一種甲醇制烯烴的裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種甲醇制烯烴的裝置，屬于化工設備領域。該裝置包括快速流化床反應器和再生器，其內的反應區(qū)或再生區(qū)、CA收集區(qū)、稀相區(qū)，反應區(qū)內的進料分布器、混合CA分布器、外循環(huán)CA分布器、CA再分配器，與混合CA分布器連接的CA混合器，與反應器稀相區(qū)和CA混合器連接的反應器外取熱器，與低活性CA收集區(qū)和外循環(huán)CA分布器連接的外循環(huán)管，再生區(qū)內的主風分布器、外循環(huán)CA分布器、低活性CA分布器、冷后CA分布器、CA再分配器，與再生CA收集區(qū)和外循環(huán)CA分布器連接的外循環(huán)管，低活性CA汽提段，再生CA汽提段，再生器外取熱器，CA與反應氣分離器，CA與煙氣分離器，反應器稀相區(qū)和再生器稀相區(qū)內的旋風分離器。
【專利說明】
一種甲醇制烯烴的裝置
技術領域
[0001] 本實用新型涉及化工設備領域，特別涉及一種甲醇制烯烴的裝置。
【背景技術】
[0002] 隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，現(xiàn)代化學工業(yè)對乙烯、丙烯等低碳烯烴的需求日漸攀 升，其中，以甲醇為原料來生產(chǎn)乙稀、丙稀等低碳稀經(jīng)的甲醇制稀經(jīng)（Methanol to Olefins，ΜΤ0)技術，其具有反應速度快、放熱量大，低碳烯烴選擇性高等特點，受到愈來愈 多的矚目?？梢姡峁┮环N甲醇制烯烴的裝置是十分必要的。
[0003] 現(xiàn)有技術提供了這樣一種甲醇制烯烴的裝置，該甲醇制烯烴的包括反應器、再生 器、再生催化劑汽提段、待生催化劑汽提段、反應器外取熱器、再生器冷循環(huán)外取熱器、再生 器外取熱器，所述反應器內從底部向上依次設置反應器進料分布器、冷再生催化劑器外分 支的分布器、反應器外取熱器催化劑分布器、反應器格柵、及催化劑和反應氣分離裝置，所 述再生器內從底部向上依次設置再生器主風分布器、待生催化劑器外分支的分布器、再生 器格柵，所述再生器冷循環(huán)外取熱器與再生催化劑汽提段串聯(lián)后與所述冷再生催化劑器外 分支的分布器連接，所述待生催化劑汽提段與所述待生催化劑器外分支的分布器連接。
[0004] 然而，設計人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術至少存在以下問題：
[0005] 現(xiàn)有技術提供的甲醇制烯烴的裝置中，反應器多為氣泡床反應器，反應過程為傳 質控制，在保證轉化率的同時，較長的反應時間會引起烯烴的后反應，大大降低反應選擇 性。另外，自再生器導出的再生催化劑進入反應器床層后會在其內產(chǎn)生局部高溫區(qū)，自反應 器外取熱器返回的冷后催化劑進入反應器床層后會在其內產(chǎn)生局部低溫區(qū)，以上各因素均 會降低反應的選擇性。 【實用新型內容】
[0006] 本實用新型實施例所要解決的技術問題在于，提供了一種能使避免發(fā)生烯烴后反 應，且避免反應器床層內出現(xiàn)局部高溫區(qū)和低溫區(qū)以提高反應選擇性的甲醇制烯烴的裝 置。具體技術方案如下：
[0007] 本實用新型實施例提供了一種甲醇制烯烴的裝置，所述裝置包括快速流化床反應 器，由下自上依次設置在所述快速流化床反應器內部的反應區(qū)、低活性催化劑收集區(qū)、反應 器稀相區(qū)，快速流化床再生器，由下自上依次設置在所述快速流化床再生器內部的再生區(qū)、 再生催化劑收集區(qū)、再生器稀相區(qū)，由下自上依次設置在所述反應區(qū)內的甲醇進料分布器、 混合催化劑分布器、第一外循環(huán)催化劑分布器、第一催化劑再分配器，與所述混合催化劑分 布器連接的催化劑混合器，上下端分別與所述反應器稀相區(qū)和所述催化劑混合器連接的反 應器外取熱器，上下端分別與所述低活性催化劑收集區(qū)和所述第一外循環(huán)催化劑分布器連 接的第一外循環(huán)管，由下自上依次設置在所述再生區(qū)內的主風分布器、第二外循環(huán)催化劑 