ES2298013A1 - Catalyst cooler for conversion reactor of oxygenated compounds to light olefins, includes catalyst, where load flow of oxygenated compounds comes into contact with catalyst and becomes light olefins and part of catalyst is regenerated - Google Patents

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ES2298013A1 ES200503228A ES200503228A ES2298013A1 ES 2298013 A1 ES2298013 A1 ES 2298013A1 ES 200503228 A ES200503228 A ES 200503228A ES 200503228 A ES200503228 A ES 200503228A ES 2298013 A1 ES2298013 A1 ES 2298013A1
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Abstract

The catalyst cooler includes a catalyst, where a load flow of oxygenated compounds comes into contact with the catalyst and becomes light olefins. A part of the catalyst is regenerated and another part of the catalyst is cooled without being regenerated. Both the regenerated catalyst and cooled catalyst again comes into contact with load flow of oxygenated compounds. The latter part of catalyst is cooled in a catalyst cooler using indirect heat exchange. A heat exchange fluid is introduced in upper part of catalyst cooler and exhausted catalyst leaves from lower part of the catalyst cooler.

Description

Enfriadores de catalizador para reactor de conversión de compuestos oxigenados.Catalyst coolers for reactor conversion of oxygenated compounds.

Este invento está relacionado con un método y un aparato para enfriar un catalizador en un reactor usado en el proceso de conversión de un compuesto oxigenado en olefina.This invention is related to a method and a apparatus for cooling a catalyst in a reactor used in the process of converting an oxygenated compound into olefin.

Descripción del estado de la técnicaDescription of the state of the art

Tradicionalmente, las olefinas ligeras han sido producidas a través de un proceso de craqueo a vapor o catalítico. Debido a la limitada disponibilidad y al elevado coste de las fuentes de petróleo, el coste de producir olefinas ligeras a partir de dichas fuentes de petróleo ha aumentado continuamente. Las olefinas ligeras sirven como producto inicial para la producción de numerosas sustancias químicas.Traditionally, light olefins have been produced through a steam or catalytic cracking process. Due to the limited availability and high cost of oil sources, the cost of producing light olefins from of such oil sources has increased continuously. The Light olefins serve as the initial product for the production of numerous chemical substances

La búsqueda de materiales alternativos para la producción de olefinas ligeras ha llevado al uso de compuestos oxigenados tales como alcoholes y, más especialmente, al uso de metanol, etanol y alcoholes superiores o sus derivados. Se sabe que los tamices moleculares, tales como los catalizadores de zeolita cristalina microporosa y los catalizadores no zeolíticos, en especial los silicoaluminofosfatos (SAPO), facilitan la conversión de compuestos oxigenados en mezclas de hidrocarburos en un reactor.The search for alternative materials for Light olefin production has led to the use of compounds oxygenates such as alcohols and, more especially, to the use of methanol, ethanol and higher alcohols or their derivatives. It's known that molecular sieves, such as zeolite catalysts microporous crystalline and non-zeolitic catalysts, in especially silicoaluminophosphates (SAPO), facilitate conversion of oxygenated compounds in hydrocarbon mixtures in a reactor.

Cuando se expone un catalizador a compuestos oxigenados, tales como metanol, para facilitar la reacción a las olefinas, se genera un material carbonáceo (coque) que se deposita en el catalizador. La acumulación de depósitos de coque interfiere con la capacidad del catalizador para facilitar la reacción y da como resultado un catalizador agotado. A medida que aumenta la cantidad de depósitos de coque, el catalizador pierde actividad, lo que ocasiona que una menor cantidad de producto de base se convierta en el producto olefínico deseado. La fase de la regeneración elimina el coque del catalizador por combustión con oxígeno, lo que restablece la actividad catalítica del catalizador. De esta manera, el catalizador regenerado puede volver a exponerse a compuestos oxigenados para facilitar la conversión en olefinas.When a catalyst is exposed to compounds oxygenates, such as methanol, to facilitate the reaction to olefins, a carbonaceous material (coke) is generated and deposited in the catalyst The accumulation of coke deposits interferes with the ability of the catalyst to facilitate the reaction and gives as a result an exhausted catalyst. As the amount of coke deposits, the catalyst loses activity, what which causes a smaller amount of base product to Become the desired olefinic product. The phase of the regeneration removes coke from the catalyst by combustion with oxygen, which restores the catalytic activity of the catalyst. In this way, the regenerated catalyst can be exposed again. to oxygenated compounds to facilitate conversion into olefins

El proceso de convertir compuestos oxigenados en olefinas ligeras es exotérmico. El exceso de calor de la reacción exotérmica puede alterar las condiciones necesarias para lograr una conversión óptima en el reactor, debido a que puede aumentar demasiado la temperatura. Se necesita controlar la temperatura dentro del reactor para convertir compuestos oxigenados en olefinas ligeras de manera óptima y reducir al mínimo posible la producción de subproductos. La temperatura del reactor puede controlarse extrayendo el calor del reactor de manera continua durante el proceso de conversión. Un método para extraer el calor del reactor puede ser enfriando el catalizador usado en la reacción de conversión.The process of converting oxygenated compounds into Light olefins is exothermic. The excess heat of the reaction exothermic can alter the conditions necessary to achieve a optimal conversion in the reactor, because it can increase the temperature too much. It is necessary to control the temperature inside the reactor to convert oxygenated compounds into olefins Optimally lightweight and minimize production of byproducts. The reactor temperature can be controlled extracting heat from the reactor continuously during the conversion process A method to extract heat from the reactor it can be by cooling the catalyst used in the reaction of conversion.

Los enfriadores de catalizador normalmente se usan para los regeneradores de conversión de compuestos oxigenados. Si no se extrajera el calor producido por una alta velocidad de circulación del catalizador, la temperatura de equilibrio del regenerador sería demasiado alta. Por lo tanto, normalmente se necesita algún medio externo para extraer el calor. No obstante, el reactor también se calienta durante la reacción exotérmica de compuestos oxigenados en olefinas ligeras. También se debe controlar la temperatura en el reactor.Catalyst chillers are usually they use for the regenerators of conversion of oxygenated compounds. If the heat produced by a high velocity of catalyst circulation, the equilibrium temperature of regenerator would be too high. Therefore, usually You need some external means to extract heat. However, the reactor is also heated during the exothermic reaction of oxygenated compounds in light olefins. It must also be controlled the temperature in the reactor.

Lo que se necesita es una forma conveniente y eficiente de controlar la temperatura del reactor durante las conversiones de compuestos oxigenados en olefinas ligeras.What is needed is a convenient and efficient to control the temperature of the reactor during conversions of oxygenated compounds into light olefins.

Resumen del inventoSummary of the invention

Este invento proporciona un proceso de conversión de compuestos oxigenados en olefinas ligeras, en el cual un flujo de carga de compuestos oxigenados entra en contacto con un catalizador y se convierte en olefinas ligeras agotando el catalizador. Una primera parte del catalizador se regenera y una segunda parte del catalizador se enfría sin ser regenerada. Tanto el catalizador regenerado como el catalizador enfriado vuelven a entrar en contacto con un flujo de carga de compuestos oxigenados. Por un lado, la segunda parte del catalizador puede enfriarse en un enfriador de catalizador mediante intercambio de calor indirecto. Por otro lado, se introduce un fluido de intercambio de calor en el enfriador de catalizador, cerca de la parte superior, y el catalizador agotado sale cerca de la parte inferior del enfriador de catalizador. En una aplicación, se puede introducir un medio de fluidificación en el enfriador de catalizador. En una aplicación, se devuelve otra parte del catalizador para que entre en contacto con el flujo de carga de compuestos oxigenados sin someterla a regeneración ni enfriamiento.This invention provides a process of conversion of oxygenated compounds into light olefins, in which a charge flow of oxygenated compounds comes into contact with a catalyst and becomes light olefins depleting the catalyst. A first part of the catalyst is regenerated and a The second part of the catalyst is cooled without being regenerated. So much the regenerated catalyst as the cooled catalyst returns to come into contact with a charge flow of oxygenated compounds. On the one hand, the second part of the catalyst can be cooled in a catalyst cooler by indirect heat exchange. On the other hand, a heat exchange fluid is introduced into the catalyst cooler, near the top, and the spent catalyst comes out near the bottom of the cooler  catalyst. In an application, you can enter a means of fluidization in the catalyst cooler. In an application, another part of the catalyst is returned for contact with the charge flow of oxygenated compounds without subjecting it to regeneration or cooling.

