CN104250183A - 一种甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法及装置。以解决现有技术中芳烃产率低、干气及液化气产量大等问题。其中原料甲醇预热到350-500℃后进入提升管反应器,与催化剂在提升管反应器内进行反应,其中催化剂为Ga、Zn、P和Ag改性的ZSM-5/SAPO-34催化剂,原料甲醇与催化剂的接触时间为0.8-4.0秒,提升管反应器的反应产物再进入一个深度催化反应器(如流化床、移动床或固定床反应器)进行反应,深度催化反应器的反应产物中C2-C5烷烃返回该深度催化反应器进行回炼,其它产物作为产品出装置。
Description
技术领域
本发明属于甲醇制取芳烃领域,涉及一种甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法及该方法所用的装置。
背景技术
低碳芳烃主要包括苯、甲苯和二甲苯,一般简称BTX,是重要的基础化工原料,其中对二甲苯(PX)占BTX消费总量的45%左右,工业上芳烃生产约95%左右来自于石油化工,少量来自煤焦油加工,2010年我国BTX产量约1420万吨,表观消费量达1900万吨,供需缺口约480万吨,其中PX自给率仅61.6%,净进口332万吨。为了填补芳烃市场的缺口,减少芳烃对石油资源的依赖,从资源丰富的煤炭资源转化制芳烃,不仅可以缓解芳烃资源的短缺,而且可提高煤炭下游产品的附加值,延长煤化工产业链。鉴于目前我国日益增长的芳烃需求及日益产能过剩的煤基甲醇等问题,积极开展煤基甲醇制芳烃技术的开发不仅缓解了市场对低碳芳烃的需求,还为煤基甲醇的综合利用找到了一条可实现的道路。
甲醇制芳烃理念最早出现在Mobil公司开发的MTG技术中,20世纪70年代Mobil公司开发了ZSM-5沸石分子筛,利用此沸石分子筛可以有效地将甲醇转化为高辛烷值汽油,其中芳烃含量大于35%。随后Mobil公司在美国申请了专利USP4590321,公开了甲醇制芳烃的实验结果,该专利介绍采用P改性的ZSM-5沸石分子筛为催化剂,P含量为2.7重量%,反应温度在400~450℃之间,甲醇进料空速为1.3h-1,实验结果显示P改性的ZSM-5分子筛催化剂在高级烃,芳烃的选择性上比未改性的ZSM-5分子筛好很多,但是芳烃含量不是很高。随后,Mobil公司又申请了美国专利USP4686312,公开了将甲醇等低碳含氧化合物转化为富含芳烃的产品的多段反应工艺。在第一段甲醇转化为低碳烷烃及烯烃,随后进入第二段反应器,在催化剂的作用下进一步发生芳构化反应,获得富含低碳芳烃的产物。Mobil公司没有对多段反应器的类型进行详细的说明。
目前,国内有好多科研机构都在开发MTA催化及其工艺技术,其中中科院山西煤化所和赛鼎工程公司合作的固定床甲醇制芳烃技术,清华大学的循环流化床甲醇制芳烃(FMTA)技术都在积极推进中试阶段,河南煤化集团研究院与北京化工大学也在合作开展甲醇制芳烃技术。山西煤化所的专利CN1880288A公开了一种甲醇转化制芳烃工艺及催化剂和催化剂制备方法,本发明采用改性的ZSM-5为催化剂,两段固定床反应器,操作压力为0.1~5.0Mpa,操作温度为300-460℃,原料液体空速为0.1~6.0h-1条件下催化转化为以芳烃为主的产物。本发明所使用Ga,La改性小晶粒ZSM-5分子筛为催化剂,本发明的第二段反应器主要作用为第一段反应器产生的非芳及低碳烃再次的芳构化,本发明油相产率大于40%,其中芳烃含量大于80%,本发明具有总芳烃选择性高,工艺操作灵活的优点。清华大学专利CN101244969A中公开了一种连续芳构化与催化剂再生的装置及其方法,属于化工设备领域,采用流化床技术将甲醇转化为芳烃,本发明具有可调变催化剂活性和选择性,可以使反应连续操作而不停车。但是本专利没有涉及反应副产物的利用,总体芳烃的选择性不高。天脊煤化工集团股份有限公司专利CN101550051A中公开了一种提高甲醇芳构化制取芳烃选择性的工艺及其催化剂的制备方法,该专利以甲醇为原料,以不同浓度的Ga,Zn,Cu,Ag等活性离子复合改性HZSM-5分子筛催化剂,催化甲醇芳构化反应,采用固定床连续法或浮动床连续法,反应压力为0.1~3.5Mpa,反应温度380~500℃,原料液体空速为0.1~10.0h-1,本发明的优点在于混合离子改性ZSM-5分子筛。中国海洋石油总公司专利CN101602646A公开了一种甲醇/二甲醚生产芳烃的方法及其专用反应装置,所述的反应装置为连续反应再生的流化床,在本专利提供的方法中甲醇转化率大于80%,产物中芳烃含量在50~60重量%。
