CN103288570A - 一种甲醇制烯烃的装置及其方法 - Google Patents

一种甲醇制烯烃的装置及其方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103288570A
CN103288570A CN2013101543674A CN201310154367A CN103288570A CN 103288570 A CN103288570 A CN 103288570A CN 2013101543674 A CN2013101543674 A CN 2013101543674A CN 201310154367 A CN201310154367 A CN 201310154367A CN 103288570 A CN103288570 A CN 103288570A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reactor
revivifier
catalyst
sparger
methanol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2013101543674A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103288570B (zh
Inventor
刘艳苹
郝希仁
谢恪谦
夏志远
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Shenhua Coal to Liquid Chemical Co Ltd
Shenhua Group Corp Ltd
China National Petroleum Corp
China Petroleum Engineering and Construction Corp
Original Assignee
China National Petroleum Corp
CNPC East China Survey Design & Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China National Petroleum Corp, CNPC East China Survey Design & Research Institute filed Critical China National Petroleum Corp
Priority to CN201310154367.4A priority Critical patent/CN103288570B/zh
Publication of CN103288570A publication Critical patent/CN103288570A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103288570B publication Critical patent/CN103288570B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584—Recycling of catalysts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/40—Ethylene production

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

本发明提供了一种甲醇制烯烃的装置，包括反应器（1）、再生器（6）、待生催化剂汽提段（11）、反应器外取热器（12）、再生器外取热器（23），所述反应器（1）内设置反应器进料分布器（2）、冷再生催化剂器外分支的分布器（5）、反应器外取热器催化剂分布器（21）、反应器格栅（3）、及催化剂和反应气分离装置（4）；所述再生器（6）内设置再生器主风分布器（7）、再生器格栅（8）、待生催化剂器外分支的分布器（9）、及再生催化剂汽提段（10）。本发明还提供了一种应用所述甲醇制烯烃装置进行甲醇制烯烃的方法，解决了现在甲醇制烯烃技术中反应选择性低及催化剂跑损等问题。