分布器、低活性催化劑分布器、冷后催化劑分布器、第二催化劑再分配器，上下端分別與所 述再生催化劑收集區(qū)和所述第二外循環(huán)催化劑分布器連接的第二外循環(huán)管，上下端分別與 所述低活性催化劑收集區(qū)和所述低活性催化劑分布器連接的低活性催化劑汽提段，上下端 分別與所述再生催化劑收集區(qū)和所述催化劑混合器連接的再生催化劑汽提段，上下端分別 與所述再生器稀相區(qū)和所述冷后催化劑分布器連接的再生器外取熱器，上下端分別位于所 述反應器稀相區(qū)和所述低活性催化劑收集區(qū)的催化劑與反應氣分離器，上下端分別位于所 述再生器稀相區(qū)和所述再生催化劑收集區(qū)的催化劑與煙氣分離器，設置在所述反應器稀相 區(qū)內且相連通的頂旋風分離器和反應氣三級旋風分離器，設置在所述再生器稀相區(qū)內且相 連通的一二級旋風分離器和再生煙氣三級旋風分離器。
[0008] 具體地，作為優(yōu)選，所述催化劑與反應氣分離器包括由下自上順次連通的變徑段、 稀相管和粗旋風分離器；
[0009] 所述變徑段和所述稀相管的下端均位于所述低活性催化劑收集區(qū)內，所述稀相管 的下端以上的部分位于所述反應器稀相區(qū)內，所述粗旋風分離器頂部設置有具有進氣孔的 第一升氣管，且所述第一升氣管與所述頂旋風分離器相連通。
[0010] 具體地，作為優(yōu)選，所述反應氣三級旋風分離器部分位于所述反應器稀相區(qū)內部， 另外一部分位于所述反應器稀相區(qū)外部，且位于所述反應器稀相區(qū)外部的反應氣三級旋風 分離器的頂部設置有凈化氣輸送管，位于所述反應器稀相區(qū)內部的反應氣三級旋風分離器 的底部設置有細粉導出管，用于將再生的廢催化劑細粉導出所述快速流化床反應器外部。
[0011] 具體地，作為優(yōu)選，所述頂旋風分離器頂部設置有第二升氣管，所述頂旋風分離器 通過所述第二升氣管與所述位于所述反應器稀相區(qū)內部的反應氣三級旋風分離器相連通。
[0012] 具體地，作為優(yōu)選，所述催化劑混合器的底部設置有提升介質入口，且所述催化劑 混合器通過第一斜管和第二斜管分別與所述反應器外取熱器和所述再生催化劑汽提段相 連通，且所述反應器外取熱器通過第三斜管與所述低活性催化劑收集區(qū)相連通；
[0013] 所述第一斜管上設置有第一下滑閥，所述第三斜管上設置有第一上滑閥，所述反 應器外取熱器的上部設置有與所述第一上滑閥電信號連接的第一催化劑料位計，所述反應 區(qū)的壁上設置有與所述第一下滑閥電信號連接的第一溫度傳感器。
[0014] 具體地，作為優(yōu)選，所述再生煙氣旋風分離器部分位于所述再生器稀相區(qū)內部，另 外一部分位于所述再生器稀相區(qū)外部；
[0015] 所述一二級旋風分離器的頂部設置有第三升氣管，且所述第三升氣管與位于所述 再生器稀相區(qū)內部的所述再生煙氣旋風分離器相連通；
[0016] 位于所述再生器稀相區(qū)外部的所述再生煙氣旋風分離器頂部設置有凈化再生煙 氣輸送管。
[0017] 具體地，作為優(yōu)選，所述再生器外取熱器的上部通過第四斜管與所述再生催化劑 收集區(qū)連接，所述第四斜管上設置有第二上滑閥，所述再生器外取熱器上部還設置有與所 述第二上滑閥電信號連接的第二催化劑料位計；
[0018] 所述再生器外取熱器的下部通過第五斜管與所述冷后催化劑分布器連接，所述第 五斜管上設置有第二下滑閥，所述再生催化劑收集區(qū)的壁上設置有與所述第二下滑閥電信 號連接的第二溫度傳感器。
[0019] 具體地，作為優(yōu)選，1-5個所述第一催化劑再分配器沿水平方向彼此間隔設置，且 第一催化劑再分配器的孔隙率為60-90% ;
[0020] 1-5個所述第二催化劑再分配器沿水平方向彼此間隔設置，且第二催化劑再分配 器的孔隙率為60-90 %。
[0021 ]本實用新型實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：