En una faceta del invento, el proceso incluye cargar una región inferior de un reactor con catalizador, introducir los compuestos oxigenados en la región inferior y entrar en contacto con el catalizador, convertir los compuestos oxigenados en olefinas ligeras agotando el catalizador, transportar las olefinas ligeras y el catalizador agotado a una región superior del reactor, separar el catalizador agotado de las olefinas ligeras, dividir el catalizador agotado en una primera parte y una segunda parte, regenerar la primera parte en un regenerador y devolver dicha primera parte a la región inferior del reactor, enfriar una segunda parte en un enfriador de catalizador con fondo, retirar la segunda parte del fondo del enfriador de catalizador y devolver dicha segunda parte a la región inferior del reactor. En una aplicación, se devuelve otra parte del catalizador para que entre en contacto con el flujo de carga de compuestos oxigenados sin someterla a regeneración ni enfriamiento.In one facet of the invention, the process includes loading a lower region of a reactor with catalyst, introduce the oxygenated compounds in the lower region and enter in contact with the catalyst, convert the oxygenated compounds in light olefins depleting the catalyst, transport the light olefins and the spent catalyst to an upper region of the reactor, separate the spent catalyst from light olefins, divide the spent catalyst into a first part and a second part, regenerate the first part in a regenerator and return said first part to the lower region of the reactor, cooling a second part in a bottom catalyst cooler, remove the second part of the catalyst cooler bottom and return said second part to the lower region of the reactor. In a application, another part of the catalyst is returned to enter contact with the charge flow of oxygenated compounds without subject it to regeneration or cooling.

En otra faceta del invento, el enfriador de catalizador tiene un recipiente con fondo y una entrada para catalizador, múltiples tubos de enfriamiento ubicados dentro del recipiente, un distribuidor de gas de fluidificación ubicado debajo de los tubos de enfriamiento y una salida para catalizador ubicada en el fondo del recipiente. Por un lado, cada uno de los múltiples tubos de enfriamiento incluye un tubo interior y un tubo exterior. Por otro lado, el enfriador de catalizador incluye un colector de entrada que se encuentra en comunicación fluida con el tubo interior, y un colector de salida en comunicación fluida con los tubos exteriores y los tubos interiores que están en comunicación fluida con los tubos exteriores.In another facet of the invention, the cooler of catalyst has a bottom container and an inlet for catalyst, multiple cooling tubes located inside the vessel, a fluidizing gas distributor located below of the cooling tubes and an outlet for located catalyst in the bottom of the container. On the one hand, each of the multiple Cooling tubes includes an inner tube and an outer tube. On the other hand, the catalyst cooler includes a collector of input that is in fluid communication with the tube interior, and an outlet manifold in fluid communication with the outer tubes and inner tubes that are in communication fluid with the outer tubes.

Asimismo, en otra faceta del invento, un aparato para convertir compuestos oxigenados en olefinas ligeras tiene un reactor para hacer que un flujo de carga de compuestos oxigenados entre en contacto con un catalizador y así convertir el flujo de carga en un producto olefínico, un separador para separar el catalizador agotado del producto olefínico, un regenerador para regenerar una primera parte del catalizador agotado, un enfriador de catalizador para enfriar una segunda parte del catalizador agotado, y el enfriador de catalizador incluye una entrada para el fluido de intercambio de calor, cerca de la parte superior del enfriador de catalizador. Por otro lado, el enfriador de catalizador incluye un colector de entrada para distribuir el fluido de intercambio de calor, dicho colector de entrada se encuentra en comunicación fluida con los tubos interiores, y un colector de salida que se encuentra en comunicación fluida con los tubos exteriores y los tubos interiores que están en comunicación fluida con los tubos exteriores. Por otro lado, el colector de entrada está ubicado cerca de la parte superior del enfriador de catalizador. Por otro lado, el enfriador de catalizador incluye una salida para catalizador en la parte inferior del enfriador de catalizador. Por otro lado, el enfriador de catalizador incluye una entrada para catalizador ubicada encima de la salida para catalizador. Por otro lado, el distribuidor del medio de fluidificación está ubicado debajo de los tubos exteriores. Por otro lado, los tubos de entrada están suspendidos por encima de la entrada para catalizador.Also, in another facet of the invention, an apparatus to convert oxygenated compounds into light olefins has a reactor to make a charge flow of oxygenated compounds come into contact with a catalyst and thus convert the flow of loading in an olefinic product, a separator to separate the depleted catalyst of the olefinic product, a regenerator for regenerate a first part of the spent catalyst, a cooler of catalyst to cool a second part of the catalyst sold out, and the catalyst cooler includes an inlet for the heat exchange fluid, near the top of the catalyst cooler On the other hand, the catalyst cooler includes an inlet manifold to distribute the fluid from heat exchange, said input manifold is in fluid communication with the inner tubes, and a collector of output that is in fluid communication with the tubes outer and inner tubes that are in fluid communication With the outer tubes. On the other hand, the input manifold is located near the top of the catalyst cooler. By on the other hand, the catalyst cooler includes an outlet for catalyst at the bottom of the catalyst cooler. By on the other hand, the catalyst cooler includes an inlet for catalyst located above the catalyst outlet. For another side, the distributor of the fluidization medium is located under the outer tubes. On the other hand, the inlet tubes They are suspended above the catalyst inlet.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

La Figura 1 es una vista lateral de un reactor y un regenerador de reacción de conversión de metanol en olefina.Figure 1 is a side view of a reactor and a reaction regenerator of methanol to olefin conversion.

La Figura 2 es una vista ampliada de un enfriador de catalizador para un reactor de conversión de metanol en olefina, como se ve en la Figura 1.Figure 2 is an enlarged view of a catalyst cooler for a methanol conversion reactor in olefin, as seen in Figure 1.

Descripción detallada del inventoDetailed Description of the Invention

Los compuestos oxigenados ligeros, que comprenden metanol, etanol, dimetileter, dietileter o mezclas de estos compuestos, pueden convertirse en olefinas ligeras tales como etileno o propileno en presencia de un catalizador de silicoaluminofosfato (SAPO) en una reacción exotérmica. El metanol y el dimetileter son los compuestos oxigenados preferidos como productos de base. Los compuestos oxigenados ligeros se introducen en el catalizador a través de un flujo de carga fluidificado que preferentemente es vaporizado, pero puede ser líquido. El producto o los productos que se obtengan del proceso de conversión dependerán del flujo de carga, el catalizador y las condiciones que se empleen. Los productos que se prefieren son los hidrocarburos que se encuentran en el rango de carbonos de C_{2} a C_{6}. Por un lado, el producto deseado contiene, preferentemente olefinas ligeras que tengan de 2 a 4 átomos de carbono por molécula y, aún más de 2 a 3 átomos de carbono por molécula. El proceso de conversión de metanol en olefina puede ser un proceso catalítico fluido con una fase de vapor, que convierte metanol en olefinas, principalmente etileno y propileno.The light oxygenated compounds, which they comprise methanol, ethanol, dimethyl ether, diethyl ether or mixtures of These compounds can be converted into light olefins such as ethylene or propylene in the presence of a catalyst of silicoaluminophosphate (SAPO) in an exothermic reaction. Methanol and dimethyl ether are the preferred oxygenated compounds as base products. Light oxygenated compounds are introduced in the catalyst through a fluidized charge flow that It is preferably vaporized, but it can be liquid. The product or the products obtained from the conversion process will depend  of the charge flow, the catalyst and the conditions that are employ. The products that are preferred are the hydrocarbons that they are in the carbon range of C2 to C6. For side, the desired product preferably contains light olefins having 2 to 4 carbon atoms per molecule and, even more than 2 at 3 carbon atoms per molecule. The conversion process of methanol in olefin can be a fluid catalytic process with a vapor phase, which converts methanol into olefins, mainly ethylene and propylene.

Se puede utilizar un diluyente generalmente no reactivo en el flujo de carga a fin de mantener la selectividad del catalizador para producir olefinas ligeras, en especial, etileno y propileno. Algunos de los diluyentes que pueden utilizarse son: helio, argón, nitrógeno, monóxido de carbono, dióxido de carbono, hidrógeno, vapor, hidrocarburos parafínicos (p. ej. metano), hidrocarburos aromáticos (p. ej., benceno, tolueno) y mezclas de estos. La cantidad de diluyente usada puede variar considerablemente y, por lo general, es del 5 al 90% en mol del producto de base, y preferentemente, del 25 al 75% en mol del producto de base. El uso de vapor como diluyente proporciona determinadas ventajas relacionadas con el coste del equipo y la eficiencia térmica. Se puede aprovechar el cambio de fase entre el vapor y el agua líquida para la transferencia de calor entre el producto de base y el efluente del reactor, y la separación del diluyente del producto requiere la condensación simple del agua para separarla de los hidrocarburos.You can use a diluent generally not reagent in the charge flow in order to maintain the selectivity of the catalyst to produce light olefins, especially ethylene and propylene Some of the diluents that can be used are: helium, argon, nitrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen, steam, paraffinic hydrocarbons (eg methane), aromatic hydrocarbons (e.g., benzene, toluene) and mixtures of these. The amount of diluent used can vary considerably and, generally, it is 5 to 90% in mol of the base product, and preferably, from 25 to 75% by mole of the base product. The use steam as diluent provides certain advantages related to the cost of the equipment and thermal efficiency. Be you can take advantage of the phase change between steam and liquid water for heat transfer between the base product and the reactor effluent, and product diluent separation requires simple condensation of water to separate it from hydrocarbons

