本发明专利技术涉及一种含氧化合物转化制低碳烯烃的生产装置，主要解决现有技术中存在的副产物较多、低碳烯烃收率不高的问题。本发明专利技术通过采用一种含氧化合物转化制低碳烯烃的生产装置，主要包括流化床反应器Ⅰ区(1)、流化床反应器Ⅱ区(2)、沉降器(3)、再生器(4)、脱气取热器(5)；流化床反应器Ⅰ区(1)出口与流化床反应器Ⅱ区(2)入口连接，沉降器(3)开有至少两个催化剂出口分别连接流化床反应器Ⅰ区(1)和再生器(4)，再生器(4)开有催化剂出口与脱气取热器(5)连接，脱气取热器(5)开有至少两个催化剂出口分别连接流化床反应器Ⅱ区(2)和再生器(4)的技术方案较好地解决了该问题，可用于低碳烯烃的工业生产中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种含氧化合物转化制低碳烯烃的生产装置。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。SAPO－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。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。MTO副产物种类较多，主要包括C4及以上烃类和醚、醇、醛、酮类含氧化合物，这些副产物一方面降低了反应低碳烯烃的收率，且回收利用率不高，另一方面增加了后续分离单元的工作负荷和设备投资。因此，降低MTO副产物的生成，尤其是减少或者消除醚、醇、醛、酮类等含氧化合物的生成对提高MTO经济性指标有着非常重要的作用。本专利技术采用的方式有针对性的解决了这一问题。
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副产物较多、低碳烯烃收率不高的问题，提供一种新的含氧化合物转化制低碳烯烃的生产装置。该装置用于低碳烯烃的生产中，具有副产物较少、低碳烯烃收率较高的优点。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下，一种含氧化合物转化制低碳烯烃的生产装置，主要包括流化床反应器Ⅰ区1、流化床反应器Ⅱ区2、沉降器3、再生器4、脱气取热器5；流化床反应器Ⅰ区1的出口与流化床反应器Ⅱ区2的入口连接，流化床反应器Ⅰ区1下部开有进料口7，流化床反应器Ⅱ区2与沉降器3连接；沉降器3上部开有产品气出口17并开有至少两个催化剂出口分别连接流化床反应器Ⅰ区1和再生器4；再生器4下部开有再生气入口6，上部开有烟气出口18，并开有催化剂出口与脱气取热器5连接；脱气取热器5内部设有取热设备15，下部开有至少两个催化剂出口分别连接流化床反应器Ⅱ区2和再生器4；所述流化床反应器Ⅰ区(1)与流化床反应器Ⅱ区(2)的直径之比为1.1～10.1：1；流化床反应器Ⅰ区(1)与流化床反应器Ⅱ区(2)的高度之比为0.12～10.2∶1。上述技术方案中，所述流化床反应器Ⅰ区1与流化床反应器Ⅱ区2的直径之比为1.0～10.0：1；流化床反应器Ⅰ区1与流化床反应器Ⅱ区2的高度之比为0.1～10.0∶1。所述流化床反应器Ⅰ区(1)与流化床反应器Ⅱ区(2)的直径之比为1.2～9.8：1；流化床反应器Ⅰ区(1)与流化床反应器Ⅱ区(2)的高度之比为0.2～9.9∶1。所述流化床反应器Ⅰ区1与流化床反应器Ⅱ区2的直径之比为2.0～4.0：1；流化床反应器Ⅰ区1与流化床反应器Ⅱ区2的高度之比为0.5～2∶1。所述流化床反应器Ⅰ区1内催化剂循环斜管8入口与流化床反应器Ⅰ区1底端的垂直方向的距离为整个流化床反应器Ⅰ区1高度的0.0～0.4。所述流化床反应器Ⅱ区2与再生催化剂斜管11连接口位于流化床反应器Ⅱ区2底端的垂直方向的距离为整个流化床反应器Ⅱ区2高度的0.0～0.4。所述流化床反应器Ⅱ区2上部设有旋风分离器9。所述沉降器3内部设有气固旋风分离器10。所述沉降器3内的气固旋风分离器10为1～3级。所述再生器4内部设有烟气旋风分离器16。所述再生器4内的烟气旋风分离器16为1～3级。在本专利技术所述装置上，采用以下工艺条件：流化床反应器Ⅰ区1内的反应温度为400～500℃，反应压力以表压计为0.01～0.3MPa，气体线速为0.8～2.5米/秒；流化床反应器Ⅱ区2内的反应温度为400～550℃，反应压力以表压计为0.01～0.3MPa，气体线速为3.0～10.0米/秒；再生催化剂斜管11出口的再生催化剂积碳量为0.0～0.8％重量；流化床反应器Ⅰ区1内的催化剂平均积炭量为2.0～6.0％(重量)；以质量流量比计催化剂循环斜管8积炭催化剂流量：待生催化剂斜管12积炭催化剂流量＝1～100：1。