[0022] 本實用新型實施例提供的甲醇制烯烴的裝置，通過采用強化的快速流化床反應 器，并使頂旋風分離器與催化劑與反應氣分離器直接相連通，能夠及時分離反應氣體與催 化劑，顯著降低烯烴后反應的發(fā)生。通過使用催化劑混合器分別與混合催化劑分布器、反應 器外取熱器及再生催化劑汽提段相連通，可將再生催化劑和由反應器外取熱器冷后返回的 低溫催化劑混合后再通過混合催化劑分布器均勻分布在反應區(qū)的下部，如此可有效避免反 應器床層內出現(xiàn)局部高溫區(qū)和低溫區(qū)。通過在反應區(qū)內設置第一外循環(huán)催化劑分布器和第 一催化劑再分配器，以及在再生區(qū)內設置第二外循環(huán)催化劑分布器、低活性催化劑分布器、 冷后催化劑分布器和第二催化劑再分配器，不僅能保證反應物和催化劑的溫度及活性均勻 分布，且能保證反應氣體與催化劑的接觸效果。由上述可知，以上各因素均能助于提高反應 的選擇性。
【附圖說明】
[0023] 為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需 要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實 施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖 獲得其他的附圖。
[0024] 圖1是本實用新型實施例提供的甲醇制烯烴的裝置的結構示意圖。
[0025] 附圖標記分別表示：
[0026] 1 反應器，
[0027] 101反應區(qū)，102低活性催化劑收集區(qū)，103反應器稀相區(qū)，
[0028] 2 再生器，
[0029] 201再生區(qū)，202再生催化劑收集區(qū)，203再生器稀相區(qū)，
[0030] 3 甲醇進料分布器，
[0031] 4 混合催化劑分布器，
[0032] 5 第一外循環(huán)催化劑分布器，
[0033] 6 第一催化劑再分配器，
[0034] 7 催化劑混合器，
[0035] 8 反應器外取熱器，
[0036] 9 第一外循環(huán)管，
[0037] 10主風分布器，
[0038] 11第二外循環(huán)催化劑分布器，
[0039] 12低活性催化劑分布器，
[0040] 13冷后催化劑分布器，
[0041] 14第二催化劑再分配器，
[0042] 15第二外循環(huán)管，
[0043] 16低活性催化劑汽提段，
[0044] 17再生催化劑汽提段，
[0045] 18再生器外取熱器，
[0046] 19催化劑與反應氣分離器，
[0047] 191變徑段，192稀相管，193粗旋風分離器，194第一升氣管，
[0048] 20催化劑與煙氣分離器，
[0049] 21頂旋風分離器，
[0050] 22反應氣三級旋風分離器，
[00511 23 -二級旋風分離器，
[0052] 24再生煙氣三級旋風分離器，
[0053] 25凈化氣輸送管，
[0054] 26細粉導出管，
[0055] 27第二升氣管，
[0056] 28提升介質入口，
[0057] 29 第一斜管，
[0058] 30 第二斜管，
[0059] 31第三斜管，
[0060] 32第三升氣管，
[0061] 33凈化再生煙氣輸送管，
[0062] 34第四斜管，
[0063] 35第五斜管。
【具體實施方式】
[0064] 為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新 型實施方式作進一步地詳細描述。
[0065] 本實用新型實施例提供了一種甲醇制烯烴的裝置，如附圖1所示，該裝置包括快速 流化床反應器1，由下自上依次設置在快速流化床反應器1內部的反應區(qū)101、低活性催化劑 收集區(qū)102、反應器稀相區(qū)103。該裝置還包括快速流化床再生器2,由下自上依次設置在快 速流化床再生器2內部的再生區(qū)201、再生催化劑收集區(qū)202、再生器稀相區(qū)203，由下自上依 次設置在反應區(qū)101內的甲醇進料分布器3、混合催化劑分布器4、第一外循環(huán)催化劑分布器 5、第一催化劑再分配器6。