Una unidad de conversión de metanol en olefina diseñada para procesar 2,500,000 toneladas métricas por año del 95% en peso de metanol puede tener una velocidad de carga de, preferentemente, entre 1500 y 4000 kMTA, y más preferentemente, entre 2000 y 3500 kMTA. El flujo de carga puede contener entre 0 y 35% en peso de agua, y más preferentemente, entre 5 y 30% en peso de agua. El metanol del flujo de carga puede constituir entre el 70 y el 100% en peso del flujo de carga, y más preferentemente, entre el 75 y el 95% en peso del flujo de carga. El etanol del flujo de carga puede constituir entre e10,01 y el 0,5% en peso del flujo de carga, y más típicamente, entre el 0,1 y el 0,2% en peso del flujo de carga, aunque concentraciones más elevadas pueden resultar beneficiosas. Cuando el metanol es el componente principal del flujo de carga, los alcoholes superiores del flujo de carga pueden constituir entre 200 y 2000 partes por millón en peso, y más típicamente, entre 500 y 1500 partes por millón en peso. Asimismo, cuando el metanol es el componente principal del flujo de carga, el dimetileter del flujo de carga puede constituir entre 10 y 60 partes por millón en peso, y más normalmente entre 20 y 50 partes por millón en peso.A unit for converting methanol to olefin designed to process 2,500,000 metric tons per year of 95% by weight of methanol can have a loading speed of, preferably, between 1500 and 4000 kMTA, and more preferably, between 2000 and 3500 kMTA. The load flow can contain between 0 and 35% by weight of water, and more preferably, between 5 and 30% by weight of water. The methanol of the charge flow can constitute between 70 and 100% by weight of the load flow, and more preferably, between 75 and 95% by weight of the load flow. Ethanol flow load may constitute between e10.01 and 0.5% by weight of the flow of load, and more typically, between 0.1 and 0.2% by weight of the flow load, although higher concentrations may result beneficial. When methanol is the main component of load flow, the higher alcohols of the load flow can constitute between 200 and 2000 parts per million by weight, and more typically, between 500 and 1500 parts per million by weight. Likewise, When methanol is the main component of the charge flow, the load flow dimethylether can constitute between 10 and 60 parts per million by weight, and more normally between 20 and 50 parts per million by weight.

Durante la conversión de los compuestos oxigenados en olefinas ligeras, se deposita en el catalizador un material carbonáceo, es decir, coque. Los depósitos de coque tienen el efecto de reducir la cantidad de sitios activos en el catalizador, lo dial afecta a la magnitud de la conversión. De este modo, durante el proceso de conversión de lecho fluidificado, se retira una parte del catalizador con coque del reactor y se regenera en un regenerador para extraer al menos una parte del coque. Preferentemente, el coque se retira del catalizador por regeneración oxidativa en el regenerador. Una vez que el catalizador se ha regenerado para extraer los depósitos de coque, y así aumentar la cantidad de sitios activos del catalizador, el catalizador regenerado vuelve al reactor y entra en contacto con el flujo de carga para convertir los compuestos oxigenados en olefinas ligeras. La proporción de adición se selecciona de modo tal que haya una cantidad suficiente de sitios activos del catalizador dentro de la cámara de reacción fluidificada para aumentar la conversión del flujo de carga en el producto deseado, sin aumentar la conversión de subproductos no deseados.During the conversion of the compounds oxygenated in light olefins, a catalyst is deposited in the catalyst carbonaceous material, that is, coke. Coke deposits have the effect of reducing the amount of active sites in the catalyst, the dial affects the magnitude of the conversion. Of this mode, during the fluidized bed conversion process, remove a part of the catalyst with coke from the reactor and regenerate in a regenerator to extract at least a part of the coke. Preferably, the coke is removed from the catalyst by oxidative regeneration in the regenerator. Once the catalyst It has been regenerated to extract coke deposits, and so increase the amount of active catalyst sites, the regenerated catalyst returns to the reactor and comes into contact with the charge flow to convert oxygenated compounds into olefins light The addition ratio is selected such that there is a sufficient amount of active catalyst sites inside the fluidized reaction chamber to increase the conversion of the load flow into the desired product, without increasing the conversion of unwanted byproducts.

Las condiciones de reacción para la conversión de compuestos oxigenados en olefinas ligeras son conocidas para los especialistas en la materia. Preferentemente, conforme al presente invento, las condiciones de reacción comprenden una temperatura de entre 200º y 700ºC, más preferentemente entre 300º y 600ºC, y aún más preferentemente entre 400º y 550ºC. Las condiciones de reacción varían según los productos deseados. Si se desea más etileno, entonces la temperatura del reactor debe estar preferentemente entre 475º y 550ºC, y más preferentemente entre 500º y 520ºC. Si se desea más propileno, entonces la temperatura del reactor debe estar preferentemente entre 350º y 475ºC, y más preferentemente entre 400º y 430ºC. Las olefinas ligeras producidas pueden tener una proporción etileno/propileno de entre 0,5 y 2,0, y preferentemente entre 0,75 y 1,25. Si se desea obtener una proporción etileno/propileno mayor, entonces la temperatura de reacción deberá ser más alta que si se deseara una menor proporción.The reaction conditions for conversion of oxygenated compounds in light olefins are known for subject matter specialists Preferably, in accordance with the present invention, the reaction conditions comprise a temperature of between 200º and 700ºC, more preferably between 300º and 600ºC, and still more preferably between 400 ° and 550 ° C. Reaction conditions They vary according to the desired products. If more ethylene is desired, then the reactor temperature should preferably be between 475º and 550ºC, and more preferably between 500º and 520ºC. If desired more propylene, then the reactor temperature should be preferably between 350º and 475ºC, and more preferably between 400º  and 430 ° C. The light olefins produced may have a ethylene / propylene ratio between 0.5 and 2.0, and preferably between 0.75 and 1.25. If you want to get a proportion higher ethylene / propylene, then the reaction temperature should be higher than if a smaller proportion were desired.

La temperatura del flujo de carga que contiene compuestos oxigenados puede aumentarse y disminuirse de modo que se ajuste al calor de la reacción exotérmica de la conversión de compuestos oxigenados en olefinas ligeras. No obstante, ajustar la temperatura del flujo de carga de compuestos oxigenados no cambia con rapidez la temperatura de reacción. El catalizador dentro del reactor es muy grande y voluminoso. El catalizador no responde a los cambios de temperatura del flujo de carga. Es más, si el catalizador no puede enfriarse directamente, la reacción puede sobrecalentarse porque la reacción es exotérmica. Si la reacción se sobrecalienta, se pueden dañar partes del aparato del sistema de reacción.The temperature of the load flow it contains oxygenated compounds can be increased and decreased so that heat setting of the exothermic reaction of the conversion of oxygenated compounds in light olefins. However, adjust the charge flow temperature of oxygenated compounds does not change Quickly the reaction temperature. The catalyst inside the reactor is very large and bulky. The catalyst does not respond to temperature changes of the load flow. Moreover, if the catalyst cannot be cooled directly, the reaction can overheat because the reaction is exothermic. If the reaction is overheating, parts of the system apparatus may be damaged. reaction.

Como se ilustra en la Figura 1, el presente invento emplea un recipiente para reactor de lecho fluidificado rápido 10 que se compone de una cámara de separación superior 50 y una cámara de reacción inferior 15. La cámara de reacción inferior 15 comprende una zona de fase densa 20. La zona de fase densa 20 opera dentro de un rango de velocidad superficial de, normalmente, entre 0,5 y 1,5 metros por segundo. La velocidad superficial es la velocidad que adquiere el gas a medida que fluye por el recipiente y se determina dividiendo el caudal volumétrico del gas por el área de la sección transversal del recipiente. La zona de fase de transición 30 está ubicada encima de la zona de fase densa 20 y se extiende desde la cámara de reacción inferior 15 hasta el interior de la cámara de separación superior 50. La zona de fase de transición 30 incluye un medio reductor 35 que reduce el diámetro de la trayectoria de flujo desde el diámetro de la zona de fase densa 20 hasta el diámetro del tubo elevador o "riser" 40. La velocidad superficial dentro de la zona de transición es, preferentemente, de entre 0,5 y 3 metros por segundo, y más preferentemente, de entre 1 y 2 metros por segundo.As illustrated in Figure 1, the present invention employs a fluidized bed reactor vessel fast 10 which is composed of an upper separation chamber 50 and a lower reaction chamber 15. The lower reaction chamber 15 comprises a dense phase zone 20. The dense phase zone 20 operates within a surface velocity range of normally between 0.5 and 1.5 meters per second. The surface speed is the speed that the gas acquires as it flows through the container and It is determined by dividing the volumetric flow rate of the gas by the area of the cross section of the container. The phase zone of transition 30 is located above the dense phase zone 20 and is extends from the lower reaction chamber 15 to the interior of the upper separation chamber 50. The phase zone of transition 30 includes a reducing means 35 that reduces the diameter of the flow path from the diameter of the dense phase zone 20 to the diameter of the riser or riser 40. The surface velocity within the transition zone is, preferably, between 0.5 and 3 meters per second, and more preferably, between 1 and 2 meters per second.