Description

一种甲醇制烯烃的装置及其方法
技术领域
本发明涉及烯烃生产、石油化工设备技术领域，特别涉及一种甲醇制烯烃的装置及其方法。
背景技术
传统的乙烯、丙烯的制取路线是通过石脑油裂解生产，其缺点是过分依赖石油。由甲醇制乙烯、丙烯等低碳烯烃（Methanol-to-Olefin，简称MTO）是另一条制烯烃的工艺路线，目前工艺技术开发已趋于成熟。MTO技术的工业化，开辟了由煤炭或天然气经气化生产基础有机化工原料的新工艺路线，有利于改变传统煤化工的产品格局，是实现煤化工向石油化工延伸发展的有效途径。
甲醇制烯烃的工艺具有：反应速度快，放热量大，反应温度、反应时间和再生催化剂碳含量对反应产物中乙烯+丙烯的选择性影响大等特点，另外，甲醇制烯烃反应所用催化剂昂贵。现有的甲醇制烯烃装置存在以下问题：传统的反应气分布管底部存在催化剂的低温死床区，使反应气进入床层后先接触远低于最优反应温度的低温催化剂，降低了反应的选择性；由于传统进料分布管和催化剂分布器效果差，使进料分布管上方的反应器床层内存在局部的高温或低温区，偏离最佳的反应温度，使反应的选择性下降。又由于没有经过冷却的高温催化剂直接进入反应器床层，使得反应器床层内出现局部的高温区，降低了反应的选择性。反应气体离开反应床层后不能马上与催化剂分离，反应不能及时中断，反应气体发生了有害的二次反应，降低了反应的选择性。反应器旋风分离器入口的催化剂浓度高，导致催化剂单耗高，影响了甲醇制烯烃装置的经济效益。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能提高反应的选择性、降低催化剂消耗的甲醇制烯烃的装置及其方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种甲醇制烯烃的装置，包括反应器、再生器、再生催化剂汽提段、待生催化剂汽提段、反应器外取热器、再生器冷循环外取热器、再生器外取热器，所述反应器内从底部向上依次设置反应器进料分布器、冷再生催化剂器外分支的分布器、反应器外取热器催化剂分布器、反应器格栅、及催化剂和反应气分离装置，所述再生器内从底部向上依次设置再生器主风分布器、待生催化剂器外分支的分布器、再生器格栅，所述再生器冷循环外取热器与再生催化剂汽提段串联后通过再生催化剂输送管与所述冷再生催化剂器外分支的分布器连接,所述待生催化剂汽提段通过待生催化剂提升管与所述待生催化剂器外分支的分布器连接。
进一步地,所述反应器进料分布器包括进料分布板、径向挡板和顶板,所述进料分布板上设置有开孔，用以均匀分布从原料入口进入反应器的甲醇及蒸汽进料，所述径向挡板为2-10片均匀分布，设置在所述进料分布板下面的原料入口上，所述径向挡板的上方设置顶板。采用这种结构的反应器进料分布器，可以使甲醇原料从原料入口进入反应器时，能够在反应器的床层截面上均匀分布，使原料能与再生催化剂充分接触，提高反应的选择性。
所述再生器主风分布器包括主风分布板、径向挡板和顶板，所述主风分布板上设置有开孔，用以均匀分布从主风入口进入再生器的主风，所述径向挡板可为2～10片均匀分布，设置在所述主风分布板下面的主风入口上，所述径向挡板的上方设置顶板。采用这种结构的再生器主风分布器，可以实现从再生器主风入口进入再生器的主风均匀分配，使主风与床层上的待生催化剂均匀接触，有利于待生催化剂均匀烧焦再生，得到含碳量均匀的再生催化剂，以提高反应的选择性。
进一步地，所述催化剂和反应气分离装置包括导流锥和稀相管，所述导流锥上设置有与反应器外腔连通的连通管，可保证反应器压力波动时反应气不易进入反应器外腔；所述反应器内设置有穿过所述导流锥的一级旋风分离器和二级旋风分离器，所述一级旋风分离器的气体入口与所述稀相管连通，所述二级旋风分离器的气体入口与所述一级旋风分离器的气体出口连接，所述反应器外腔内设置有充压环管，保证反应器内反应气不泄露到反应器外腔内。所述一级旋风分离器和二级旋风分离器上设置膨胀补偿器，膨胀补偿器一端与所述的两个旋风分离器连接，另一端与导流锥连接，使所述的旋风分离器的外壁与导流锥之间不留环隙，有利于降低反应器外腔内充压介质的用量，并消除生产波动时反应气反向进入反应器外腔的可能。当反应气上行到催化剂和反应气分离装置时，可减少油气与催化剂的接触时间，有利于催化剂和反应气的快速分离，并且采用一级旋风分离器和二级旋风分离器与催化剂和反应气分离装置直接相连，可加快反应气的排出和催化剂粉尘的分离，有利于减少二次反应，提高反应选择性。
进一步地，所述反应器格栅设置1～5层，水平布置，孔隙率为50%～90%；所述再生器格栅设置1～5层，水平布置，孔隙率为50%～90%。当反应气通过反应器床层内设置的格栅时，可以消除床层内的大气泡，减少反应气的催化剂携带量，降低催化剂的消耗。