目前,甲醇芳构化反应的研究重点主要在催化剂的改进及反应器类型。其中,甲醇芳构化所采用的反应器大多数为两段固定床或者一段式的流化床,两段固定床操作周期短,需要对催化剂进行频繁再生,产物中干气及液化气较多,芳烃产率不高。一段式流化床虽然操作简单,可以实现连续操作,但是,一段式流化床的副产物再利用率比较低,芳烃产率低于两段式固定床,在经济效益上优势不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法以及该方法所用的装置。已解决现有技术中芳烃产率低,干气及液化气产量大的问题,同时可以使装置连续操作。
本发明提供第一种甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法,其特征在于该方法包括下述步骤:
1)原料甲醇预热到350-500℃后从提升管反应器底部进入提升管反应器,催化剂在汽提气的作用下进入提升管反应器底部,原料甲醇和催化剂在提升管反应器内进行反应,催化剂在汽提气的作用下逆重力自下从上运动,原料甲醇与催化剂的接触时间为0.8-4.0秒;
2)提升管反应器内的反应产物和催化剂从提升管反应器顶部出来后进入流化床反应器,温度在常温到80℃的新鲜冷料甲醇也进入流化床反应器顶部,在流化床反应器内进行反应,流化床反应器的反应温度为380-450℃,反应时间为1-10秒;
3)流化床反应器内反应后的待生催化剂和反应产物从流化床反应器底部出来后进入流化床反应器底部分离罐进行分离,之后,反应产物再经过旋风分离器进行进一步分离,分离出的催化剂细粉返回流化床反应器底部分离罐,分离后的反应产物再经过一个分离设备,其中C2-C5的烷烃返回流化床反应器循环使用,其它产物作为产品抽出装置,流化床反应器底部分离罐的待生催化剂经汽提后从烧焦罐顶部进入烧焦罐,烧焦后的催化剂由提升管反应器底部进入提升管反应器循环使用。
所述步骤1)提升管反应器中的催化剂为Ga、Zn、P和Ag改性的ZSM-5/SAPO-34催化剂,其中改性元素占催化剂质量的1-10%。
所述在烧焦罐中烧焦后的催化剂经催化剂缓存罐后再在汽提气的作用下进入提升管反应器底部。
所述旋风分离器分离出的反应产物经过一个分离设备后,其返回流化床反应器回炼的产物主要包括C2-C5烷烃,作为产品直接抽出的产物流主要包括氢气、C2-C4烯烃及混和芳烃。
本发明提供第一种甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法所用的装置,其特征在于:该甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的装置包括一提升管反应器和一流化床反应器,提升管反应器顶部和流化床反应器顶部相连,流化床反应器下部为流化床反应器底部分离罐,流化床反应器底部分离罐的上部通过旋风分离器和分离设备与流化床反应器上部相连通,流化床反应器底部分离罐的底部与烧焦罐顶部相连,烧焦罐底部和提升管反应器底部相连。
所述烧焦罐底部通过催化剂缓存罐与提升管反应器底部相连。
本发明提供第二种甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法,其特征在于该方法包括下述步骤:
1)预热到350-500℃的原料甲醇从提升管反应器底部进入提升管反应器,催化剂进入提升管反应器底部,并在汽提气的作用下逆重力自下从上运动,原料甲醇和催化剂在提升管反应器内进行反应,反应物料与催化剂的接触时间为0.8-4.0秒;
2)从提升管反应器顶部出来的催化剂和反应产物进入快速分离器进行分离,分离后的催化剂由烧焦罐顶部进入烧焦罐进行烧焦再生,再生后的催化剂进入提升管反应器底部循环使用,由快速分离器分离后的反应产物进入移动床反应器顶部与移动床反应器中的催化剂接触进行反应,一同进入移动床反应器的还有温度在常温到80℃之间的新鲜冷料甲醇。
3)移动床反应器内反应后的待生催化剂和反应产物从移动床反应器底部出来后进入移动床反应器底部分离罐进行分离,之后,反应产物再经过旋风分离器进行进一步分离,分离出的待生催化剂细粉返回移动床反应器底部分离罐,分离后的反应产物再经过一个分离设备,分离出的C2-C5烷烃返回移动床反应器进行回炼,其它产物流作为产品抽出装置,移动床反应器底部分离罐内的待生催化剂经汽提后进入反应器催化剂烧焦罐顶部进行烧焦再生,烧焦后的催化剂返回移动床反应器顶部循环使用。