El producto de base mezclado con diluyente en condiciones efectivas se introduce en la cámara de reacción inferior 15 a través de la línea 16 y el distribuidor 18, donde el producto de base entra en contacto con un catalizador que contiene coque parcialmente para producir olefinas ligeras en forma selectiva. La reacción continúa, preferentemente, hasta por lo menos el 80% en mol, más preferentemente, hasta por lo menos el 85% en mol, y aún más preferentemente, hasta por lo menos el 90% en mol de conversión del producto de base de compuestos oxigenados con respecto a la conversión en olefinas C_{2} y C_{3}. La conversión total en el producto es, preferentemente, hasta por lo menos el 90% en mol, más preferentemente, hasta por lo menos el 95% en mol, y aún más preferentemente, hasta por lo menos el 99% en mol de conversión del producto de base de compuestos oxigenados.The base product mixed with diluent in effective conditions are introduced into the reaction chamber bottom 15 through line 16 and distributor 18, where the base product comes into contact with a catalyst that contains partially coke to produce light olefins in form selective The reaction continues, preferably, until less than 80% in mol, more preferably, up to at least 85% in mol, and even more preferably, up to at least 90% in mol of conversion of the base product of oxygenated compounds with with respect to the conversion into C2 and C3 olefins. The Total conversion in the product is preferably up to less than 90% in mol, more preferably, up to at least 95% in mol, and even more preferably, up to at least 99% in mol of conversion of the base product of oxygenated compounds.

A medida que el producto de base sin reaccionar y los productos de reacción pasan por la zona de fase densa 20, transportan partículas del catalizador que contiene coque parcialmente que tienen una cantidad reducida de sitios activos del catalizador a la zona de transición 30. Los productos de reacción gaseosa y el producto de base sin reaccionar elevan el catalizador agotado hasta la zona de transición 30 en la parte inferior de la sección de un tubo elevador o "riser" 40 y lo introducen en la cámara de separación 50. A medida que el producto de reacción y la mezcla de catalizador ascienden a través de la cámara de reacción inferior y entran en una sección del "riser" 40, el área de la sección transversal de la trayectoria de flujo a través del reactor de lecho fluidificado rápido 10 se reduce desde la zona de la sección transversal de la zona de fase densa 20 por una sección cónica 35 hasta el área de la sección transversal de la sección del "riser" 40. La sección del "riser" 40 descarga el flujo del producto de reacción y la mezcla de catalizador a través de una zona de separación que consta de brazos distribuidores 45. Los brazos distribuidores 45 descargan el flujo del producto de reacción y la mezcla de catalizador en el fondo de la cámara de separación 50. La mezcla de catalizador separada cae en el fondo de la cámara de separación 50 debido a la fuerza de gravedad. La presión en la cámara de separación superior es aproximadamente de 50 kPa (presión manométrica) a 350 kPa (presión manométrica), y preferentemente de 50 kPa (presión manométrica) a 300 kPa (presión manométrica), que es 1-10 kPa más baja que en la de la cámara de reacción inferior 15. El catalizador que permanece en el flujo del producto de reacción continúa en dirección ascendente hacia separadores de fase tales como los ciclones. Los ciclones 60 separan el catalizador de los vapores del producto. Los vapores del producto son transportados a través de conductos 70 hasta la cámara de sobrepresión 75 y luego hasta la recuperación del producto. El catalizador separado en ciclones 60 baja a través de patas de caída 65 hasta el fondo de la cámara de separación 50. Las válvulas que se encuentran en el fondo de los ciclones 60 evitan que el catalizador vuelva en dirección ascendente por las patas de caída 65. Una parte del catalizador agotado que se deposita en el fondo de la cámara de separación 50 es dirigido a un enfriador de catalizador 200. Otra parte del catalizador agotado que se encuentra en el fondo de la cámara de separación 50 es dirigido a un regenerador 100 a través de un conducto 120. En el regenerador 100, los depósitos de coque se separan del catalizador por combustión al entrar en contacto con gas que contiene oxígeno. Las partículas del catalizador regenerado pueden enfriarse por un enfriador de tipo de mezclado por recirculación 102, ubicado en la parte inferior del regenerador 100. Las partículas del catalizador regenerado vuelven al reactor 10 a través de un conducto 110. Otra parte del catalizador agotado, que representa la mayor proporción del catalizador agotado en el fondo de la cámara de separación 50, puede ser recirculada a la cámara de reacción inferior 15 a través de conductos de recirculación que no se muestran en los gráficos.As the base product unreacted and the reaction products pass through the dense phase zone 20, transport particles of coke-containing catalyst partially that they have a reduced number of active sites of the catalyst to transition zone 30. Reaction products gas and the unreacted base product raise the catalyst exhausted to transition zone 30 at the bottom of the section of a riser tube or "riser" 40 and introduce it into the separation chamber 50. As the reaction product and the catalyst mixture rise through the reaction chamber bottom and enter a section of "riser" 40, the area of the cross section of the flow path through the reactor of rapid fluidized bed 10 is reduced from the area of the cross section of dense phase zone 20 by one section conical 35 to the cross-sectional area of the section of the "riser" 40. The "riser" section 40 downloads the flow of the reaction product and the catalyst mixture through a separation zone consisting of distributor arms 45. The distributor arms 45 discharge the product flow from reaction and catalyst mixture at the bottom of the chamber of 50 separation. The separated catalyst mixture falls to the bottom of the separation chamber 50 due to the force of gravity. The pressure in the upper separation chamber is approximately 50 kPa (gauge pressure) to 350 kPa (gauge pressure), and preferably from 50 kPa (gauge pressure) to 300 kPa (pressure gauge), which is 1-10 kPa lower than in that of the lower reaction chamber 15. The catalyst that remains in the flow of the reaction product continues in an upward direction towards phase separators such as cyclones. Cyclones 60 separate the catalyst from the product vapors. The vapors of product are transported through ducts 70 to the chamber of overpressure 75 and then until product recovery. He 60 separate cyclone catalyst falls through drop legs 65 to the bottom of the separation chamber 50. The valves that are at the bottom of cyclones 60 prevent the catalyst back up the drop legs 65. A part of the spent catalyst that is deposited in the bottom of the separation chamber 50 is directed to a cooler of catalyst 200. Another part of the spent catalyst that is found at the bottom of the separation chamber 50 is directed to a regenerator 100 through a conduit 120. In regenerator 100, coke deposits are separated from the catalyst by combustion at come into contact with gas that contains oxygen. The particles of Regenerated catalyst can be cooled by a type chiller recirculation mixing 102, located at the bottom of the regenerator 100. The particles of the regenerated catalyst return to reactor 10 through a conduit 110. Another part of the depleted catalyst, which represents the highest proportion of spent catalyst at the bottom of the separation chamber 50, can  be recirculated to the lower reaction chamber 15 through recirculation ducts that are not shown in the graphics.

Como se muestra en la Figura 2, se proporciona, por lo menos, un enfriador de catalizador 200 para enfriar el catalizador transferido desde la cámara de separación superior 50 hasta la zona de fase densa inferior 20. Puede ser preferible contar con, por lo menos, dos enfriadores de catalizador. El enfriador de catalizador 200 que se muestra en la Figura 2 es un enfriador de tipo de flujo continuo. El enfriador de catalizador 200 puede tener diversos tamaños, según la cantidad de producto deseada. Preferentemente, el diámetro del enfriador de catalizador es de entre 1,8 m y 2,5 m. Los tubos de enfriamiento de catalizador 220 se sitúan en el enfriador de catalizador 200 y enfrían el catalizador antes de que vuelva a la zona de fase densa 20. La válvula corrediza de recirculación 260 controla la cantidad de catalizador que se transfiere a la zona de fase densa 20. El uso de tubos de enfriamiento 220 permite la recuperación y la remoción del exceso de calor del catalizador causado por las reacciones exotérmicas de la conversión de compuestos oxigenados en olefinas ligeras. Preferentemente, hay entre 50 y 250 tubos de enfriamiento 220 ubicados en el enfriador de catalizador 200, y más preferentemente, entre 75 y 200 tubos de enfriamiento 220. El calor se extrae normalmente del catalizador para producir vapor que puede utilizarse en algún otro sitio del complejo. La válvula de recirculación de catalizador 260 controla la cantidad de catalizador que sale y que entra en el enfriador de catalizador 200 desde el reactor 10 y, de esta manera, controla la temperatura en el reactor 10.As shown in Figure 2, it is provided, at least one catalyst cooler 200 to cool the catalyst transferred from the upper separation chamber 50 up to the lower dense phase zone 20. It may be preferable to count with at least two catalyst coolers. The cooler of catalyst 200 shown in Figure 2 is a cooler of type of continuous flow. The catalyst cooler 200 may have various sizes, depending on the amount of product desired. Preferably, the diameter of the catalyst cooler is between 1.8 m and 2.5 m. The catalyst cooling tubes 220 are  they place in catalyst cooler 200 and cool the catalyst before it returns to the dense phase zone 20. The valve recirculation slide 260 controls the amount of catalyst which is transferred to the dense phase zone 20. The use of cooling 220 allows recovery and removal of excess of heat from the catalyst caused by the exothermic reactions of the conversion of oxygenated compounds into light olefins. Preferably, there are between 50 and 250 cooling tubes 220 located in catalyst cooler 200, and more preferably, between 75 and 200 cooling tubes 220. Heat is extracted normally from the catalyst to produce steam that can be used Somewhere else in the complex. The recirculation valve of catalyst 260 controls the amount of catalyst that comes out and that enters the catalyst cooler 200 from the reactor 10 and, of this way, it controls the temperature in the reactor 10.