进一步地，所述冷再生催化剂器外分支的分布器和反应器外取热器催化剂分布器在进入所述反应器壳体前分为两分支进入反应器床层内，从而使反应器内催化剂床层的温度和催化剂活性均一，提高反应的选择性；所述待生催化剂器外分支的分布器在进入再生器壳体前分为两分支进入再生器床层内。
进一步地，所述冷再生催化剂器外分支的分布器和反应器外取热器催化剂分布器的两分支均分别设置输送介质入口，输送介质将催化剂稀相输送至反应器床层内，从而使催化剂在床层内分布更均匀；所述待生催化剂器外分支的分布器的两分支设置输送介质入口，输送介质将待生催化剂稀相输送至再生器床层内，或是通过待生催化剂提升管将待生催化剂稀相输送至再生器床层内。
本发明还提供了一种甲醇制烯烃的方法，包括如下过程：
甲醇原料从原料入口进入反应器床层内，再生催化剂通过再生催化剂汽提段和再生器冷循环外取热器后，由冷再生催化剂器外分支的分布器分布在反应器下部；
甲醇原料与再生催化剂接触反应，生成富含低碳烯烃的反应气，反应多余热量由反应器外取热器取走，返回的冷催化剂经反应器外取热器催化剂分布器分布到反应器床层中部；
产生的反应气通过反应器格栅上行进入催化剂和反应气分离装置分离；
分离出来的待生催化剂经待生催化剂汽提段后，通过待生催化剂器外分支的分布器分布于再生器床层内，分离出来的反应气进入反应气集合管，送至下游装置；
待生催化剂与主风入口进入的主风进行烧焦，得到的再生催化剂通过再生催化剂汽提段和再生器冷循环外取热器后，由冷再生催化剂器外分支的分布器分布到反应器内重新利用，再生器内过剩热量由再生器外取热器取走。
本发明提供的甲醇制烯烃的装置及其方法，通过反应器进料分布器最大限度的使温度及反应物在反应器的床层截面上均匀分布；通过外取热器取出反应器中多余热量，冷却后的催化剂均匀分布于床层中部，再生催化剂冷却后均匀分布在床层下部，消除了反应床层内局部的高温区及冷点；通过再生器主风分布板和待生催化剂分布器最大限度的使再生器内主风浓度及待生催化剂在再生器的床层截面上均匀分布、烧焦，使进入反应器的再生催化剂含碳量均一，提高了反应的选择性，使反应条件更趋合理和均匀。通过在反应器床层内和再生器床层内设置格栅可有效降低反应气和烟气离开密相床层时的催化剂携带量，降低了装置的催化剂损耗，并且采用旋风分离器与催化剂和反应气分离装置直接相连，减少了副反应。从而提高反应的选择性,减少了催化剂的损耗，解决了现在甲醇制烯烃技术中反应选择性低及催化剂因跑损消耗高等问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种甲醇制烯烃的装置的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的反应器进料分布器的结构示意图。
图3为本发明实施例提供的再生器主风分布器的结构示意图。
图4为本发明实施例提供的冷再生催化剂器外分支的分布器和反应器外取热器催化剂分布器的两分支结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明实施例提供的甲醇制烯烃的装置，包括反应器1、再生器6、再生催化剂汽提段10、待生催化剂汽提段11、反应器外取热器12、再生器冷循环外取热器19、再生器外取热器23。反应器1内从底部向上依次设置反应器进料分布器2、冷再生催化剂器外分支的分布器5、反应器外取热器催化剂分布器21、反应器格栅3、及催化剂和反应气分离装置4，再生器6内从底部向上依次设置再生器主风分布器7、待生催化剂器外分支的分布器9、再生器格栅8。反应器1外壁安装待生催化剂汽提段11和反应器外取热器12，待生催化剂汽提段11通过待生催化剂提升管17与待生催化剂器外分支的分布器9连接，反应器外取热器12一端连接反应器外取热器催化剂分布器21、另一端通过气体返回线32连接反应器1内腔。再生器6内部或外部安装再生催化剂汽提段10，作为本实施例的一种实施方式，再生催化剂汽提段10安装在再生器6内部。再生器6的外壁安装再生器外取热器23和再生器冷循环外取热器19，再生器冷循环外取热器19与再生催化剂汽提段10串联后通过再生催化剂输送管20与冷再生催化剂器外分支的分布器5连接，再生器冷循环外取热器19的另一端通过气体返回线22连接到再生器6内部。
其中，催化剂和反应气分离装置4包括导流锥26和稀相管33，导流锥26上设置有与反应器外腔28相通的连通管27，使反应器1压力波动时反应气不易进入反应器外腔28。反应器1内设置有穿过导流锥26的一级旋风分离器13和二级旋风分离器14，一级旋风分离器13的气体入口与稀相管33连通，二级旋风分离器14的气体入口与一级旋风分离器13的气体出口连接。一级旋风分离器13和二级旋风分离器14上分别安装有膨胀补偿器36，膨胀补偿器36一端连接一级旋风分离器13和二级旋风分离器14，另一端与导流锥26连接，可使一级旋风分离器13和二级旋风分离器14的外壁与导流锥26之间不留环隙。当反应气体在反应器1内上行到催化剂和反应气分离装置4时，在催化剂和反应气分离装置4作用下，以及在一级旋风分离器13和二级旋风分离器14的作用下，反应气可与气体中夹杂的催化剂颗粒迅速分离，有利于减少二次反应，提高反应选择性。另外，反应器外腔28内设置有充压介质为氮气或轻烃气体的充压环管29，保证反应器内反应气不泄露到反应器外腔28内。
