JP7393115B2 - 再生装置、軽オレフィンを調製する装置およびその応用 - Google Patents

Description

本出願は、再生装置、軽オレフィンを調製する装置およびその応用に関し、化学触媒分野に属する。

メタノールからオレフィンを製造する技術(ＭＴＯ)は、主に中国科学院大連化学物理研究所のＤＭＴＯ技術および米国ＵＯＰ会社のＭＴＯ技術がある。２０１０年にＤＭＴＯ技術を採用した神華包頭メタノール－オレフィン製造工場が建設され生産を開始した。これは、世界初のＭＴＯ技術の工業化応用であり、２０１９年末までに、１４セットのＤＭＴＯ工業装置が生産を開始しており、１年の軽オレフィンの総生産能力は約８００万トンである。

近年、ＤＭＴＯ技術はさらに発展し、性能がより優れた次世代ＤＭＴＯ触媒が徐々に工業化応用し始めており、ＤＭＴＯ工場のためにより高い効果を創造している。次世代ＤＭＴＯ触媒は、より高いメタノール処理能力および軽オレフィン選択性を備えている。

メタノールからオレフィンを製造する技術は、一般的にＳＡＰＯ－３４分子篩触媒を使用しており、メタノールからオレフィンを製造するプロセスにおける軽オレフィンの高選択性は、分子篩の酸性触媒作用を介して、分子篩の骨組構造における孔口の制限作用を組合わせて達成されている。メタノール転化プロセスは、酸性分子篩触媒のコーキング（ｃｏｋｉｎｇ）プロセスが同時に伴っている。従来のメタノールからオレフィンを製造する工場でのメタノールのコーキング率は１．５～２．５ｗｔ％であり、即ち、メタノールの３．３～５．５％のＣ原子は、触媒におけるコークスに転化され、コークスが再生器で燃焼してＣＯ、ＣＯ_２およびＨ_２Ｏなどの物質を生成して排出し、Ｃ原子の利用率はわずか９４．５～９６．７％である。技術の進歩に伴い、メタノールからオレフィンを製造するプロセスの軽オレフィンの選択性は大幅に向上され、メタノールのコーキング率が高く、Ｃ原子の利用率が低いことは、すでに技術の進歩を抑制するボトルネックとなっている。したがって、新しいメタノールからオレフィンを製造する技術を開発し、Ｃ原子の利用率を高め、技術の原子経済性を向上させる必要がある。

メタノールからオレフィンを製造するプロセスは、酸性分子篩触媒のコーキング（ｃｏｋｉｎｇ）プロセスを同時に伴っており、分子篩ケージの内部でコークス種を形成することによって、メタノールからオレフィンを製造する触媒プロセスを開始する。触媒コーキングは、分子篩の活性部位を覆い、触媒の活性を低下させるが、分子篩におけるコークスは、分子篩の骨組構造の孔口をさらに制限し、軽オレフィン選択性を向上させる。

本出願で述べる軽オレフィンは、エチレンとプロピレンを指す。ＤＭＴＯ触媒の活性および軽オレフィン選択性に影響を与える主な要因は、触媒におけるコークス含有量、コークス含有量分布およびコークス種であることを、出願人は研究を通じて発現した。触媒の平均コークス含有量は同じで、コークス含有量分布が狭いと、軽オレフィン選択性が高く、活性が高い。触媒におけるコークス種には、ポリメチル芳香族炭化水素およびポリメチルシクロアルカンなどが含まれており、うち、ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンは、エチレンの生成を促進することができる。したがって、触媒におけるコークス含有量、コークス含有量分布およびコークス種を制御することは、ＤＭＴＯ触媒の動作ウィンドウを制御し、軽オレフィン選択性を向上させるキーポイントとなる。