El catalizador es retirado de la cámara de separación 50 y entra en el enfriador de catalizador 200 a través de la entrada para catalizador 201 que está ubicada en la parte inferior de la cámara de separación 50 y debajo de una parte superior del enfriador 205, que contiene las boquillas de entrada 230 y 241. El catalizador entra en el enfriador de catalizado 200, donde entra en contacto con los tubos de enfriamiento de catalizador 220, que contienen agua de alimentación de caldera que actúa como fluido de intercambio de calor. El catalizador se desplaza hacia abajo por el enfriador de catalizador 200 y entra en el embudo 250, el cual conduce al catalizador directamente a través de la válvula corrediza de recirculación 260 hasta el interior del conducto 270, para volver a la zona de fase densa 20. El catalizador se traslada hacia abajo por el enfriador de catalizador 200 en el instante en que entra por la entrada 201. Entre la entrada 201 y el conducto 270 no hay zonas de estancamiento donde pueda depositarse el catalizador. Todo el catalizador que entra en el enfriador de catalizador vuelve a la zona de fase densa 20 de la cámara de reacción inferior 15 del reactor 10.The catalyst is removed from the chamber of separation 50 and enters the catalyst cooler 200 through of the inlet for catalyst 201 which is located in the part bottom of the separation chamber 50 and below one part top of cooler 205, which contains the inlet nozzles 230 and 241. The catalyst enters the catalyst cooler 200, where it comes into contact with the catalyst cooling tubes 220, which contain boiler feedwater that acts as heat exchange fluid. The catalyst moves towards down through catalyst cooler 200 and enter funnel 250, which leads the catalyst directly through the valve recirculation slide 260 to the inside of conduit 270, to return to the dense phase zone 20. The catalyst moves down by catalyst cooler 200 at the instant in which enters through the entrance 201. Between the entrance 201 and the conduit 270 there are no areas of stagnation where the catalyst. All the catalyst that enters the cooler catalyst returns to the dense phase zone 20 of the chamber of lower reaction 15 of reactor 10.

El enfriador de catalizador 200 puede ser "de pared caliente" de modo que coincida con el reactor 10. La expresión "de pared caliente" significa que las estructuras de metal del reactor 10 y del enfriador 200 tienen la misma metalurgia, sin revestimiento refractario aislante interior. No obstante, en una aplicación, una o ambas estructuras pueden revestirse con un material refractario aislante, lo que se considera "de pared fría". Asimismo, se prefiere que algunas partes del reactor 10 y del enfriador 200 estén revestidas con una capa resistente a la abrasión. Las estructuras del enfriador 200 y del reactor 10 pueden estar hecha; de acero inoxidable.The catalyst cooler 200 may be "of hot wall "so that it matches reactor 10. The "hot wall" expression means that the structures of metal from reactor 10 and cooler 200 have the same metallurgy, no internal insulating refractory lining. However, in an application, one or both structures can be coated with a insulating refractory material, what is considered "wall cold. "Likewise, it is preferred that some parts of reactor 10 and of cooler 200 are coated with a layer resistant to abrasion. The structures of the cooler 200 and the reactor 10 can be made; stainless steel.

En una aplicación, se usa agua como alimentación de caldera, pero también se contemplan otros tipos de fluido de intercambio de calor, incluyendo agua con aditivos, para afectar al punto de ebullición del fluido. El agua de alimentación de caldera entra en el colector de entrada 231 a través de la boquilla para agente de enfriamiento 230, que se encuentra en la parte superior del enfriador de catalizador 200 o cerca de esta. En una aplicación, el colector de entrada 231 está definido entre un cabezal superior 232 del enfriador 200 y una placa tubular superior 210. Preferentemente, los tubos de enfriamiento de catalizador 220 tienen una entrada y una salida en la parte superior del enfriador 200 o cerca de esta. Preferentemente, los tubos de enfriamiento de catalizador 220 son tubos de estilo bayoneta, cada uno se compone de un tubo interior 215 y un tubo exterior 220. Los tubos interiores 215 de los tubos de enfriamiento de catalizador 220 están sujetos a una placa tubular superior 210, de la cual están suspendidos. Las entradas de los tubos interiores 215 se comunican fluidamente con el colector de entrada 231. El agua de alimentación de caldera que entra por el colector de entrada 231 es dirigida hacia abajo por el tubo interior 215 de los tubos de enfriamiento 220. El agua de alimentación de caldera atraviesa todo el tubo interior 215 y sale por las salidas de los tubos interiores 215. Luego, el agua de alimentación de caldera invierte su dirección y sube por el tubo exterior 216, que rodea el tubo interior 215. El catalizador entra en contacto con una superficie exterior de los tubos exteriores 216 de los tubos de enfriamiento de catalizador 220. El diámetro de los tubos interiores 215 es, preferentemente, de 1,9 a 5,1 cm, y más preferentemente, de 2,5 a 4 cm. El diámetro de los tubos exteriores 216 es, preferentemente, de 3,8 a 8,9 cm, y más preferentemente, de 5 a 7 cm.In one application, water is used as feed boiler, but other types of fluid are also contemplated heat exchange, including water with additives, to affect the boiling point of the fluid. Boiler feed water enters the inlet manifold 231 through the nozzle to cooling agent 230, which is located at the top of catalyst cooler 200 or near it. In an application, the input manifold 231 is defined between an upper head 232 of cooler 200 and an upper tubular plate 210. Preferably, catalyst cooling tubes 220 they have an inlet and an outlet on the top of the cooler 200 or near this one. Preferably, the cooling tubes of 220 catalyst are bayonet style tubes, each one is made up of an inner tube 215 and an outer tube 220. The tubes interiors 215 of catalyst cooling tubes 220 are attached to an upper tubular plate 210, of which they are suspended The entries of the inner tubes 215 are communicated fluently with the inlet manifold 231. Feed water of boiler that enters through the inlet manifold 231 is directed down the inner tube 215 of the cooling tubes 220. Boiler feed water flows through the entire tube interior 215 and exits through the exits of the inner tubes 215. Then, the boiler feedwater reverses its direction and it goes up the outer tube 216, which surrounds the inner tube 215. The catalyst comes into contact with an outer surface of the outer tubes 216 of the catalyst cooling tubes 220. The diameter of the inner tubes 215 is preferably of 1.9 to 5.1 cm, and more preferably, 2.5 to 4 cm. The diameter of the outer tubes 216 is preferably 3.8 to 8.9 cm, and more preferably, from 5 to 7 cm.

El calor del catalizador se intercambia de forma indirecta con el agua de alimentación de caldera en los tubos exteriores 216. El intercambio de calor indirecto aumenta la temperatura del agua de alimentación de caldera en los tubos exteriores 216 y convierte por lo menos una parte de dicha agua en vapor. Este contacto con los tubos exteriores 216 disminuye la temperatura del catalizador que se está transportando a la zona de fase densa inferior 20. El agua de alimentación de caldera calentada y el vapor de los tubos exteriores 216 salen por las salidas de los tubos exteriores 216 y entran al colector de salida 240 definido entre la placa tubular superior 210, una placa tubular inferior 212 y una estructura cilíndrica superior 242. Los tubos exteriores 216 están sujetos a una placa tubular inferior 212, de la cual están suspendidos. Las salidas de los tubos exteriores 216 se comunican fluidamente con el colector de salida 240. Luego, el fluido del colector de salida 240 es transportado hacia afuera del enfriador de catalizador 200 a través de la boquilla 240 y entra en un tambor de circulación donde se separan el vapor y el líquido de caldera calentado. Luego, el catalizador enfriado se desplaza hacia abajo por el enfriador de catalizador 200 y regresa al reactor 10 a través del conducto 270.The heat of the catalyst is exchanged so indirect with the boiler feed water in the tubes exterior 216. Indirect heat exchange increases the boiler feed water temperature in the tubes exteriors 216 and converts at least a part of said water into steam. This contact with the outer tubes 216 decreases the temperature of the catalyst being transported to the zone of lower dense phase 20. The boiler feed water heated and the steam of the outer tubes 216 exits through the outlets of the outer tubes 216 and enter the defined outlet manifold 240 between the upper tubular plate 210, a lower tubular plate 212 and an upper cylindrical structure 242. The outer tubes 216 they are attached to a lower tubular plate 212, of which they are suspended The outlets of the outer tubes 216 communicate fluidly with the outlet manifold 240. Then, the fluid from the outlet manifold 240 is transported out of the cooler of catalyst 200 through the nozzle 240 and enters a drum of circulation where steam and boiler liquid are separated heated. Then, the cooled catalyst moves down through catalyst cooler 200 and return to reactor 10 to through conduit 270.

