一种甲醇生产低碳烯烃的系统及其制备方法技术方案

本发明专利技术提供了一种甲醇生产低碳烯烃的系统及其制备方法，属于石油化工技术领域，解决了现有流化密相床层甲醇制低碳烯烃装置处理量小、操作弹性小、能耗高等问题。其包括提升管反应器，提升管反应器连接有反应沉降器，反应沉降器连通有再生器，再生器的底部连接有与提升管反应器连通的再生斜管，反应沉降器连通有第一外取热器，第一外取热器与提升管反应器连通。反应产生的混合气体进入到反应沉降器中进行产物和催化剂的分离，再生器再对催化剂进行烧焦处理，最后将催化剂再通入提升管反应器中继续参加反应；设置第一外取热器将部分降温后的催化剂导入提升管反应器中降低温度，可根据甲醇处理量的变化灵活调节反应时间与反应深度的要求。度的要求。度的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种甲醇生产低碳烯烃的系统及其制备方法


[0001]本专利技术属于石油化工
，具体属于一种甲醇生产低碳烯烃的系统及其制备方法。

技术介绍

[0002]乙烯、丙烯、丁烯属于石油化工领域重要的基础化学品，广泛应用于塑料、纤维、医药、纺织等领域。生产乙烯、丙烯、丁烯主要有催化裂化法，石脑油蒸汽裂解法，乙烷、丙烷、丁烷脱氢法，甲醇制乙烯、丙烯、丁烯法。其中甲醇制乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃法由于原料广泛、投资少，且能实现煤化工与石油化工紧密结合起来，越来越受到重视。甲醇制低碳烷烃反应属于强放热、短反应时间的反应。在甲醇制低碳烯烃反应中一旦“碳池”形成后，甲醇转化低碳烯烃的反应在小于0.2S内就能完成，且放出大量热量。甲醇转化产物乙烯、丙烯、丁烯等均是非常活泼的，在分子筛的酸催化作用下，可以进一步经环化、脱氢、氢转移、缩合、烷基化等反应生成分子量不同的饱和烃、C6+烯烃及焦炭。控制好反应时间与及时撤热是甲醇生产低碳烯烃的关键。在已经工业化的生产装置中，主要是密相流化床层反应器和基于小孔SAPO分子筛的专用催化剂。
[0003]现有工业化甲醇制低碳烯烃都是借鉴流化催化装置反应形式，根据甲醇制低碳烯烃具体特点，采用基于小孔SAPO分子筛的专用催化剂和密相流化床层反应器。此种密相流化床层反应器由于需维持好催化剂密相床层高度，和确定的反应时间，缺乏较好的操作弹性，装置处理量较低。
[0004]现有基于小孔SAPO分子筛的专用催化剂活性高，使得密相流化床层反应器与再生器之间催化剂的循环量小，不能通过大量的催化剂循环量发挥反应器与再生器各自特性。
[0005]专利号为CN114133309A公开了采用两段式流化床反应器，上段为MTO反应段，下段为C4C5反应段。两个反应器都是流化床层反应器，此密相床层反应器限制了处理规模的变化，且在密相床层设置取热设备，操作复杂，装置灵活性受限。
[0006]专利号为CN114377729A公开了一种流化床再生器、制备低碳烯烃的装置及其应用。该流化床再生器由下至上包括第二活化区、第一活化区和气固分离区；该专利技术也是一种密相流化床层反应器，且该专利技术所涉及的设备复杂，工程化难度大，明显的缺点是装置处理规模受限，操作难度大，能耗高。
[0007]专利号为CN112546974A公开了一种用于甲醇制烯烃的流化床反应器。其包括快床反应器、二密床和交叉型进料分布器，所述交叉型进料分布器包括一个或多个水平进料分布支管、一个或多个斜进料分布支管和进料主管，其中所述水平进料分布支管和斜进料分布支管与进料主管相连，进料主管与快床反应器的连接口设置在快床反应器的下部。采用本专利技术的流化床反应器用于甲醇制烯烃时，具有氧化物回炼时氧化物转化率高的优点。其专利技术主要是解决氧化物回炼时提高其转化率难点，较以前流化床床层内反应有较大改进，但对于甲醇原料来说仍然是操作弹性小、不能及时调整反应热的变化等。