所述步骤1)提升管反应器中催化剂为Ga、Zn、P和Ag改性的ZSM-5/SAPO-34催化剂,其中改性元素占催化剂质量的1-10%。
所述步骤2)移动床反应器中的催化剂为Zn和P改性的硅铝比在38-90的ZSM-5分子筛催化剂;其中改性金属占催化剂质量的1%-5%。
所述步骤2)中在烧焦罐内烧焦再生后的催化剂通过催化剂缓存罐后,再在汽提气的作用下进入提升管反应器底部。
所述移动床反应器底部分离罐分离出的反应产物,其返回移动床反应器回炼的反应产物主要包括C2-C5烷烃,作为产品直接抽出的主要包括氢气、C2-C4烯烃及混和芳烃。
本发明提供第二种甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法所用的装置,其特征在于:该甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的装置包括一提升管反应器和一移动床反应器,提升管反应器顶部通过快速分离器与移动床反应器顶部相连,快速分离器底部与烧焦罐顶部相连,烧焦罐底部与提升管反应器底部相连,移动床反应器下部为移动床反应器底部分离罐,移动床反应器底部分离罐的上部通过旋风分离器和分离设备与移动反应器上部相连通,移动床反应器底部分离罐的底部与反应器催化剂烧焦罐顶部相连,反应器催化剂烧焦罐底部和移动床反应器顶部相连。
所述烧焦罐底部通过催化剂缓存罐与提升管反应器底相连。
本发明提供第三种甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法,其特征在于方法包括下述步骤:
1)预热到350-500℃的原料甲醇从提升管反应器底部进入提升管反应器,催化剂进入提升管反应器底部,并在汽提气的作用下逆重力自下而上运动,原料甲醇和催化剂在提升管反应器内进行反应,原料甲醇与催化剂的接触时间为0.8-4.0秒;
2)从提升管反应器顶部出来的催化剂和反应产物进入快速分离器进行分离,分离后的催化剂由烧焦罐顶部进入烧焦罐进行烧焦再生,再生后的催化剂进入提升管反应器底部循环使用,分离后的反应产物进入固定床反应器与固定床反应器中的催化剂接触进行反应,一同进入固定床反应器的还有温度在常温到80℃之间的新鲜甲醇,固定床反应器中的反应产物经分离设备进行分离,其中C2-C5烷烃返回固定床反应器回炼,其它产物作为产品抽出装置。
所述步骤1)提升管反应器中的催化剂为Ga、Zn、P和Ag改性的ZSM-5/SAPO-34催化剂,其中改性元素占催化剂质量的1-10%。
所述步骤2)固定床反应器中的催化剂为Zn和P改性的硅铝比在38-90之间的ZSM-5分子筛催化剂,改性元素占催化剂质量的1-5%。
所述烧焦后的催化剂通过催化剂缓存罐后再在汽提气的作用下进入提升管反应器底部。
本发明提供第三种甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法所用的装置,其特征在于:该甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的装置包括一提升管反应器和一固定床反应器,提升管反应器顶部与快速分离器顶部相连通,快速分离器顶部进一步与固定床反应器顶部相连,固定床反应器底部与分离设备相连,快速分离器底部与烧焦罐顶部相连,烧焦罐底部和提升管反应器底部相连。
所述烧焦罐底部通过催化剂缓存罐与提升管反应器底部相连。
本发明所述的方法,可用于原料甲醇转化制芳烃并副产低碳烯烃的过程,还可以用于二甲醚、甲醇和二甲醚的混合物等作为原料进行转化制芳烃并副产低碳烯烃的工艺过程。
本发明方法与现有技术相比,其具有以下优点:
1)本发明方法可以使不同的反应阶段(甲醇芳构化过程包括甲醇到低碳烯烃和低碳烯烃芳构化)控制在最佳的反应时间和温度。
2)本发明方法中反应产物和催化剂分离后,可对失活催化剂快速连续的进行烧焦再生,有效地解决了反应过程中催化剂失活的问题,大大提高了装置的连续操作性。
3)本发明方法可以对副产物进行深度回炼,使芳烃产率提高到38%左右。
4)本发明方法在生产芳烃的同时还副产大量C2、C3烯烃及氢气,具有很好的经济效益。