Asimismo, el distribuidor 245 dirige un gas de fluidificación en dirección ascendente por el enfriador de catalizador 200 a través de las boquillas 246. Preferentemente, el distribuidor 245 está ubicado debajo de los tubos de enfriamiento 220, y las boquillas 246 dirigen el gas de fluidificación en dirección ascendente en el enfriador de catalizador 200. Se utiliza un gas inerte como nitrógeno, vapor o un gas de hidrocarburo para fluidificar las partículas del catalizador que entran en el enfriador de catalizador 200 por la entrada para catalizador 201. Posiblemente se prefiera el vapor porque se condensaría a partir de los gases del producto. El caudal del gas de fluidificación es lo suficientemente grande como para lograr la fluidificación del catalizador. El gas de fluidificación utilizado en el enfriador de catalizador 200 mejora la transferencia de calor entre el catalizador y los tubos de enfriamiento 220 generando turbulencia, lo cual aumenta el coeficiente de transferencia de calor entre el catalizador y los tubos de enfriamiento 220. Las dos maneras de controlar la temperatura del catalizador circulado son controlando la cantidad de catalizador que fluye por el enfriador de catalizador 200 a través de la válvula de recirculación de catalizador 260, o modificando el gas de fluidificación en el enfriador de catalizador 200.Also, distributor 245 directs a gas of upward fluidization by the chiller catalyst 200 through the nozzles 246. Preferably, the 245 distributor is located under the cooling pipes 220, and the nozzles 246 direct the fluidization gas in upward direction in catalyst cooler 200. It is used an inert gas such as nitrogen, steam or a hydrocarbon gas for fluidize the catalyst particles entering the catalyst cooler 200 by inlet for catalyst 201. Vapor may be preferred because it would condense from Product gases. The flow rate of the fluidization gas is the large enough to achieve fluidization of the catalyst. The fluidization gas used in the chiller catalyst 200 improves heat transfer between the catalyst and cooling tubes 220 generating turbulence, which increases the heat transfer coefficient between the catalyst and cooling pipes 220. The two ways of control the temperature of the circulated catalyst are controlling the amount of catalyst flowing through the cooler of catalyst 200 through the recirculation valve catalyst 260, or by modifying the fluidization gas in the catalyst cooler 200.

La parte superior del enfriador 205, que comprende el colector de entrada 231 y el colector de salida 240, está ubicada cerca de la parte superior del enfriador de catalizador 200. Ubicar los colectores 231 y 240 cerca de la parte inferior del enfriador de catalizador 200 puede propiciar que el catalizador se deposite en algunas partes de una placa tubular. Ninguna parte de catalizador se depositará en una placa tubular en el enfriador de catalizador 200 porque la parte inferior del enfriador de catalizador está limitada por el embudo 250. La fuerza de gravedad empuja las partículas del catalizador hacia abajo por el enfriador de catalizador 200 y el embudo 250 facilitará el desplazamiento de todo el catalizador hacia abajo y hacia afuera del enfriador 200. El enfriador 200 no incluye ninguna zona de estancamiento donde puedan permanecer el catalizador y la carga sin volver al reactor 10 durante un periodo de tiempo indeseablemente largo. La placa tubular superior 210 está atornillada entre una brida en el extremo inferior del cabezal 231 del enfriador 200 y una brida superior en un extremo superior de la estructura cilíndrica superior 242. La placa tubular inferior 212 está soldada al extremo inferior de la estructura cilíndrica 242 y está atornillada a una brida en el extremo superior de la estructura inferior 244 que define la parte inferior del enfriador 200. Preferentemente, la placa tubular inferior tiene una capa de material refractario aislante adherida a su superficie inferior para mantener la parte superior del enfriador 205 más fría que el resto del enfriador de catalizador 200. El enfriador de catalizador 200 tiene rejillas 235 que se extienden horizontalmente para mantener rígido el conjunto de tubos de enfriamiento 220 alineados verticalmente en el enfriador de catalizador 200. Las rejillas 235 definen las aberturas a través de las que se extienden los tubos de enfriamiento. Preferentemente, hay por lo menos dos capas de rejillas 235 en cada enfriador de catalizador 200. Las rejillas están sujetas a los tubos de enfriamiento 220 y están sujetas entre sí mediante varillas de refuerzo 236 que pueden estar hechas del mismo material que los tubos de enfriamiento 220. Las rejillas 235 y los tubos de enfriamiento 220 tienen la capacidad de dilatarse térmicamente en forma conjunta según sea necesario sin engranarse.The upper part of cooler 205, which it comprises the input manifold 231 and the output manifold 240, It is located near the top of the catalyst cooler 200. Locate manifolds 231 and 240 near the bottom of the catalyst cooler 200 may cause the catalyst to deposit in some parts of a tubular plate. Nowhere to catalyst will be deposited on a tubular plate in the cooler of catalyst 200 because the bottom of the cooler of catalyst is limited by funnel 250. The force of gravity push the catalyst particles down through the cooler of catalyst 200 and funnel 250 will facilitate the displacement of the entire catalyst down and out of the cooler 200. Cooler 200 does not include any stagnation zone where the catalyst and the load can remain without returning to the reactor 10  for an undesirably long period of time. The plate upper tubular 210 is screwed between a flange at the end bottom of head 231 of cooler 200 and a top flange in an upper end of the upper cylindrical structure 242. The lower tubular plate 212 is welded to the lower end of the cylindrical structure 242 and is screwed to a flange in the upper end of the lower structure 244 defining the part bottom of cooler 200. Preferably, the tubular plate bottom has a layer of insulating refractory material adhered to its bottom surface to keep the top of the cooler 205 colder than the rest of catalyst cooler 200. The catalyst cooler 200 has 235 grilles that extend horizontally to keep the tube assembly rigid cooling 220 aligned vertically in the cooler catalyst 200. Gratings 235 define the openings through those that extend the cooling tubes. Preferably there are at least two layers of gratings 235 in each cooler of catalyst 200. The grilles are attached to the pipes of cooling 220 and are secured together by rods reinforcement 236 that can be made of the same material as the cooling tubes 220. Grilles 235 and pipes cooling 220 have the ability to thermally expand in jointly as necessary without gearing.

Los tubos de enfriamiento pueden estar hechos de una aleación de cromo, molibdeno y hierro, dado que esta aleación es resistente a la corrosión causada por restos de cloruros en el agua de alimentación de caldera si ésta se usa como líquido de intercambio de calor. No obstante, esta aleación es muy susceptible a la corrosión causada por ácido acético.The cooling tubes can be made of an alloy of chromium, molybdenum and iron, since this alloy It is resistant to corrosion caused by traces of chlorides in the boiler feedwater if it is used as a liquid heat exchange However, this alloy is very susceptible to corrosion caused by acetic acid.

Las zonas de estancamiento en el enfriador de catalizador 200 pueden dar lugar al desarrollo de puntos fríos, ya sea durante el funcionamiento normal o al apagarse. Una carga de metanol sin reaccionar puede descomponerse y formar ácido acético. En los puntos fríos, el ácido acético de los vapores pueden condensarse y corroer componentes del enfriador 200, tales como los tubos de enfriamiento 220, que son susceptibles a la corrosión causada por ácido acético. Con el colector de entrada 231 y el colector de salida 241 que se encuentran en la parte superior del enfriador 205, ubicada cerca de la parte superior del enfriador de catalizador 200, se elimina la presencia de zonas de estancamiento en el enfriador de catalizador 200. El presente invento evita las zonas de estancamiento, asegurando que los vapores que permanecen sobre el catalizador o junto con éste se desplacen hacia abajo o hacia afuera del enfriador de catalizador 200 y luego vuelven al reactor 10 oportunamente. Por consiguiente, es mucho menos probable que se acumulen depósitos de ácido acético.The areas of stagnation in the cooler catalyst 200 can lead to the development of cold spots, since either during normal operation or when shutting down. A load of Unreacted methanol can decompose and form acetic acid. In the cold spots, the acetic acid of the vapors can condense and corrode cooler components 200, such as cooling tubes 220, which are susceptible to corrosion caused by acetic acid. With the input manifold 231 and the outlet manifold 241 located at the top of the cooler 205, located near the top of the cooler catalyst 200, the presence of stagnation zones is eliminated in catalyst cooler 200. The present invention avoids stagnation zones, ensuring that the vapors that remain on the catalyst or together with it they move down or out of catalyst cooler 200 and then return to reactor 10 timely. Therefore, it is much less likely Acetic acid deposits accumulate.

Los beneficios del presente invento son las mejoras del aspecto económico del proceso por la generación de vapor. Se puede aumentar la producción habitual de vapor a alta presión mediante la extracción del calor del catalizador transportado a través de los enfriadores de catalizador 200. Por otra parte, se mejora el control del proceso dado que el enfriamiento del catalizador proporcionará un control de temperatura con mayor capacidad de respuesta, en contraposición al simple control de la temperatura del producto de base introducido a través de una línea 16 al reactor 10. También hay implicaciones de seguridad relacionadas con un control de temperatura del catalizador con mayor capacidad de respuesta, dado que la reacción es exotérmica y el reactor 10 puede sobrecalentarse, lo que provoca daños en el aparato. Por otra parte, el enfriamiento del catalizador agrega flexibilidad al proceso. En respuesta a cambios en el proceso, tales como los niveles de conversión deseados la extracción del calor de los enfriadores de catalizador puede variarse en función de un rango mucho más amplio que la técnica de extracción de calor estándar de los tubos de enfriamiento internos dentro del reactor 10.The benefits of the present invention are the improvements in the economic aspect of the process by generating steam. The usual steam production can be increased to high pressure by extracting heat from the catalyst transported through catalyst coolers 200. By On the other hand, process control is improved since the catalyst cooling will provide temperature control with greater responsiveness, as opposed to simple temperature control of the base product introduced through from a line 16 to reactor 10. There are also implications of safety related to a catalyst temperature control with greater responsiveness, since the reaction is exothermic and the reactor 10 may overheat, which causes damage to the device Moreover, catalyst cooling Add flexibility to the process. In response to changes in the process, such as the desired conversion levels the heat extraction from catalyst coolers can vary according to a much wider range than the technique of standard heat extraction from internal cooling pipes inside the reactor 10.