技术实现思路

[0008]针对现有流化密相床层甲醇制低碳烯烃装置处理量小、操作弹性小、能耗高等问题,本专利技术的目的在于提供一种甲醇生产低碳烯烃的系统及其制备方法，甲醇在提升管反应器中与催化剂反应，产生的混合气体进入到反应沉降器中进行产物和催化剂的分离，再生器再对分离的催化剂进行烧焦处理，恢复催化剂的活性，最后将再生催化剂再通入提升管反应器中继续参加反应，而设置第一外取热器对反应沉降器中的热量进行回收，并将一部分降温后的催化剂导入提升管反应器中降低提升管反应器中的温度，可根据甲醇处理量的变化灵活调节反应时间与反应深度的要求。
[0009]本专利技术采用的技术方案如下：
[0010]一种甲醇生产低碳烯烃的系统，包括提升管反应器，所述提升管反应器的出气端连接有反应沉降器，所述反应沉降器连通有再生器，所述再生器的底部连接有再生斜管，所述再生器通过再生斜管与提升管反应器连通，所述反应沉降器连通有第一外取热器，所述第一外取热器连接有下料管，所述下料管与提升管反应器连通。
[0011]优选的，所述下料管与提升管反应器的连接处位于再生斜管与提升管反应器的连接处的上方。
[0012]优选的，所述第一外取热器连接有返回管，所述返回管与反应沉降器连通。
[0013]优选的，所述提升管反应器包括立管以及连接在立管上端的水平管，所述立管的底部设置有第一提升介质入口，所述立管设置有位于第一提升介质入口上方的进料口。
[0014]优选的，所述反应沉降器包括反应沉降器外壳，所述反应沉降器外壳内设置有粗级旋风分离器和单级旋风分离器，所述粗级旋风分离器的进气端与提升管反应器的出气端连接，所述反应沉降器外壳的内部下端设置有第一汽提段。
[0015]优选的，所述再生器包括再生器外壳以及贯穿再生器外壳底部的导入管，所述导入管的底部设置有第二提升介质入口，所述导入管连通有待生斜管，所述待生斜管与第一汽提段连通，所述再生器外壳的内部下端设置有第二汽提段。
[0016]优选的，所述导入管的上端连接有待生催化剂分布器，所述再生器外壳连接有位于待生催化剂分布器下方的主风分布器。
[0017]优选的，所述再生器外壳内设置有旋风分离器组。
[0018]一种甲醇生产低碳烯烃的制备方法，包括以下步骤：
[0019]S1、向提升管反应器中输入甲醇以及催化剂，由提升介质将反应产生的反应气体输送到反应沉降器中；
[0020]S2、反应气体依次进入粗级旋风分离器和单级旋风分离器，分离得到待生催化剂，其中一部分待生催化剂经过汽提后进入到再生器中，另一部分待生催化剂进入到第一外取热器中进行冷却，并通过下料管进入提升管反应器中；
[0021]S3、位于再生器中的待生催化剂进行烧焦得到再生催化剂，再生催化剂经过汽提后从再生斜管流入提升管反应器中。
[0022]所述提升管反应器中的温度为350～550℃、压力为0.1～0.5MPa、反应时间为0.5～5s；再生器中的温度为550～700℃。
[0023]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0024]甲醇在提升管反应器中与催化剂反应，产生的混合气体进入到反应沉降器中进行
产物和催化剂的分离，再生器再对分离的催化剂进行烧焦处理，恢复催化剂的活性，最后将再生催化剂再通入提升管反应器中继续参加反应，而设置第一外取热器对反应沉降器中的热量进行回收，并将一部分降温后的催化剂导入提升管反应器中降低提升管反应器中的温度，可根据甲醇处理量的变化灵活调节反应时间与反应深度的要求，加大了操作的弹性，还可以加大甲醇的处理量。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0026]图1为本专利技术第一种实施例提供的流程示意图；
[0027]图2为本专利技术第二种实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种甲醇生产低碳烯烃的系统，包括提升管反应器(1)，所述提升管反应器(1)的出气端连接有反应沉降器(5)，所述反应沉降器(5)连通有再生器(27)，所述再生器(27)的底部连接有再生斜管(17)，所述再生器(27)通过再生斜管(17)与提升管反应器(1)连通，其特征在于，所述反应沉降器(5)连通有第一外取热器(10)，所述第一外取热器(10)连接有下料管(12)，所述下料管(12)与提升管反应器(1)连通。2.根据权利要求1所述的一种甲醇生产低碳烯烃的系统，其特征在于，所述下料管(12)与提升管反应器(1)的连接处位于再生斜管(17)与提升管反应器(1)的连接处的上方。3.根据权利要求1所述的一种甲醇生产低碳烯烃的系统，其特征在于，所述第一外取热器(10)连接有返回管(9)，所述返回管(9)与反应沉降器(5)连通。4.根据权利要求1所述的一种甲醇生产低碳烯烃的系统，其特征在于，所述提升管反应器(1)包括立管以及连接在立管上端的水平管(3)，所述立管的底部设置有第一提升介质入口(16)，所述立管设置有位于第一提升介质入口(16)上方的进料口(15)。5.根据权利要求1所述的一种甲醇生产低碳烯烃的系统，其特征在于，所述反应沉降器(5)包括反应沉降器外壳，所述反应沉降器外壳内设置有粗级旋风分离器(4)和单级旋风分离器(30)，所述粗级旋风分离器(4)的进气端与提升管反应器(1)的出气端连接，所述反应沉降器外壳的内部下端设置有第一汽提段(13)。6.根据权利要求5所述的一种甲醇生产低碳烯烃的系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，卓润生，杨果，张信，马晓忠，
申请(专利权)人：润和科华催化剂上海有限公司，
类型：发明
国别省市：