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细说明,但并不限制本发明的范围。
附图说明
图1是本发明第一种甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法简单流程图。
图2是本发明第二种甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法简单流程图。
图3是本发明第三种甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法简单流程图。
图中所示附图标记为:
1-原料甲醇;2-烧焦空气;3-提升管催化剂汽提气;5-流化床反应器底部催化剂汽提气;6-提升管反应器;7-流化床反应器;8-流化床反应器底部分离罐;9-烧焦罐;10-催化剂缓存罐;11-旋风分离器;12-冷料甲醇;14-移动床反应器催化剂汽提气;15-移动床底部催化剂汽提气;16-快速分离器;17-反应器催化剂烧焦罐;18-移动床反应器;19-移动床反应器底部分离罐;20-移动床催化剂烧焦罐烟气;21-固定床反应器,22-分离设备。
具体实施方式
如图1所示,一种甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法的简单流程示意图。该甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的装置包括一提升管反应器6和一流化床反应器7,提升管反应器6顶部和流化床反应器7顶部相连,流化床反应器7下部为流化床反应器底部分离罐8,流化床反应器底部分离罐8的上部通过旋风分离器11和分离设备22与流化床反应器7上部相连通,流化床反应器底部分离罐8的底部与烧焦罐9顶部相连,烧焦罐9底部和提升管反应器6底部相连。或者是烧焦罐9底部通过催化剂缓存罐10与提升管反应器6底部相连。
图1所示甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法是:
1)原料甲醇1预热到350-500℃后从提升管反应器6底部进入提升管反应器6,催化剂在提升管催化剂汽提气3的作用下进入提升管反应器6底部,原料甲醇1和催化剂在提升管反应器6内进行反应,其中催化剂为Ga,Zn,P和Ag改性的ZSM-5/SAPO-34催化剂,其中改性元素占催化剂总质量的1%-10%,催化剂在提升管催化剂汽提气3的作用下逆重力自下从上运动,原料甲醇1与催化剂的接触时间为0.8-4.0秒;
2)提升管反应器6内的反应产物和催化剂从提升管反应器6顶部出来后进入流化床反应器7,温度为常温到80℃的新鲜冷料甲醇同时进入流化床反应器7顶部,在流化床反应器7内进行反应,流化床反应器7的反应温度为380-450℃,反应时间为1-10秒;
3)流化床反应器7内反应后的待生催化剂和反应产物从流化床反应器7底部出来后进入流化床反应器底部分离罐8进行分离,之后,反应产物再经过旋风分离器11进行进一步分离催化剂细粉,分离出的待生催化剂细粉返回流化床反应器底部分离罐8,流化床反应器出来的反应产物经过一个分离设备22后,C2-C5烷烃在返回流化床反应器7回炼,其它产物作为产品抽出装置,流化床反应器底部分离罐8的待生催化剂经汽提后在流化床反应器底部催化剂汽提气5的作用下从烧焦罐9顶部进入烧焦罐9,烧焦后的催化剂由提升管反应器6底部进入提升管反应器循环使用。
所述在烧焦罐9中烧焦后的催化剂优选地是,经催化剂缓存罐10后再在提升管催化剂汽提气3的作用下进入提升管反应器底部。
所述分离设备22分离出的反应产物,其返回流化床反应器7的回炼反应产物主要包括C2-C5烷烃,作为产品抽出装置的产物流主要是氢气、C2-C4烯烃和混和芳烃。
如图2所示,另一种甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法的简单流程示意图。该甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的装置包括一提升管反应器6和一移动床反应器18,提升管反应器6顶部通过快速分离器16与移动床反应器18顶部相连,快速分离器16底部与烧焦罐9顶部相连,烧焦罐9底部与提升管反应器6底部相连,移动床反应器18下部为移动床反应器底部分离罐19,移动床反应器底部分离罐19的上部通过旋风分离器11和分离设备22与移动床反应器18的上部相连通,移动床反应器底部分离罐19的底部与反应器催化剂烧焦罐17顶部相连,反应器催化剂烧焦罐17底部和移动床反应器18顶部相连。