進一步地，該裝置還包括與混合催化劑分布器4連接的催化劑混 合器7，上下端分別與反應器稀相區(qū)103和催化劑混合器7連接的反應器外取熱器8，上下端 分別與低活性催化劑收集區(qū)102和第一外循環(huán)催化劑分布器5連接的第一外循環(huán)管9,由下 自上依次設置在再生區(qū)201內的主風分布器10、第二外循環(huán)催化劑分布器11、低活性催化劑 分布器12、冷后催化劑分布器13、第二催化劑再分配器14。該裝置該包括上下端分別與再生 催化劑收集區(qū)202和第二外循環(huán)催化劑分布器11連接的第二外循環(huán)管15;上下端分別與低 活性催化劑收集區(qū)102和低活性催化劑分布器12連接的低活性催化劑汽提段16;上下端分 別與再生催化劑收集區(qū)202和催化劑混合器7連接的再生催化劑汽提段17;上下端分別與再 生器稀相區(qū)203和冷后催化劑分布器13連接的再生器外取熱器18;上下端分別位于反應器 稀相區(qū)103和低活性催化劑收集區(qū)102的催化劑與反應氣分離器19;上下端分別位于再生器 稀相區(qū)203和再生催化劑收集區(qū)202的催化劑與煙氣分離器20;設置在反應器稀相區(qū)103內 且相連通的頂旋風分離器21和反應氣三級旋風分離器22;設置在再生器稀相區(qū)203內且相 連通的一二級旋風分離器23和再生煙氣三級旋風分離器24。
[0066] 可以理解的是，本實用新型實施例中所述的快速流化床反應器和快速流化床再生 器均為本領域常見的現(xiàn)有技術，本實用新型實施例并不對其各自的內部結構作具體限定。 另外，在本實用新型實施例中"催化劑"可以簡稱為CA。舉例來說，低活性催化劑收集區(qū)102 也可以簡寫成低活性CA收集區(qū)。
[0067] 本實用新型實施例提供的甲醇制烯烴的裝置，通過采用強化的快速流化床反應器 1，并使頂旋風分離器21與催化劑與反應氣分離器19直接相連通，能夠及時分離反應氣體與 催化劑，顯著降低烯烴后反應的發(fā)生。通過使用催化劑混合器7分別與混合催化劑分布器4、 反應器外取熱器8及再生催化劑汽提段17相連通，可將再生催化劑和由反應器外取熱器8冷 后返回的低溫催化劑混合后再通過混合催化劑分布器4均勻分布在反應區(qū)101的下部，如此 可有效避免反應器床層內出現(xiàn)局部高溫區(qū)和低溫區(qū)。通過在反應區(qū)101內設置第一外循環(huán) 催化劑分布器5和第一催化劑再分配器6,以及在再生區(qū)201內設置第二外循環(huán)催化劑分布 器11、低活性催化劑分布器12、冷后催化劑分布器13和第二催化劑再分配器14,不僅能保證 反應物和催化劑的溫度及活性均勻分布，且能保證反應氣體與催化劑的接觸效果。由上述 可知，以上各因素均能助于提高反應的選擇性。
[0068] 進一步地，該催化劑與反應氣分離器19包括由下自上順次連通的變徑段191、稀相 管192和粗旋風分離器193。其中，變徑段191和稀相管192的下端均位于低活性催化劑收集 區(qū)102內，稀相管192的下端以上的部分位于反應器稀相區(qū)103內，粗旋風分離器193頂部設 置有具有進氣孔的第一升氣管194,且第一升氣管194與頂旋風分離器21相連通。通過如上 設置，當反應氣體自反應區(qū)101上行到催化劑與反應氣分離器19中時，可以進行催化劑與反 應氣的快速分離，減少兩者不必要的接觸，即加快了反應氣的排出以及催化劑粉塵的分離， 更利于降低烯烴后反應發(fā)生的幾率，提高反應的選擇性。進一步具體地，在第一升氣管194 的頂部設置進氣孔，該進氣孔的壓降為500_4000Pa，例如為800Pa、1000Pa、1500Pa、2000Pa、 2500Pa、3000Pa、3500Pa等，如此可保證反應器稀相區(qū)103內的低活性催化劑汽提氣體和低 活性催化劑收集區(qū)102的流化氣體通過該進氣孔進入頂旋風分離器21進行快速的塵氣分 離。