本专利技术所述装置中设置了两个反应区，含氧化合物转化制低碳烯烃的反应主要在流化床反应器Ⅰ区进行，物流在流化床反应器Ⅱ区停留时间较短，主要利用高活性的再生催化剂进行一些副产物的转化。该装置用于甲醇制烯烃工业生产有如下优点：(1)甲醇在流化床反应器Ⅰ区反应生成后，产物中含有少量未反应的甲醇以及醚、醇、醛、酮类等含氧副产物，利用高活性的再生催化剂在流化床反应器Ⅱ区与这部分含氧化合物接触，由于流化床反应器Ⅱ区停留时间短，可以有效将上述含氧化合物转化生成低碳烯烃并且能抑制一些反应较慢的副反应，另外同时也能将副产物中部分C4及以上的烃类转化生成低碳烯烃，整体上减少副产物的生成，提高低碳烯烃的收率，降低副产物带来的分离成本；(2)再生催化剂快速经过流化床反应器Ⅱ区后在沉降器中与待生催化剂充分混合均匀，再循环至流化床反应器Ⅰ区与将爱春原料接触，反应器Ⅰ区内积炭催化剂和温度分布更加均匀，有利于提高低碳烯烃的选择性；(3)脱气取热器具有再生催化剂的脱气和取热双重的功能，将原有的脱气罐和外取热器合二为一，减少了设备投入，节约投资成本。因此，采用本发明的所述装置，有效提高了目的产物低碳烯烃的收率。采用本专利技术的技术方案：所述流化床反应器Ⅰ区与流化床反应器Ⅱ区的直径之比为1.0～10.0：1；流化床反应器Ⅰ区与流化床反应器Ⅱ区的高度之比为0.1～10.0∶1。所述流化床反应器Ⅰ区内催化剂循环斜管入口与流化床反应器Ⅰ区底端的垂直方向的距离为整个流化床反应器Ⅰ区高度的0.0～0.4。所述流化床反应器Ⅱ区与再生催化剂斜本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含氧化合物转化制低碳烯烃的生产装置，主要包括流化床反应器Ⅰ区(1)、流化床反应器Ⅱ区(2)、沉降器(3)、再生器(4)、脱气取热器(5)；流化床反应器Ⅰ区(1)的出口与流化床反应器Ⅱ区(2)的入口连接，流化床反应器Ⅰ区(1)下部开有进料口(7)，流化床反应器Ⅱ区(2)与沉降器(3)连接；沉降器(3)上部开有产品气出口(17)并开有至少两个催化剂出口分别连接流化床反应器Ⅰ区(1)和再生器(4)；再生器(4)下部开有再生气入口(6)，上部开有烟气出口(18)，并开有催化剂出口与脱气取热器(5)连接；脱气取热器(5)内部设有取热设备(15)，下部开有至少两个催化剂出口分别连接流化床反应器Ⅱ区(2)和再生器(4)；所述流化床反应器Ⅰ区(1)与流化床反应器Ⅱ区(2)的直径之比为1.1～10.1：1；流化床反应器Ⅰ区(1)与流化床反应器Ⅱ区(2)的高度之比为0.12～10.2∶1。
【技术特征摘要】
1.一种含氧化合物转化制低碳烯烃的生产装置，主要包括流化床反应器Ⅰ区(1)、
流化床反应器Ⅱ区(2)、沉降器(3)、再生器(4)、脱气取热器(5)；流化床反应器
Ⅰ区(1)的出口与流化床反应器Ⅱ区(2)的入口连接，流化床反应器Ⅰ区(1)下部开
有进料口(7)，流化床反应器Ⅱ区(2)与沉降器(3)连接；沉降器(3)上部开有产
品气出口(17)并开有至少两个催化剂出口分别连接流化床反应器Ⅰ区(1)和再生器(4)；
再生器(4)下部开有再生气入口(6)，上部开有烟气出口(18)，并开有催化剂出口与
脱气取热器(5)连接；脱气取热器(5)内部设有取热设备(15)，下部开有至少两个催
化剂出口分别连接流化床反应器Ⅱ区(2)和再生器(4)；所述流化床反应器Ⅰ区(1)
与流化床反应器Ⅱ区(2)的直径之比为1.1～10.1：1；流化床反应器Ⅰ区(1)与流化床
反应器Ⅱ区(2)的高度之比为0.12～10.2∶1。
2.根据权利要求1所述含氧化合物转化制低碳烯烃的生产装置，其特征在于所述流
化床反应器Ⅰ区(1)与流化床反应器Ⅱ区(2)的直径之比为1.2～9.8：1；流化床反应器
Ⅰ区(1)与流化床反应器Ⅱ区(2)的高度之比为0.2～9.9∶1。
3.根据权利要求2所述含氧化合物转化制低碳烯烃的生产装置，其特征在于所述流
化床反应器Ⅰ区(1)与流化床反应器Ⅱ区(2)的直径之比为2.0～4....
【专利技术属性】
技术研发人员：王洪涛，齐国祯，金永明，王莉，
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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