所述烧焦罐9底部通过催化剂缓存罐10与提升管反应器6底相连。
图2所示甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法是:
1)预热到350-500℃的原料甲醇1从提升管反应器6底部进入提升管反应器6,催化剂进入提升管反应器6底部,并在提升管催化剂汽提气3的作用下逆重力自下从上运动,原料甲醇1和催化剂在提升管反应器6内进行反应,该催化剂为Ga、Zn、P和Ag改性的ZSM-5/SAPO-34催化剂,其中改性元素占催化剂总质量的1%-10%,反应物料与催化剂的接触时间为0.8-4.0秒;
2)从提升管反应器6顶部出来的催化剂和反应产物进入快速分离器16进行分离,分离后的催化剂由烧焦罐9顶部进入烧焦罐9进行烧焦再生,再生后的催化剂进入提升管反应器6底部循环使用,由快速分离器16分离后的反应产物进入移动床反应器18顶部与移动床反应器18中的催化剂接触进行反应,一同进入移动床反应器18的还有温度在常温到80℃的新鲜冷料甲醇12,移动床反应器18中的催化剂为Zn和P改性的硅铝比为38-90的ZSM-5分子筛催化剂其中改性金属占催化剂质量的1%-10%;
3)移动床反应器18内反应后的待生催化剂和反应产物从移动床反应器18底部出来后进入移动床反应器底部分离罐19进行分离,之后,反应产物再经过旋风分离器11进行进一步分离催化剂细粉,分离出的待生催化剂细粉返回移动床反应器18底部分离罐,分离出的反应产物经过一个分离设备22后C2-C5烷烃返回移动床反应器18循环回炼使用,氢气,C2-C4烯烃及混和芳烃作为产品抽出装置,移动床反应器底部分离罐19内的待生催化剂经汽提后在移动床底部催化剂汽提气15的作用下进入反应器催化剂烧焦罐17顶部进行烧焦再生,烧焦后的催化剂返回移动床反应器18顶部循环使用。
所述步骤2)中在烧焦罐9内烧焦再生后的催化剂通过催化剂缓存罐10后,再在提升管反应器汽提气3的作用下进入提升管反应器9底部相连。
所述分离设备22分离出的反应产物,其返回移动床反应器18的反应产物主要包括C2-C5的烷烃。
如图3所示,第三种甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法的简单流程示意图。该甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的装置包括一提升管反应器6和一固定床反应器21,提升管反应器6顶部与快速分离器16顶部相连通,快速分离器顶部16进一步与固定床反应器21顶部相连,固定床反应器21底与分离设备22相连,快速分离器16底部与烧焦罐9顶部相连,烧焦罐9底部和提升管反应器6底部相连。优选所述烧焦罐9底部通过催化剂缓存罐10与提升管反应器6底部相连。
图3所示甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法是:
1)预热到350-500℃的原料甲醇1从提升管反应器6底部进入提升管反应器6,催化剂进入提升管反应器6底部,并在提升管反应器汽提气3的作用下逆重力自下而上运动,原料甲醇1和催化剂在提升管反应器6内进行反应,该催化剂为Ga、Zn、P和Ag改性的ZSM-5/SAPO-34催化剂,其中改性元素占催化剂总质量的1%-10%,原料甲醇与催化剂的接触时间为0.8-4.0秒;
2)从提升管反应器6顶部出来的催化剂和反应产物进入快速分离器16进行分离,分离后的催化剂由烧焦罐9顶部进入烧焦罐9进行烧焦再生,再生后的催化剂进入提升管反应器6底部循环使用,分离后的反应产物进入固定床反应器21与固定床反应器21中的催化剂接触进行反应,一同进入固定床反应器21的还有温度在常温到80℃的新鲜冷料甲醇12,固定床反应器21中的催化剂为Zn和P改性的硅铝比为38-90的ZSM-5分子筛催化剂,其中改性元素占催化剂质量的1%-5%,固定床反应器21中的反应产物经过分离设备22进行分离,其中C2-C5烷烃返回固定床反应器21循环回炼使用,其它产物作为产品抽出装置。
所述烧焦后的催化剂通过催化剂缓存罐10后再在提升管反应器汽提气3的作用下进入提升管反应器6底部。