[0069]作為優(yōu)選，反應氣三級旋風分離器22部分位于反應器稀相區(qū)103內部，另外一部分 位于反應器稀相區(qū)103外部，通過如上設置，一方面可減少反應氣三級旋風分離器22的占 地，節(jié)省基礎和結構投資，而且可保證位于反應器稀相區(qū)103內部的反應氣三級旋風分離器 22可與頂旋風分離器21直接相連，實現(xiàn)了兩者之間的最短連接及最少彎頭設置，保證了反 應氣體流動過程的壓降最小。進一步地，位于反應器稀相區(qū)103外部的反應氣三級旋風分離 器22的頂部設置有凈化氣輸送管25,可將分離后的凈化氣輸送至外部的下游設備中進行待 處理。同時，位于反應器稀相區(qū)103內部的反應氣三級旋風分離器22的底部設置有細粉導出 管26,用于將廢催化劑細粉導出快速流化床反應器1外部?？梢岳斫獾氖?，該細粉導出管26 可以穿過反應器稀相區(qū)103的器壁直至下游設備，或者穿過反應氣三級旋風分離器22的內 部直至下游設備。
[0070]具體地，頂旋風分離器21頂部設置有第二升氣管27,頂旋風分離器21通過第二升 氣管27與位于反應器稀相區(qū)103內部的反應氣三級旋風分離器22相連通。通過設置第二升 氣管27即可實現(xiàn)頂旋風分離器21與反應氣三級旋風分離器22之間的最短距離的直接相連。 [0071]進一步地，本實用新型實施例中，催化劑混合器7的底部設置有提升介質入口 28， 且催化劑混合器7通過第一斜管29和第二斜管30分別與反應器外取熱器8和再生催化劑汽 提段17相連通，且反應器外取熱器8通過第三斜管31與低活性催化劑收集區(qū)102相連通。通 過催化劑混合器7將高溫高活性的再生催化劑與由反應器外取熱器8返回的低溫低活性的 冷后催化劑混合均勻，保證混合后的催化劑進入反應區(qū)101時不會在反應區(qū)101內出現(xiàn)局部 高溫或局部低溫，從而提高反應選擇性。
[0072]進一步地，第一斜管29上設置有第一下滑閥，第三斜管31上設置有第一上滑閥，反 應器外取熱器8的上部設置有與第一上滑閥電信號連接的第一催化劑料位計，反應區(qū)101的 壁上設置有與第一下滑閥電信號連接的第一溫度傳感器。本實用新型實施例通過使用第一 上滑閥來控制第一催化劑料位計，進而控制反應器外取熱器8中上部催化劑的料位，能大幅 度降低催化劑對反應器外取熱器8內換熱管束的熱沖擊和磨蝕，延長其內部換熱管束的使 用壽命。通過使用第一溫度傳感器可實時測量反應區(qū)101的溫度，同時根據(jù)反應區(qū)101的溫 度，利用第一下滑閥控制反應器外取熱器8的催化劑循環(huán)量，進而達到精確可控反應區(qū)101 的溫度的目的。
[0073]作為優(yōu)選，本實用新型實施例中，再生煙氣三級旋風分離器24部分位于再生器稀 相區(qū)203內部，另外一部分位于再生器稀相區(qū)203外部。如此設置可減少再生煙氣三級旋風 分離器24的占地，節(jié)省基礎和結構投資。
[0074]另外，一二級旋風分離器23的頂部設置有第三升氣管32,且第三升氣管32與位于 再生器稀相區(qū)203內部的再生煙氣三級旋風分離器24相連通，如此設置實現(xiàn)了一二級旋風 分離器23與再生煙氣三級旋風分離器24之間的最短連接和最少彎頭，保證了再生煙氣在兩 者之間的流動過程壓降最小。位于再生器稀相區(qū)203外部的再生煙氣三級旋風分離器24頂 部設置有凈化再生煙氣輸送管33,以將凈化后的煙氣輸送到外部。進一步地，再生煙氣三級 旋風分離器24的底部設置有再生廢催化劑細粉導出管，其或者穿過再生器稀相區(qū)203的壁 直至下游設備，或者穿過再生煙氣三級旋風分離器24內部直至下游設備。
[0075]具體地，再生器外取熱器18的上部通過第四斜管34與再生催化劑收集區(qū)202連接， 第四斜管34上設置有第二上滑閥，再生器外取熱器18上部還設置有與第二上滑閥電信號連 接的第二催化劑料位計。通過如上設置，可使用第二上滑閥控制再生器外取熱器18內上部 催化劑的料位，進而降低催化劑對再生器外取熱器18內的換熱管束的熱沖擊和磨蝕，延長 其使用壽命。
[0076] 進一步地，再生器外取熱器18的下部通過第五斜管35與冷后催化劑分布器13連 接，第五斜管35上設置有第二下滑閥，再生催化劑收集區(qū)202的壁上設置有與第二下滑閥電 信號連接的第二溫度傳感器。通過如上設置，可根據(jù)第二溫度傳感器測定再生催化劑收集 區(qū)202的溫度，然后反饋至第二下滑閥，并利用第二下滑閥控制再生器外取熱器18的催化劑 循環(huán)量，進而精確控制再生溫度。