反应器格栅3设置1～5层，水平布置，反应器格栅3上的孔隙率为50%～90%；再生器格栅8设置1～5层，水平布置，再生器格栅8的孔隙率为50%～90%。原料与再生催化剂反应产生的反应气体上行经过反应格栅3时，可以消除反应器1床层内的大气泡，减少反应气的催化剂携带量，从而降低催化剂的消耗。
参见图2，反应器进料分布器2包括进料分布板34、径向挡板24和顶板25，作为本实施例的一种实施方式，进料分布板34上端面设计为弧形板，弧形板上设置有开孔，用以均匀分布从原料入口18进入反应器1的甲醇及蒸汽进料。径向挡板24安装在进料分布板34下面的原料入口18上，径向挡板24可为2～10片均匀分布，径向挡板24的上方设置顶板25，顶板25为弧形板或倒锥形板。当甲醇原料从原料入口18经过反应器进料分布器2进入反应器1时，原料能够在反应器1的床层截面上均匀分布，从而能与再生催化剂均匀充分接触，便于两者充分反应。
参见图3，再生器主风分布器7包括主风分布板35、径向挡板30和顶板31，作为本实施例的一种实施方式，主风分布板35上端面为弧形板，弧形板上设置有开孔，用以均匀分布从主风入口16进入再生器6的主风。径向挡板30安装在主风分布板35下面的主风入口16上，径向挡板30可为2～10片均匀分布，径向挡板30的上方设置顶板31，顶板31为弧形板或倒锥形板。当主风从再生器主风入口16进入再生器6时，经过再生器主风分布器7后，主风可以均匀分配，与床层上的待生催化剂均匀接触，有利于待生催化剂充分烧焦再生。
参见图4，冷再生催化剂器外分支的分布器5和反应器外取热器催化剂分布器21在进入反应器1壳体前分为两分支，两分支平行或形成夹角进入反应器1床层内。待生催化剂器外分支的分布器9在进入再生器6壳体前分为两分支，两分支平行或形成夹角进入再生器6床层内。作为本实施了的一种实施方式，两分支成一定夹角进入反应器1和再生器6内。
其中，冷再生催化剂器外分支的分布器5和反应器外取热器催化剂分布器21的两分支均分别设置输送介质入口，利用蒸汽或轻烃气体作为输送介质将催化剂稀相输送至反应器1床层内。待生催化剂器外分支的分布器9的两分支也设置输送介质入口，利用输送介质将待生催化剂稀相输送至再生器6床层内，或是通过待生催化剂提升管17直接将待生催化剂稀相输送至再生器6床层内。
本发明提供的一种甲醇制烯烃的方法，包括如下过程：
在甲醇原料被预热到170-250℃后,从原料入口18进入反应器1床层内，再生催化剂通过再生催化剂汽提段10和再生器冷循环外取热器19后，由冷再生催化剂器外分支的分布器5分布在反应器1下部；
在反应温度450-490℃，反应压力0.05-0.2MPa（G）的条件下，甲醇原料与再生催化剂均匀接触,发生反应生成富含低碳烯烃的反应气，反应多余热量由反应器外取热器12取走，返回的冷催化剂经反应器外取热器催化剂分布器21分布到反应器1床层中部；
反应气通过反应器格栅3上行进入催化剂和反应气分离装置4实现反应气和催化剂的分离；
由一级旋风分离器13和二级旋风分离器14分离出来的待生催化剂经待生催化剂汽提段11后，通过待生催化剂器外分支的分布器9分布于再生器6床层内；分离出来的反应气由二级旋风分离器14气体出口进入反应气集合管15，送至下游装置；
主风通过再生器的主风入口16进入再生器6床层内，在再生温度640-680℃，再生压力0.05-0.2MPa（G），反应的质量空速2-8h-1的条件下，待生催化剂与主风进行烧焦，得到再生催化剂，再生器6内过剩热量由再生器外取热器23取走；
再生催化剂经过再生催化剂汽提段10和再生器冷循环外取热器19后，再生催化剂冷却到300-500℃后，由冷再生催化剂器外分支的分布器5均匀分布在反应器1下部，继续与进入反应器1的原料反应，实现连续的反应-再生-反应的循环过程。
本发明提供的甲醇制烯烃的装置及方法，使用甲醇进料分布板，分布板下部不存在催化剂的低温死床区，甲醇进料直接向上与温度适宜的催化剂接触，提高反应的选择性，另外通过甲醇进料板也使反应物在床层截面上均布；通过外取热器取出反应器多余热量的同时，冷后催化剂均匀分布于床层中部，再生催化剂通过冷却后均匀的分布在床层下部，消除床层内部局部热点及冷点，将反应器床层内的径向、轴向温度梯度降到最低，从而使反应条件更趋合理和均匀；通过再生器主风分布板和待生催化剂分布器最大限度的使再生器内主风浓度及待生催化剂在再生器的床层截面上均匀分布、烧焦，使进入反应器的再生催化剂含碳量均一，即催化剂活性均一，提高了反应的选择性。采用旋风分离器与快速分离结构直连，减少副反应，提高反应的选择性。通过设置格栅使催化剂带出床层的量大幅度下降；从而提高反应的选择性和催化剂因磨损而导致的损耗。本发明提供的甲醇制烯烃的装置及方法，可以获得对乙烯+丙烯≥80%的碳基选择性，生焦率低于1.9wt%，催化剂的单耗低于0.8kg/t。