Existen dos aplicaciones posibles de enfriadores de catalizador para reactor que pueden utilizarse en un reactor 10: un enfriador de flujo continuo y un enfriador de mezclado por recirculación. Para un enfriador de flujo continuo, el enfriador de catalizador 200 se sitúa al lado del reactor 10, como se indica en la Figura. 2. El catalizador entra en los enfriadores de catalizador 200 a través de la entrada para catalizador 201 y se desplaza hacia abajo por el enfriador de catalizador 200 debido a la fuerza de gravedad. Para un enfriador de tipo de mezclado por recirculación, el enfriador de catalizador 200 estaría ubicado en posición vertical en la parte inferior del reactor 10, cerca del distribuidor 18, en el fondo de la zona de fase densa 20. El catalizador se fluidifica en la fase densa 20 de modo que entrará y saldrá del enfriador de catalizador de mezclado por recirculación debido a la circulación natural de las partículas fluidificadas. Las partículas fluidificadas del catalizador caerán en el enfriador de mezclado por recirculación en la parte inferior del reactor 10 debido a la fluidificación y a la fuerza de gravedad. En un enfriador de mezclado por recirculación, el catalizador entrará en contacto con los tubos de enfriamiento 220, luego el gas de fluidificación dentro del enfriador de catalizador 200 dirigirá las partículas del catalizador de regreso a la cámara de reacción inferior 15 del reactor 10. Los enfriadores de tipo de mezclado por recirculación no son tan eficientes como los enfriadores de tipo de flujo continuo porque el catalizador no entra tanto en contacto con los tubos de enfriamiento 220. Algunas partículas del catalizador pueden desplazarse hacia el enfriador de tipo de mezclado por recirculación, luego regresar al reactor 10, sin entrar en contacto con los tubos de enfriamiento 220 en toda la extensión del enfriador de mezclado por recirculación. Un enfriador de flujo continuo es mucho más efectivo para extraer el calor porque las partículas del catalizador que entran en el enfriador de flujo continuo pueden entrar en contacto con los tubos de enfriamiento en toda la extensión de los tubos de enfriamiento.There are two possible applications of chillers of catalyst for reactor that can be used in a reactor 10: a continuous flow cooler and a mixing cooler by recirculation. For a continuous flow cooler, the cooler catalyst 200 is placed next to reactor 10, as indicated in the figure. 2. The catalyst enters the coolers of catalyst 200 through the inlet for catalyst 201 and it shifts down through catalyst cooler 200 due to the force of gravity For a mixed type cooler by recirculation, catalyst cooler 200 would be located in vertical position at the bottom of the reactor 10, near the distributor 18, at the bottom of the dense phase zone 20. The catalyst is fluidized in dense phase 20 so that it will enter and will leave the recirculation mixing catalyst cooler due to the natural circulation of fluidized particles. The fluidized particles of the catalyst will fall into the cooler recirculation mixing at the bottom of the reactor 10 due to fluidization and the force of gravity. In a recirculation mixing cooler, the catalyst will enter contact with the cooling tubes 220, then the gas from fluidization within catalyst cooler 200 will direct the catalyst particles back to the reaction chamber bottom 15 of reactor 10. Coolers of mixing type by recirculation are not as efficient as type chillers continuous flow because the catalyst does not come in so much contact with the cooling tubes 220. Some catalyst particles can be moved to the mixing type cooler by recirculation, then return to reactor 10, without coming into contact with cooling tubes 220 over the entire extension of the cooler  of recirculation mixing. A continuous flow cooler is much more effective to extract heat because the particles of catalyst entering the continuous flow cooler can come into contact with the cooling tubes throughout the extension of the cooling tubes.

Este invento está dirigido a un proceso de conversión de compuestos oxigenados en olefinas ligeras, que incluye hacer que un flujo de carga de compuestos oxigenados entre en contacto con un catalizador y así convertir el flujo de carga de compuestos oxigenados en olefinas ligeras agotando el catalizador, regenerar una primera parte del catalizador agotado y devolver dicha primera parte para que entre en contacto con el flujo de carga de compuestos oxigenados y enfriar una segunda parte del catalizador agotado y devolver dicha segunda parte para que entre en contacto con el flujo de carga de compuestos oxigenados. Por otro lado, la segunda parte se enfría en un enfriador de catalizador mediante intercambio de calor indirecto. Por otro lado, se introduce un fluido de intercambio de calor en el enfriador de catalizador, desde cerca de la parte superior del enfriador de catalizador. Por otro lado, el catalizador agotado sale del enfriador de catalizador desde cerca de la parte inferior del enfriador de catalizador. Asimismo, por otro lado, se introduce un medio de fluidificación en el enfriador de catalizador.This invention is directed to a process of conversion of oxygenated compounds into light olefins, which includes making a charge flow of oxygenated compounds between in contact with a catalyst and thus convert the load flow of oxygenated compounds in light olefins depleting the catalyst, regenerate a first part of the spent catalyst and return said first part so that it comes into contact with the load flow of oxygenated compounds and cool a second part of the spent catalyst and return said second part so that it enters in contact with the charge flow of oxygenated compounds. For another  side, the second part is cooled in a catalyst cooler by indirect heat exchange. On the other hand, it introduces a heat exchange fluid into the cooler of catalyst, from near the top of the cooler catalyst. On the other hand, the spent catalyst leaves the catalyst cooler from near the bottom of the catalyst cooler Also, on the other hand, a fluidizing medium in the catalyst cooler.

Este invento también está dirigido a un proceso de conversión de compuestos oxigenados en olefinas ligeras, que incluye cargar una región inferior de un reactor con un catalizador, introducir los compuestos oxigenados en la región inferior y entrar en contacto con el catalizador, convertir los compuestos oxigenados en olefinas ligeras agotando el catalizador, transportar las olefinas ligeras y una parte del catalizador agotado a una región superior del reactor, separar el catalizador agotado de las olefinas ligeras en la región superior, dividir el catalizador agotado en una primera parte y una segunda parte, regenerar la primera parte en un regenerador y devolver dicha primera parte a la región inferior, enfriar una segunda parte en un enfriador de catalizador con fondo, retirar la segunda parte del fondo y devolver dicha segunda parte a la región inferior. Por otro lado, la segunda parte se enfría en un enfriador de catalizador mediante intercambio de calor indirecto. Asimismo, por otro lado se introduce un fluido de intercambio de calor en el enfriador de catalizador, desde cerca de la parte superior del enfriador de catalizador, y el catalizador agotado sale del enfriador de catalizador desde cerca de la parte inferior del enfriador de catalizador.This invention is also directed to a process of conversion of oxygenated compounds into light olefins, which includes loading a lower region of a reactor with a catalyst, introduce oxygenated compounds in the region bottom and come into contact with the catalyst, convert the oxygenated compounds in light olefins depleting the catalyst, transport light olefins and a part of the spent catalyst to an upper region of the reactor, separate the spent catalyst of the light olefins in the upper region, divide the catalyst depleted in a first part and a second part, regenerate the first part in a regenerator and return said first part to the lower region, cool a second part in a bottom catalyst cooler, remove the second part of the bottom and return said second part to the lower region. For another side, the second part is cooled in a catalyst cooler by indirect heat exchange. Also, on the other hand it introduces a heat exchange fluid into the cooler of catalyst, from near the top of the cooler catalyst, and the spent catalyst leaves the cooler of catalyst from near the bottom of the cooler catalyst.

Este invento está dirigido a un enfriador de catalizador que tiene un recipiente con fondo y una entrada para catalizador, múltiples tubos de enfriamiento ubicados dentro del recipiente, un distribuidor de gas de fluidificación ubicado debajo de los tubos de enfriamiento y una salida para catalizador ubicada en el fondo del recipiente. Por otro lado, cada uno de los tubos de enfriamiento tiene un tubo interior y un tubo exterior. Por otro lado, el enfriador de catalizador incluye un colector de entrada que se encuentra en comunicación fluida con los tubos interiores, y un colector de salida en comunicación fluida con los tubos exteriores y los tubos interiores que están en comunicación fluida con los tubos exteriores. Por otro lado, el colector de entrada está ubicado cerca de la parte superior del enfriador de catalizador. Por otro lado, la salida para catalizador está situada en la parte inferior del enfriador de catalizador y la entrada para catalizador está situada encima de la salida para catalizador.This invention is directed to a cooler of catalyst that has a bottom vessel and an inlet for catalyst, multiple cooling tubes located inside the vessel, a fluidizing gas distributor located below of the cooling tubes and an outlet for located catalyst in the bottom of the container. On the other hand, each of the tubes Cooling has an inner tube and an outer tube. For another side, the catalyst cooler includes an inlet manifold that It is in fluid communication with the inner tubes, and a outlet manifold in fluid communication with the outer tubes and the inner tubes that are in fluid communication with the outer tubes On the other hand, the input manifold is located near the top of the catalyst cooler. On the other hand, the catalyst outlet is located in the part bottom of catalyst cooler and catalyst inlet It is located above the catalyst outlet.