[0077] 具體地，作為優(yōu)選，1-5個，例如2個、3個、4個、5個第一催化劑再分配器6沿水平方 向彼此間隔設置，且第一催化劑再分配器6的孔隙率為60-90%，例如為65%、70%、75%、 80%等，如此設置，當反應氣體和催化劑穿過反應區(qū)101內設置的第一催化劑再分配器6時， 可消除床層內的大氣泡，改善催化劑與反應氣體的接觸效果，提高反應的選擇性。類似地， 1-5個，例如2個、3個、4個、5個第二催化劑再分配器14沿水平方向彼此間隔設置，且第二催 化劑再分配器的孔隙率為60-90%，例如為65 %、70 %、75 %、80 %等，如此設置，當再生煙氣 和催化劑穿過第二催化劑再分配器14時，可消除再生器內的大氣泡，保證催化劑的均勻再 生。
[0078]具體地，該甲醇制烯烴的裝置的工作原理如下：
[0079] 甲醇原料至快速流化床反應器1底部的原料入口進入甲醇進料分布器3中進行均 勻分布，然后進入反應區(qū)101的反應床層內，此時再生催化劑與由反應器外取熱器8冷后的 催化劑混合后進入混合催化劑分布器4進行均勻分布至反應區(qū)101下部，并與甲醇原料接觸 反應，生成富含低碳烯烴，例如乙烯和丙烯的反應氣。反應氣和參與反應后結焦的低活性催 化劑穿過第一催化劑再分配器6上行進入到催化劑與反應氣分離器19中進行分離。由催化 劑與反應氣分離器19分離出來的反應氣體經(jīng)粗旋風分離器193直接進入頂旋風分離器21進 行再分離。在此過程中，在反應器稀相區(qū)103內的低活性催化劑汽提氣體和低活性催化劑收 集區(qū)102的流化氣體將通過粗旋風分離器193上的第一升氣管194上的進氣孔進入頂旋風分 離器21，然后與反應氣體一起進入反應氣三級旋風分離器22進行凈化，凈化后的反應氣體 將通過凈化氣輸送管25送至下游裝置。
[0080] 與此同時，由催化劑與反應氣分離器19所分離出來的低活性催化劑排至低活性催 化劑收集區(qū)102，而低活性催化劑分為三部分，第一部分低活性催化劑經(jīng)第三斜管31進入反 應器外取熱器8進行冷卻，冷卻后的催化劑經(jīng)過第一斜管29進入催化劑混合器7;第二部分 低活性催化劑進入第一外循環(huán)管9進行循環(huán)，然后經(jīng)第一外循環(huán)催化劑分布器5分布到反應 區(qū)101;第三部分低活性催化劑進入低活性催化劑汽提段16，并經(jīng)低活性催化劑輸送管后， 由低活性催化劑分布器12分布到快速流化床再生器2的再生區(qū)201內。再生區(qū)201內的低活 性催化劑與由主風分布器10分布的主風接觸、燒焦，生成的煙氣和再生催化劑穿過第二催 化劑再分配器14上行，并進入催化劑與煙氣分離器20中進行分離。分離出來的煙氣依次經(jīng) 再生煙氣一二級旋風分離器23、再生煙氣三級旋風分離器24凈化后送至下游設備；分離出 來的再生催化劑排至再生催化劑收集區(qū)202,此時，再生催化劑分為三部分，第一部分再生 催化劑經(jīng)過第四斜管34進入再生器外取熱器18進行冷卻，冷卻后的催化劑經(jīng)過冷后催化劑 分布器13分布到再生器下部;第二部分再生催化劑進入第二外循環(huán)管15,經(jīng)第二外循環(huán)催 化劑分布器11分布到再生器內；第三部分再生催化劑經(jīng)過再生催化劑汽提段17,經(jīng)第二斜 管30后進入催化劑混合器7內，并與來自反應器外取熱器8的冷后催化劑混合均勻，然后由 混合催化劑分布器4分布到反應區(qū)101內參與制備低碳烯烴的反應。
[0081] 以下將通過具體實施例1進一步地描述本實用新型，需要說明的是，以下具體實施 例1采用了如本實用新型實施例提供的附圖1所示的裝置。
[0082] 實施例1
[0083]本實施例利用本實用新型實施例提供的上述裝置進行甲醇制烯烴的生產(chǎn)過程，如 下所示：甲醇原料被預熱到120°C后進入反應區(qū)101底部，再生催化劑通過再生催化劑汽提 段17和催化劑混合器7后，由混合催化劑分布器4分布在反應區(qū)101下部。