实施例1
甲醇原料被预热到170℃，进入反应器1床层底部，再生催化剂通过再生催化剂汽提段10和再生器冷循环外取热器19后，由冷再生催化剂器外分支的分布器5分布在反应器1下部；在反应温度450℃，反应压力0.2MPa（G）的条件下，甲醇原料与再生催化剂接触发生反应，生成富含低碳烯烃的反应气，反应多余热量由反应器外取热器12取走，返回的冷催化剂经反应器外取热器催化剂分布器21分布到反应器1床层中部；反应气通过反应器格栅3上行进入催化剂和反应气分离装置4实现反应气和催化剂的分离；由一级旋风分离器13和二级旋风分离器14分离出来的待生催化剂经待生催化剂汽提段11后，通过待生催化剂器外分支的分布器9分布于再生器6床层内；分离出来的反应气由二级旋风分离器14气体出口进入反应气集合管15，送至下游装置；主风通过再生器的主风入口16进入再生器6床层内，在再生温度680℃，再生压力0.2MPa（G），反应的质量空速8h-1的条件下，待生催化剂在主风下烧焦进行不完全再生，得到再生催化剂，再生器6内过剩热量由再生器外取热器23取走；再生催化剂经过再生催化剂汽提段10和再生器冷循环外取热器19后，再生催化剂冷却到300℃后，由冷再生催化剂器外分支的分布器5均匀分布在反应器1下部，继续与进入反应器1的原料反应，相关数据见表1。测试运行效果，测得甲醇转化率为99.94%，乙烯+丙烯选择性为80.4%，生焦率为1.78%，催化剂单耗为0.79kg/t乙烯+丙烯（见表2）。
实施例2
生产过程跟实施例1相同，不同之处是：甲醇原料被预热到200℃，反应温度控制在475℃，反应压力控制在0.1MPa（G），再生温度控制在650℃，再生压力控制在0.08MPa（G），反应的质量空速控制在5h-1，再生催化剂冷却后的温度为400℃（见表1）。测试运行效果，测得甲醇转化率为99.95%，乙烯+丙烯选择性为81%，生焦率为1.82%，催化剂单耗为0.8kg/t乙烯+丙烯（见表2）。
实施例3
生产过程跟实施例1相同，不同之处是：甲醇原料被预热到250℃，反应温度控制在490℃，反应压力控制在0.05MPa（G），再生温度控制在640℃，再生压力控制在0.05MPa（G），反应的质量空速控制在2h-1，再生催化剂冷却后的温度为500℃（见表1）。测试运行效果，测得甲醇转化率为99.97%，乙烯+丙烯选择性为80.5%，生焦率为1.8%，催化剂单耗为0.8kg/t乙烯+丙烯（见表2）。
表1
操作参数 实施例1 实施例2 实施例3
甲醇预热温度 170℃ 200℃ 250℃
反应温度 450℃ 475℃ 490℃
反应压力 0.2MPa(G) 0.1Mpa（G） 0.05Mpa（G）
再生温度 680℃ 650℃ 640℃
再生压力 0.2MPa（G） 0.08MPa（G） 0.05MPa（G）
反应的质量空速 8h-1 5h-1 2h-1
再生催化剂冷后温度 300℃ 400℃ 500℃
再生烧焦方式 不完全再生 不完全再生 不完全再生
表2
Figure BDA00003124518100111
由表2中数据得出，本发明提供的甲醇制烯烃的装置及方法进行甲醇制烯烃时，催化剂单耗不超过0.8kg/t乙烯+丙烯，甲醇的转化率大于99.9%，乙烯+丙烯的选择性大于80%，生焦率低于1.9%。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种甲醇制烯烃的装置，其特征在于：包括反应器（1）、再生器（6）、再生催化剂汽提段（10）、待生催化剂汽提段（11）、反应器外取热器（12）、再生器冷循环外取热器（19）、再生器外取热器（23），所述反应器（1）内从底部向上依次设置反应器进料分布器（2）、冷再生催化剂器外分支的分布器（5）、反应器外取热器催化剂分布器（21）、反应器格栅（3）、及催化剂和反应气分离装置（4），所述再生器（6）内从底部向上依次设置再生器主风分布器（7）、待生催化剂器外分支的分布器（9）、再生器格栅（8），所述再生器冷循环外取热器（19）与再生催化剂汽提段（10）串联后与所述冷再生催化剂器外分支的分布器（5）连接,所述待生催化剂汽提段（11）与所述待生催化剂器外分支的分布器（9）连接。
2.根据权利要求1所述的甲醇制烯烃的装置，其特征在于：所述反应器进料分布器（2）包括进料分布板（34），设置在进料分布板（34）下、原料入口（18）上的径向挡板（24），及设置在径向挡板（24）上的顶板（25）,所述进料分布板（34）上设置开孔；所述再生器主风分布器（7）包括主风分布板（35），设置在主风分布板（35）下、主风入口（16）上的径向挡板（30），及设置在径向挡板（30）上的顶板（31）,所述主风分布板（35）上设置开孔。