Este invento está dirigido a un aparato para convertir compuestos oxigenados en olefinas ligeras, que tiene un reactor para hacer que un flujo de carga de compuestos oxigenados entre en contacto con un catalizador y así convertir el flujo de carga en un producto olefínico, un separador para separar el catalizador agotado del producto olefínico, un regenerador para regenerar una primera parte del catalizador agotado, un enfriador de catalizador para enfriar una segunda parte del catalizador agotado, y el enfriador de catalizador incluye una entrada para el fluido de intercambio de calor, cerca de la parte superior del enfriador de catalizador. Por otro lado, el enfriador de catalizador incluye un colector de entrada para distribuir el fluido de intercambio de calor, dicho colector de entrada se encuentra en comunicación fluida con los tubos interiores, y un colector de salida que se encuentra en comunicación fluida con los tubos exteriores y los tubos interiores que están en comunicación fluida con los tubos exteriores. Por otro lado, el colector de entrada está ubicado cerca de la parte superior del enfriador de catalizador. Por otro lado, el enfriador de catalizador incluye una salida para catalizador en la parte inferior del enfriador de catalizador. Por otro lado, el enfriador de catalizador incluye una entrada para catalizador ubicada encima de la salida para catalizador. Por otro lado, el distribuidor del medio de fluidificación está ubicado debajo de los tubos exteriores. Por otro lado, los tubos de entrada están suspendidos por encima de la entrada para catalizador.This invention is directed to an apparatus for convert oxygenated compounds into light olefins, which has a reactor to make a charge flow of oxygenated compounds come into contact with a catalyst and thus convert the flow of loading in an olefinic product, a separator to separate the depleted catalyst of the olefinic product, a regenerator for regenerate a first part of the spent catalyst, a cooler of  catalyst to cool a second part of the spent catalyst, and the catalyst cooler includes an inlet for the fluid from heat exchange, near the top of the cooler catalyst. On the other hand, the catalyst cooler includes a inlet manifold to distribute the exchange fluid of heat, said input collector is in communication fluid with the inner tubes, and an outlet manifold that is in fluid communication with the outer tubes and the inner tubes that are in fluid communication with the tubes outside On the other hand, the input manifold is located near the top of the catalyst cooler. For another side, the catalyst cooler includes an outlet for catalyst at the bottom of the catalyst cooler. By on the other hand, the catalyst cooler includes an inlet for catalyst located above the catalyst outlet. For another side, the distributor of the fluidization medium is located under the outer tubes. On the other hand, the inlet tubes They are suspended above the catalyst inlet.

Claims (10)

1. Un proceso de conversión de compuestos oxigenados en olefinas ligeras que comprende lo siguiente:1. A compound conversion process oxygenated in light olefins comprising the following:
hacer que un flujo de carga de compuestos oxigenados (16) entre en contacto con un catalizador (20) y convertir dicho flujo de carga de compuestos oxigenados en dichas olefinas ligeras agotando dicho catalizador hasta convertirlo en un catalizador agotado;make a charge flow of oxygenated compounds (16) come into contact with a catalyst (20) and converting said compound charge stream oxygenated in said light olefins depleting said catalyst until it becomes an exhausted catalyst;
regenerar una primera parte de dicho catalizador agotado y devolver dicha primera parte para que entre en contacto con dicho flujo de carga de compuestos oxigenados; yregenerate a first part of said spent catalyst and return said first part so that it comes into contact with said load flow of oxygenated compounds; Y
enfriar una segunda parte de dicho catalizador agotado en un enfriador de catalizador (200);cool one second part of said spent catalyst in a cooler of catalyst (200);
introducir un fluido de intercambio de calor en el enfriador de catalizador, cerca de la parte superior del enfriador de catalizador; yenter a heat exchange fluid in catalyst cooler, near from the top of the catalyst cooler; Y
devolver dicha segunda parte de dicho catalizador agotado para que entre en contacto con dicho flujo de carga de compuestos oxigenados.return said second part of said spent catalyst so that it enters contact with said compound charge flow oxygenated
2. El proceso de la reivindicación 1, que además comprende retirar dicha segunda parte de dicho catalizador agotado desde la parte inferior de dicho enfriador de catalizador.2. The process of claim 1, which further comprises removing said second part of said spent catalyst from the bottom of said catalyst cooler. 3. El proceso conforme a la reivindicación 1 ó 2, que además comprende introducir un medio de fluidificación en dicho enfriador de catalizador.3. The process according to claim 1 or 2, which further comprises introducing a fluidization medium into said catalyst cooler. 4. El proceso de la reivindicación 1, 2 ó 3, que además comprende:4. The process of claim 1, 2 or 3, which It also includes: cargar una región inferior de un reactor con un catalizador;load a lower region of a reactor with a catalyst; introducir dicho flujo de carga de compuestos oxigenados en dicha región inferior y entrar en contacto con dicho catalizador;introduce said compound charge flow oxygenated in said lower region and come into contact with said catalyst; transportar dichas olefinas ligeras y un catalizador agotado a una región superior de dicho reactor;transporting said light olefins and a catalyst depleted to an upper region of said reactor; separar dicho catalizador agotado de dichas olefinas ligeras en dicha región superior;separating said spent catalyst from said light olefins in said upper region; dividir dicho catalizador agotado en una primera parte y una segunda parte;divide said spent catalyst into a first part and a second part; devolver dicha primera parte a dicha región inferior después de regenerarla; yreturn said first part to said region lower after regenerating; Y devolver dicha segunda parte a dicha región inferior después de enfriarla.return said second part to said region lower after cooling. 5. Un aparato para convertir compuestos oxigenados en olefinas ligeras que comprende lo siguiente:5. An apparatus for converting compounds oxygenated in light olefins comprising the following: un reactor (10) para hacer que un flujo de carga de compuestos oxigenados (16) entre en contacto con un catalizador (20) y convertir el flujo de carga en un producto olefínico y agotar dicho catalizador hasta convertirlo en un catalizador agotado;a reactor (10) to make a load flow of oxygenated compounds (16) come into contact with a catalyst (20) and convert the charge flow into an olefinic product and deplete said catalyst until it becomes a catalyst Exhausted; un separador (45) para separar el catalizador agotado de dicho producto olefínico;a separator (45) to separate the catalyst depleted of said olefinic product; un regenerador (100) para regenerar una primera parte de dicho catalizador agotado; ya regenerator (100) to regenerate a first part of said spent catalyst; Y un enfriador de catalizador (200) para enfriar una segunda parte de dicho catalizador agotado, y dicho enfriador de catalizador incluye una entrada (230) para el fluido de intercambio de calor, cerca de la parte superior de dicho enfriador de catalizador.a catalyst cooler (200) for cooling a second part of said spent catalyst, and said cooler catalyst includes an inlet (230) for the fluid of heat exchange near the top of said cooler of catalyst. 6. El enfriador de catalizador (200) de la reivindicación 5, que además incluye una entrada para catalizador (201) ubicada encima de una salida para catalizador (250).6. The catalyst cooler (200) of the claim 5, further including a catalyst inlet (201) located above a catalyst outlet (250). 7. El aparato de las reivindicaciones 5 ó 6, donde dicho enfriador incluye un colector de entrada (231) para distribuir el fluido de intercambio de calor, y dicho colector de entrada se encuentra en comunicación fluida con los tubos interiores (215), y un colector de salida (240) que se encuentra en comunicación fluida con los tubos exteriores (216), y dichos tubos interiores se encuentran en comunicación fluida con dichos tubos exteriores.7. The apparatus of claims 5 or 6, wherein said cooler includes an inlet manifold (231) for distributing the heat exchange fluid, and said manifold of input is in fluid communication with the tubes interiors (215), and an outlet manifold (240) found in fluid communication with the outer tubes (216), and said tubes interiors are in fluid communication with said tubes outside 8. El aparato de las reivindicaciones 5, 6 ó 7, donde dicho colector de entrada está ubicado cerca de la parte superior de dicho enfriador de catalizador.8. The apparatus of claims 5, 6 or 7, where said input manifold is located near the part top of said catalyst cooler. 9. El aparato de las reivindicaciones 5, 6, 7 u 8, que además incluye un distribuidor (245) para distribuir el medio de fluidificación ubicado debajo de dichos tubos exteriores.9. The apparatus of claims 5, 6, 7 or 8, which also includes a distributor (245) to distribute the fluidizing medium located under said tubes outside 10. El aparato de las reivindicaciones 5, 6, 7, 8 ó 9, donde dichos tubos de entrada están suspendidos por encima de dicha entrada para catalizador.10. The apparatus of claims 5, 6, 7, 8 or 9, where said inlet tubes are suspended above of said catalyst input.
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