在反應溫度為450 °C，反應壓力為0.2MPa(G)，反應的質量空速控制在81Γ 1的條件下，甲醇原料與再生催化劑接 觸發(fā)生反應，生成富含低碳烯烴的反應氣，反應多余熱量由反應器外取熱器8取走，返回的 冷催化劑與再生催化劑混合后由混合催化劑分布器4分布到反應區(qū)101中部;反應氣通過第 一催化劑再分配器6上行，依次進入催化劑與反應氣分離器19、粗旋風分離器193、頂旋風分 離器21以實現(xiàn)反應氣和催化劑的分離；由粗旋風分離器193和頂旋風分離器21分離出來的 低活性催化劑經(jīng)低活性催化劑汽提段16汽提后，通過低活性催化劑分布器12分布于快速流 化床再生器2下部。與此同時，分離出來的反應氣由頂旋風分離器21上的第二升氣管27進入 反應氣三級旋風分離器22進一步凈化除塵，送至下游裝置。主風通過再生器的主風入口進 入再生區(qū)201底部，在再生溫度為680°C，再生壓力為0.2MPa(G)的條件下，低活性催化劑與 主風接觸、燒焦，得到再生催化劑，再生器內過剩熱量由再生器外取熱器18取走;再生催化 劑經(jīng)過再生催化劑汽提段17、催化劑混合器7后，由混合催化劑分布器4分布到反應區(qū)101下 部，繼續(xù)與進入反應區(qū)101內的甲醇原料反應。
[0084] 實施例2
[0085] 本實施例對實施例1的實施效果進行了具體測定，具體數(shù)據(jù)請參見表1:
[0086] 表 1
[0087]
T〇〇88]~由表1可知，利用本實用新型實施例提供的甲醇制烯烴的裝置所進行的烯烴制備/ 其反應選擇性高，可以獲得至少79 %的碳基選擇性，且生焦率和催化劑的單耗均較低，具有 較高的經(jīng)濟適應性。
[0089]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型的保護范圍， 凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實 用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種甲醇制烯烴的裝置，其特征在于，所述裝置包括快速流化床反應器（I)，由下自 上依次設置在所述快速流化床反應器（1)內部的反應區(qū)（101 )、低活性催化劑收集區(qū)（102)、 反應器稀相區(qū)（103)，快速流化床再生器(2)，由下自上依次設置在所述快速流化床再生器 (2)內部的再生區(qū)（201)、再生催化劑收集區(qū)（202)、再生器稀相區(qū)（203)，由下自上依次設置 在所述反應區(qū)（101)內的甲醇進料分布器(3)、混合催化劑分布器(4)、第一外循環(huán)催化劑分 布器(5)、第一催化劑再分配器(6)，與所述混合催化劑分布器(4)連接的催化劑混合器(7)， 上下端分別與所述反應器稀相區(qū)（103)和所述催化劑混合器（7)連接的反應器外取熱器 (8)，上下端分別與所述低活性催化劑收集區(qū)（102)和所述第一外循環(huán)催化劑分布器(5)連 接的第一外循環(huán)管（9)，由下自上依次設置在所述再生區(qū)（201)內的主風分布器（10)、第二 外循環(huán)催化劑分布器(11)、低活性催化劑分布器(12)、冷后催化劑分布器(13)、第二催化劑 再分配器（14)，上下端分別與所述再生催化劑收集區(qū)（202)和所述第二外循環(huán)催化劑分布 器（11)連接的第二外循環(huán)管（15)，上下端分別與所述低活性催化劑收集區(qū)（102)和所述低 活性催化劑分布器(12)連接的低活性催化劑汽提段（16)，上下端分別與所述再生催化劑收 集區(qū)（202)和所述催化劑混合器(7)連接的再生催化劑汽提段（17)，上下端分別與所述再生 器稀相區(qū)（203)和所述冷后催化劑分布器（13)連接的再生器外取熱器（18)，上下端分別位 于所述反應器稀相區(qū)（103)和所述低活性催化劑收集區(qū)（102)的催化劑與反應氣分離器 (19)，上下端分別位于所述再生器稀相區(qū)（203)和所述再生催化劑收集區(qū)（202)內的催化劑 與煙氣分離器(20)，設置在所述反應器稀相區(qū)（103)內且相連通的頂旋風分離器(21)和反 應氣三級旋風分離器(22)，設置在所述再生器稀相區(qū)（203)內且相連通的一二級旋風分離 器(23)和再生煙氣三級旋風分離器(24)。2. 