3.根据权利要求2所述的甲醇制烯烃的装置，其特征在于：所述反应器进料分布器（2）的径向挡板（24）为2～10片，所述再生器主风分布器（7）的径向挡板（30）为2～10片。
4.根据权利要求1所述的甲醇制烯烃的装置，其特征在于：所述催化剂和反应气分离装置（4）包括导流锥（26）和稀相管（33），所述导流锥（26）上设置有与反应器外腔（28）连通的连通管（27），所述反应器（1）内设置有穿过所述导流锥（26）的一级旋风分离器（13）和二级旋风分离器（14），所述一级旋风分离器（13）的气体入口与所述稀相管（33）连通，所述二级旋风分离器（14）的气体入口与所述一级旋风分离器（13）的气体出口连接，所述反应器外腔（28）内设置有充压环管（29）。
5.根据权利要求4所述的甲醇制烯烃的装置，其特征在于：所述一级旋风分离器（13）和二级旋风分离器（14）上分别设置膨胀补偿器（36），膨胀补偿器（36）一端连接一级旋风分离器（13）和二级旋风分离器（14），另一端与导流锥（26）连接，使一级旋风分离器（13）和二级旋风分离器（14）的外壁与导流锥（26）之间不留环隙。
6.根据权利要求1所述的甲醇制烯烃的装置，其特征在于：所述反应器格栅（3）设置1～5层，水平布置，孔隙率为50%～90%；所述再生器格栅（8）设置1～5层，水平布置，孔隙率为50%～90%。
7.根据权利要求1所述的甲醇制烯烃的装置，其特征在于：所述冷再生催化剂器外分支的分布器（5）和反应器外取热器催化剂分布器（21）分为两分支进入反应器（1）床层内，所述待生催化剂器外分支的分布器（9）分为两分支进入再生器（6）床层内。
8.根据权利要求7所述的甲醇制烯烃的装置，其特征在于：所述冷再生催化剂器外分支的分布器（5）和反应器外取热器催化剂分布器（21）的两分支分别设置输送介质入口，通过输送介质将再生催化剂稀相输送至反应器（1）床层内；所述待生催化剂器外分支的分布器（9）的两分支设置输送介质入口，通过输送介质将待生催化剂稀相输送至再生器（6）床层内，或通过待生催化剂提升管（17）将待生催化剂稀相输送至再生器（6）床层内。
9.权利要求1所述装置进行甲醇制烯烃的方法，其特征在于，包括如下过程：
甲醇原料从原料入口（18）进入反应器（1）床层内，再生催化剂通过再生催化剂汽提段（10）和再生器冷循环外取热器（19）后，由冷再生催化剂器外分支的分布器（5）分布在反应器（1）下部；
甲醇原料与再生催化剂接触反应，生成富含低碳烯烃的反应气，反应多余热量由反应器外取热器（12）取走，返回的冷催化剂经反应器外取热器催化剂分布器（21）分布到反应器（1）床层中部；
所述反应气通过反应器格栅（3）上行进入催化剂和反应气分离装置（4）分离；
分离出来的待生催化剂经待生催化剂汽提段（11）后，通过待生催化剂器外分支的分布器（9）分布于再生器（6）床层内，分离出来的反应气进入反应气集合管（15），送至下游装置；
待生催化剂与主风入口（16）的主风进行烧焦，得到的再生催化剂经过再生催化剂汽提段（10）和再生器冷循环外取热器（19）后，由冷再生催化剂器外分支的分布器（5）分布到反应器（1）内重新利用，再生器（6）内过剩热量由再生器外取热器（23）取走。
10.权利要求9所述甲醇制烯烃的方法，其特征在于:所述甲醇原料进入反应器1前需预热到170-250℃；所述甲醇原料与再生催化剂在反应器1内反应的温度控制在450-490℃，反应的压力控制在0.05-0.2MPa（G）；所述待生催化剂在再生器内再生的温度控制在640-680℃，压力控制在0.05-0.2MPa（G），质量空速控制在2-8h-1；再生催化剂经过再生器冷循环外取热器（19）冷却后的温度为300-500℃。
CN201310154367.4A 2013-04-28 2013-04-28 一种甲醇制烯烃的装置及其方法 Active CN103288570B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310154367.4A CN103288570B (zh) 2013-04-28 2013-04-28 一种甲醇制烯烃的装置及其方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310154367.4A CN103288570B (zh) 2013-04-28 2013-04-28 一种甲醇制烯烃的装置及其方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103288570A true CN103288570A (zh) 2013-09-11
CN103288570B CN103288570B (zh) 2015-01-21

