碳量质量分数为0.01~0.5% ;所述待生催化剂至少分为三部分，以质量分数计，`20~40%经取热后返回快速床反应区2的底部，20~50%返回快速床反应区2距离快速床反应区2底部1/3-2/3反应区高度处，10~60%进入汽提器17汽提后经待生斜管19进入烧焦罐式再生器22再生；所述烧焦罐式再生器22设置一次通过式外取热器33 ;所述快速床反应区2出口温度比底部温度高5~20°C。本专利技术所述平均积炭量的计算方法为催化剂上的积炭质量除以所述的催化剂质量。催化剂上的积炭质量测定方法如下:将混合较为均匀的带有积炭的催化剂混合，然后称量0.1~I克的带碳催化剂，放到高温碳分析仪中燃烧，通过红外测定燃烧生成的二氧化碳质量，从而得到催化剂上的碳质量。本专利技术所采用的硅铝磷分子筛的制备方法是:首先制备分子筛前驱体，将摩尔配比为 0.03 ~0.6R: (Si 0.01 ~0.98: Al 0.01 ~0.6: P 0.01 ~0.6): 2 ~500 H2O,其中R代表模板剂，模板剂为三乙胺，组成原料混合液，在100-250°C的温度下经过I~10小时的晶化后获得；再次，将分子筛前驱体、磷源、硅源、铝源、模板剂、水等按照一定的比例混合后在110~260°C下水热晶化至少0.1小时后，最终得到SAPO分子筛。将制备的分子筛与所需比例的粘结剂混合，经过喷雾干燥、焙烧等操作步骤后得到最终的SAPO催化剂，粘结剂在分子筛中的重量百分数在10~90%之间。采用本本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种甲醇转化为低碳烯烃的反应装置，主要包括快速床反应区(2)、烧焦罐式再生器(22)、再生催化剂提升管(16)，快速床反应区(2)底部开有原料入口(1)和催化剂入口与外取热器(4)下斜管(3)相连，顶部与气固快速分离设备(10)相连，气固快速分离设备(10)位于沉降器(11)内，沉降器(11)顶部开有产品气出口(14)，下部开有催化剂出口，分别与循环斜管(6)、外取热器(4)、汽提器(17)相连，循环斜管(6)出口与快速床反应区(2)的距离快速床反应区(2)底部1/3‑2/3反应区高度处相连，汽提器(17)下部与待生斜管(19)相连，待生斜管(19)出口端与再生器烧焦罐(22)相连，烧焦罐(22)上部设有气固快速分离设备(30)，气固快速分离设备(30)位于沉降器(29)内部，沉降器(29)顶部开有烟气出口(27)，下部开有催化剂出口，分别与循环斜管(36)、脱气罐(24)、外取热器(33)相连，脱气罐(24)下部与再生斜管(20)相连，再生斜管(20)出口端与再生催化剂提升管(16)相连，再生催化剂提升管(16)出口端在距离快速床反应区(2)底部1/3‑2/3反应区高度处进入快速床反应区(2)。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：齐国祯，王洪涛，王莉，王菊，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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