根據(jù)權利要求1所述裝置，其特征在于，所述催化劑與反應氣分離器（19)包括由下自 上順次連通的變徑段(191)、稀相管（192)和粗旋風分離器(193); 所述變徑段（191)和所述稀相管（192)的下端均位于所述低活性催化劑收集區(qū)（102) 內，所述稀相管（192)的下端以上的部分位于所述反應器稀相區(qū)（103)內，所述粗旋風分離 器（193)頂部設置有具有進氣孔的第一升氣管（194)，且所述第一升氣管（194)與所述頂旋 風分離器(21)相連通。3. 根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述反應氣三級旋風分離器(22)部分位于 所述反應器稀相區(qū)（103)內部，另外一部分位于所述反應器稀相區(qū)（103)外部，且位于所述 反應器稀相區(qū)（103)外部的反應氣三級旋風分離器(22)的頂部設置有凈化氣輸送管（25)， 位于所述反應器稀相區(qū)（103)內部的反應氣三級旋風分離器(22)的底部設置有細粉導出管 (26)，用于將再生的廢催化劑細粉導出所述快速流化床反應器外部。4. 根據(jù)權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述頂旋風分離器(21)頂部設置有第二升 氣管(27)，所述頂旋風分離器(21)通過所述第二升氣管(27)與所述位于所述反應器稀相區(qū) (103)內部的反應氣三級旋風分離器(22)相連通。5. 根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述催化劑混合器(7)的底部設置有提升 介質入口（28)，且所述催化劑混合器(7)通過第一斜管(29)和第二斜管(30)分別與所述反 應器外取熱器(8)和所述再生催化劑汽提段（17)相連通，且所述反應器外取熱器(8)通過第 三斜管(31)與所述低活性催化劑收集區(qū)（102)相連通； 所述第一斜管（29)上設置有第一下滑閥，所述第三斜管（31)上設置有第一上滑閥，所 述反應器外取熱器(8)的上部設置有與所述第一上滑閥電信號連接的第一催化劑料位計， 所述反應區(qū)（101)的壁上設置有與所述第一下滑閥電信號連接的第一溫度傳感器。6. 根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述再生煙氣三級旋風分離器(24)部分位 于所述再生器稀相區(qū)（203)內部，另外一部分位于所述再生器稀相區(qū)（203)外部； 所述一二級旋風分離器(23)的頂部設置有第三升氣管(32)，且所述第三升氣管(32)與 位于所述再生器稀相區(qū)（203)內部的所述再生煙氣三級旋風分離器(24)相連通； 位于所述再生器稀相區(qū)（203)外部的所述再生煙氣三級旋風分離器(24)頂部設置有凈 化再生煙氣輸送管(33)。7. 根據(jù)權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述再生器外取熱器（18)的上部通過第四 斜管(34)與所述再生催化劑收集區(qū)（202)連接，所述第四斜管(34)上設置有第二上滑閥，所 述再生器外取熱器(18)上部還設置有與所述第二上滑閥電信號連接的第二催化劑料位計； 所述再生器外取熱器（18)的下部通過第五斜管（35)與所述冷后催化劑分布器（13)連 接，所述第五斜管(35)上設置有第二下滑閥，所述再生催化劑收集區(qū)（202)的壁上設置有與 所述第二下滑閥電信號連接的第二溫度傳感器。8. 根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于，1-5個所述第一催化劑再分配器(6)沿水平 方向彼此間隔設置，且所述第一催化劑再分配器(6)的孔隙率為60-90%; 1-5個所述第二催化劑再分配器（14)沿水平方向彼此間隔設置，且所述第二催化劑再 分配器(14)的孔隙率為60-90%。
【文檔編號】C07C1/20GK205528515SQ201620250157
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】郝希仁, 劉艷蘋, 謝恪謙, 夏志遠, 李春義
【申請人】中國石油天然氣集團公司, 中國石油工程建設公司