本发明所述的方法,可用于原料甲醇的转化制芳烃并副产低碳烯烃的过程,还可以用于二甲醚、甲醇和二甲醚的混合物等作为原料进行转化制芳烃并副产低碳烯烃的工艺过程。
Claims (17)
1.一种甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法,其特征在于该方法包括下述步骤:
1)原料甲醇预热到350-500℃后从提升管反应器底部进入提升管反应器,催化剂在汽提气的作用下进入提升管反应器底部,原料甲醇和催化剂在提升管反应器内进行反应,原料甲醇与催化剂的接触时间为0.8-4.0秒;
2)提升管反应器内的反应产物和催化剂从提升管反应器顶部出来后进入流化床反应器顶部,温度在常温到80℃的新鲜甲醇也进入流化床反应器顶部,流化床反应器内的反应温度为380-450℃,反应时间为1-10秒;
3)流化床反应器内反应后的待生催化剂和反应产物从流化床反应器底部出来后进入流化床反应器底部分离罐进行分离,之后,反应产物再经过旋风分离器进行进一步的分离,分离出的细粉催化剂返回流化床反应器底部分离罐,分离后的反应产物再经过一个分离设备,其中C2-C5的烷烃返回流化床反应器循环使用,其它产物作为产品抽出装置,流化床反应器底部分离罐的待生催化剂经汽提后从烧焦罐顶部进入烧焦罐,烧焦后的催化剂由提升管反应器底部进入提升管反应器循环使用。
2.根据权利要求1所述的甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法,其特征在于:步骤1)提升管反应器中的催化剂为Ga、Zn、P和Ag改性的ZSM-5/SAPO-34催化剂,改性元素占催化剂总质量的1-10%。
3.根据权利要求1所述的甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法,其特征在于:所述在烧焦罐中烧焦后的催化剂经催化剂缓存罐后再在汽提气的作用下进入提升管反应器底部。
4.权利要求1所述一种甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法所用的装置,其特征在于:该甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的装置包括一提升管反应器和一流化床反应器,提升管反应器顶部和流化床反应器顶部相连,流化床反应器下部为流化床反应器底部分离罐,流化床反应器底部分离罐的上部进一步通过旋风分离器和分离设备与流化床反应器上部相连通,流化床反应器底部分离罐的底部进一步与烧焦罐顶部相连,烧焦罐底部和提升管反应器底部相连。
5.根据权利要求4所述的一种甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法所用的装置,其特征在于:所述烧焦罐底部通过催化剂缓存罐与提升管反应器底部相连。
6.一种甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法,其特征在于该方法包括下述步骤:
1)预热到350-500℃的原料甲醇从提升管反应器底部进入提升管反应器,催化剂进入提升管反应器底部,原料甲醇和催化剂在提升管反应器内进行反应,反应物料与催化剂的接触时间为0.8-4.0秒;
2)从提升管反应器顶部出来的催化剂和反应产物进入快速分离器进行分离,分离后的催化剂由烧焦罐顶部进入烧焦罐进行烧焦再生,再生后的催化剂进入提升管反应器底部循环使用,由快速分离器分离后的反应产物进入移动床反应器顶部与移动床反应器中的催化剂接触进行反应,一同进入移动床反应器的还有温度在常温到80℃之间的新鲜甲醇;
3)移动床反应器内反应后的待生催化剂和反应产物从移动床反应器底部出来后进入移动床反应器底部分离罐进行分离,之后,反应产物再经过旋风分离器进行进一步的分离,分离出的催化剂细粉返回移动床反应器底部分离罐,分离后的反应产物再经过一分离装置,分离出的C2-C5烷烃返回移动床反应器进行回炼,其它产物作为产品抽出设备,移动床反应器底部分离罐内的待生催化剂经汽提后进入反应器催化剂烧焦罐顶部进行烧焦再生,烧焦后的催化剂返回移动床反应器顶部循环使用。
7.根据权利要求6所述的甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法,其特征在于:所述步骤1)提升管反应器中的催化剂为Ga、Zn、P和Ag改性的ZSM-5/SAPO-34催化剂,改性元素占催化剂质量的1-10%。