Family

ID=49090174

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310154367.4A Active CN103288570B (zh) 2013-04-28 2013-04-28 一种甲醇制烯烃的装置及其方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103288570B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104478643A (zh) * 2014-12-12 2015-04-01 神华集团有限责任公司 甲醇和/或二甲醚制烯烃的装置及方法
CN104628506A (zh) * 2013-11-06 2015-05-20 中国石油化工股份有限公司 甲醇转化为低碳烯烃的方法
CN104801243A (zh) * 2015-05-05 2015-07-29 中国石油大学(北京) 甲醇制烯烃反应设备
CN104815594A (zh) * 2015-05-08 2015-08-05 宁波富德能源有限公司 一种改进型dmto反应器
CN106732201A (zh) * 2017-01-05 2017-05-31 中石化上海工程有限公司 甲烷氧化偶联制乙烯反应器
CN107235821A (zh) * 2016-03-29 2017-10-10 中国石油天然气集团公司 一种甲醇制烯烃的装置，方法及应用
CN108246368A (zh) * 2016-12-28 2018-07-06 中国石化工程建设有限公司 热膨胀自协调式主风分布器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1356299A (zh) * 2001-12-14 2002-07-03 清华大学 一种由甲醇或二甲醚生产低碳烯烃的工艺方法及其系统
CN1163458C (zh) * 1997-10-02 2004-08-25 卡萨尔化学股份有限公司 在流化床反应器中从甲醇制备低级烯烃的催化方法
CN1830926A (zh) * 2004-12-30 2006-09-13 环球油品公司 含氧化合物转化反应器的催化剂冷却器
CN202638401U (zh) * 2012-04-19 2013-01-02 李小燕 一种甲醇制取低碳烯烃反应器
CN202754917U (zh) * 2012-07-09 2013-02-27 中国石油化工集团公司 一种含氧化合物制低碳烯烃装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1163458C (zh) * 1997-10-02 2004-08-25 卡萨尔化学股份有限公司 在流化床反应器中从甲醇制备低级烯烃的催化方法
CN1356299A (zh) * 2001-12-14 2002-07-03 清华大学 一种由甲醇或二甲醚生产低碳烯烃的工艺方法及其系统
CN1830926A (zh) * 2004-12-30 2006-09-13 环球油品公司 含氧化合物转化反应器的催化剂冷却器
CN202638401U (zh) * 2012-04-19 2013-01-02 李小燕 一种甲醇制取低碳烯烃反应器
CN202754917U (zh) * 2012-07-09 2013-02-27 中国石油化工集团公司 一种含氧化合物制低碳烯烃装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104628506A (zh) * 2013-11-06 2015-05-20 中国石油化工股份有限公司 甲醇转化为低碳烯烃的方法
CN104478643A (zh) * 2014-12-12 2015-04-01 神华集团有限责任公司 甲醇和/或二甲醚制烯烃的装置及方法
CN104478643B (zh) * 2014-12-12 2016-07-13 神华集团有限责任公司 甲醇和/或二甲醚制烯烃的装置及方法
CN104801243A (zh) * 2015-05-05 2015-07-29 中国石油大学(北京) 甲醇制烯烃反应设备
CN104815594A (zh) * 2015-05-08 2015-08-05 宁波富德能源有限公司 一种改进型dmto反应器
CN107235821A (zh) * 2016-03-29 2017-10-10 中国石油天然气集团公司 一种甲醇制烯烃的装置，方法及应用
CN107235821B (zh) * 2016-03-29 2023-08-22 中国石油天然气集团有限公司 一种甲醇制烯烃的装置，方法及应用
CN108246368A (zh) * 2016-12-28 2018-07-06 中国石化工程建设有限公司 热膨胀自协调式主风分布器
CN106732201A (zh) * 2017-01-05 2017-05-31 中石化上海工程有限公司 甲烷氧化偶联制乙烯反应器
CN106732201B (zh) * 2017-01-05 2019-11-29 中石化上海工程有限公司 甲烷氧化偶联制乙烯反应器