8.根据权利要求6或7所述的甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法,其特征在于:所述步骤2)移动床反应器中的催化剂为Zn和P改性的硅铝比在38-90的ZSM-5分子筛催化剂,改性元素占催化剂质量的1%-5%。
9.根据权利要求6所述的甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法,其特征在于:所述步骤2)中在烧焦罐内烧焦再生后的催化剂通过催化剂缓存罐后,再在汽提气的作用下进入提升管反应器底部。
10.权利要求6所述的甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法所用的装置,其特征在于:该甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的装置包括一提升管反应器和一移动床反应器,提升管反应器顶部通过快速分离器与移动床反应器顶部相连,快速分离器底部与烧焦罐顶部相连,烧焦罐底部与提升管反应器底部相连,移动床反应器下部为移动床反应器底部分离罐,移动床反应器底部分离罐的上部通过旋风分离器和分离设备与移动反应器上部相连通,移动床反应器底部分离罐的底部与反应器催化剂烧焦罐顶部相连,反应器催化剂烧焦罐底部和移动床反应器顶部相连。
11.根据权利要求10所述的甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法所用的装置,其特征在于:所述烧焦罐底部通过催化剂缓存罐与提升管反应器底相连。
12.一种甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法,其特征在于该方法包括下述步骤:
1)预热到350-500℃的原料甲醇从提升管反应器底部进入提升管反应器,催化剂进入提升管反应器底部,原料甲醇和催化剂在提升管反应器内进行反应,原料甲醇与催化剂的接触时间为0.8-4.0秒;
2)从提升管反应器顶部出来的催化剂和反应产物进入快速分离器进行分离,分离后的催化剂由烧焦罐顶部进入烧焦罐进行烧焦再生,再生后的催化剂进入提升管反应器底部循环使用,分离后的反应产物进入固定床反应器与固定床反应器中的催化剂接触进行反应,一同进入固定床反应器的还有温度在常温到80℃之间的新鲜甲醇,固定床反应器中的反应产物经分离设备分离后,其中C2-C5烷烃返回固定床反应器进行回炼,其它产物作为产品抽出装置。
13.根据权利要求12所述的甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法,其特征在于:所述步骤1)提升管反应器中的催化剂为Ga、Zn、P和Ag改性的ZSM-5/SAPO-34催化剂,改性元素占催化剂质量的1-10%。
14.根据权利要求12或13所述的甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法,其特征在于:所述步骤2)固定床反应器中的催化剂为Zn和P改性的硅铝比在38-90之间的ZSM-5分子筛催化剂,其中改性元素占催化剂质量的1-5%。
15.根据权利要求12所述的甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法,其特征在于:所述烧焦后的催化剂通过催化剂缓存罐后再在汽提气的作用下进入提升管反应器底部。
16.一种权利要求12所述的甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法所用的装置,其特征在于:该甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的装置包括一提升管反应器和一固定床反应器,提升管反应器顶部与快速分离器顶部相连通,快速分离器顶部进一步与固定床反应器顶部相连,固定床反应器底部与分离设备相连,快速分离器底部与烧焦罐顶部相连,烧焦罐底部和提升管反应器底部相连。
17.根据权利要求16所述的甲醇制芳烃并副产低碳烯烃的方法所用的装置,其特征在于:所述烧焦罐底部通过催化剂缓存罐与提升管反应器底部相连。
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