Also Published As

Publication number Publication date
CN103288570B (zh) 2015-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103288570B (zh) 一种甲醇制烯烃的装置及其方法
CN103193574B (zh) 甲醇制低碳烯烃反应-再生装置的开车方法
CN101333142B (zh) 甲醇制低碳烯烃反应-再生装置的开车方法
CN101333141B (zh) 甲醇或二甲醚转化为低碳烯烃的反应装置
CN104437274B (zh) 一种用于轻烯烃裂解、甲醇制烯烃的流化床反应器
CN103908929A (zh) 一种组合换热式多壳程的甲醇制烯烃固定床生产设备及其生产方法
CN105457568A (zh) 甲醇和/或二甲醚催化转化制乙烯和芳烃的双再生器反应装置及其反应方法
CN101357874A (zh) 甲醇或二甲醚生产低碳烯烃的方法
CN105985209A (zh) 一种有机氧化物催化转化制芳烃的方法
CN101698629A (zh) 一种采用甲醇或二甲醚制备低碳烯烃的装置
CN103739420A (zh) 提高低碳烯烃收率的方法
CN101293804B (zh) 乙醇脱水制乙烯的流化装置及其方法
CN111875465B (zh) 一种含氧化合物生产低碳烯烃的方法
CN102268286A (zh) 一种c4烃催化裂解和重油催化裂化的组合工艺及装置
CN103333040A (zh) 一种低能耗的丙烯生产工艺
CN110950730B (zh) 提高低碳烯烃选择性的方法和设备
CN101260015B (zh) 由含氧化合物制备低碳烯烃的方法
CN103772089B (zh) 用于提高乙烯、丙烯收率的反应装置
CN111875464B (zh) 一种高效的含氧化合物生产低碳烯烃的方法
CN102276391B (zh) 甲醇和石脑油催化转化为低碳烯烃的方法
CN103739428A (zh) 以甲醇为原料生产低碳烯烃的装置
CN103372404A (zh) 甲醇制低碳烯烃的新型循环流化装置
CN103772091B (zh) 由甲醇生产低碳烯烃的方法
CN101941874A (zh) 低碳烯烃的生产方法
CN102875294A (zh) 甲醇制低碳烯烃反应－再生装置的开车方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: CHINA PETROLEUM AND NATURAL GAS GROUP CO. CHINA SH

Free format text: FORMER OWNER: CNPC EAST CHINA PROSPECTING DESIGN + RESEARCH INSTITUTE

Effective date: 20141218

Owner name: SHENHUA GROUP CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: CHINA PETROLEUM AND NATURAL GAS GROUP CO.

Effective date: 20141218

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Wu Xiuzhang

Inventor after: Guan Fengzhong

Inventor after: Wang Miaosen

Inventor after: Hao Xiren

Inventor after: Xie Keqian

Inventor after: Yan Hui

Inventor after: Wen Yaoshun

Inventor after: Liu Yanping

Inventor after: Xia Zhiyuan

Inventor before: Liu Yanping

Inventor before: Hao Xiren

Inventor before: Xie Keqian

Inventor before: Xia Zhiyuan

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 100007 DONGCHENG, BEIJING TO: 100011 CHAOYANG, BEIJING

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: LIU YANPING HAO XIREN XIE KEQIAN XIA ZHIYUAN TO: WU XIUZHANG GUAN FENGZHONG WANG MIAOSEN HAO XIREN XIE KEQIAN YAN HUI WEN YAOSHUN LIU YANPING XIA ZHIYUAN

TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20141218

Address after: 100011 Beijing City anding West Binhe Road 22 Shenhua building

Applicant after: Shenhua Group LLC

Applicant after: China National Petroleum Corporation

Applicant after: China Shenhua Coal to Liquid and Chemical Co., Ltd.

Applicant after: China Petroleum Engineering & Construction Corp.

Address before: 100007 Beijing, Dongzhimen, North Street, No. 9, No.

Applicant before: China National Petroleum Corporation

Applicant before: CNPC East China Prospecting Design & Research Institute

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 100011 Beijing City anding West Binhe Road 22 Shenhua building

Patentee after: Shenhua Group LLC

Patentee after: China National Petroleum Corporation

Patentee after: China Shenhua Coal to Liquid and Chemical Co., Ltd.

Patentee after: China Petroleum Engineering Construction Co Ltd

Address before: 100011 Beijing City anding West Binhe Road 22 Shenhua building

Patentee before: Shenhua Group LLC

Patentee before: China National Petroleum Corporation

Patentee before: China Shenhua Coal to Liquid and Chemical Co., Ltd.

Patentee before: China Petroleum Engineering & Construction Corp.