メタノールからオレフィンを製造する使用済み触媒におけるコークス含有量は、一般的に７～１３ｗｔ％であり、コークス含有量が高い場合、触媒の活性が大幅に低下する。現在のメタノールからオレフィンを製造する工場では、一般的に、空気再生の方法を使用して触媒の活性を回復し、それにより、触媒をリサイクルする。このプロセスで、コークスを再生器で燃焼させＣＯ、ＣＯ_２およびＨ_２Ｏなどの物質を生成して排出する。実際に、使用済み触媒におけるコークスは２つの種類に分けることができる。１つは、分子量が大きく、黒鉛化度が高く、触媒活性がないコークスであり、不活性コークスと称してもよく、もう１つは、分子量が小さく、触媒活性を有するポリメチル芳香族炭化水素およびポリメチルシクロアルカンであり、活性コークスと称してもよい。空気を再生媒体として使用する場合、空気は酸化性が強いため、不活性コークス、活性コークスおよび酸素ガスと深い酸化反応を起こし、主にＣＯ、ＣＯ_２およびＨ_２Ｏなどの物質を生成する。それにより、コークスの制御可能な転化が実現しにくく、触媒におけるコークス含有量、コークス含有量分布およびコークス種の制御が困難である。したがって、空気を再生媒体として、触媒におけるコークス含有量が３ｗｔ％未満である場合、即ち、コークスの大部分が酸化によって除去されてから、触媒は十分な触媒活性を回復することができる。このような再生方法を使用して得られる再生触媒は、軽オレフィン選択性が低く、メタノールのコーキング率が高く、メタノールの単位消費が高い。再生媒体として水を使用する場合、活性コークスは水と反応し、高分子種が小分子種に転化し、適切な条件下で、活性コークスは、ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンをメインとする種に転化することができる。水と酸素ガスを共に再生媒体として使用する場合、不活性コークスと活性コークスは、酸素ガスと水の作用により、分子量が小さい含酸素炭化水素種と無酸素炭化水素種に転化され、うち、含酸素炭化水素種は触媒活性がない。含酸素炭化水素種は、水蒸気、水素、メタン、エタン、プロパンなどの物質の作用下で、触媒活性を有する無酸素炭化水素種に転化することができる。

したがって、本出願では、使用済み触媒を再生触媒に転化する制御可能な活性化方法が提供され、かつ得られる再生触媒は、高い活性と、高い軽オレフィン選択性などの特性を有し、メタノールの単位消費とメタノールのコーキング率とを低減し、メタノールからオレフィンを製造する技術の原子経済性を向上させることができる。

本出願の１つの側面により、含酸素化合物から軽オレフィン触媒を調製する触媒を活性化するための再生装置が提供される。

含酸素化合物から軽オレフィン触媒を調製する触媒を活性化するための再生装置であって、前記再生装置は、第１の再生器および第２の再生器を含み、
前記第１の再生器は、下から上への、第２の活性化領域、第１の活性化領域および固気分離領域を含み、
前記第２の活性化領域および固気分離領域は、軸方向に連通され、
前記第１の活性化領域は、前記第２の活性化領域と固気分離領域の接続先の外周に設置されており、前記第１の活性化領域と前記第２の活性化領域とは連通され、
前記第１の活性化領域は、環状のチャンバであり、
前記第１の活性化領域は、径方向に沿ってｎ個のバッフル板が設けられており、前記ｎ個のバッフル板は、前記第１の活性化領域をｎ個の第１の活性化領域のサブ領域に分割され、
うち、ｎ-1個の前記バッフル板には、前記第１の活性化領域に入る触媒が環状方向に沿って流れるように触媒流通孔が開設されており、
前記第１の再生器の第１の活性化領域は、前記第１の活性化領域における触媒が前記第２の再生器に入れるように、前記第２の再生器ラインに接続され、
前記第２の再生器は、第２の再生器における触媒が前記固気分離領域に入れられるように、前記第１の再生器固気分離領域のラインに接続される。

選択的に、前記再生装置は、第２の再生傾斜管、第２の再生剤輸送管および第３の再生傾斜管を含み、
第１の再生器の第１の活性化領域、第２の再生傾斜管、第２の再生剤輸送管および第２の再生器の内部は順番に連通されており、
第２の再生器の底部、第３の再生傾斜管および第１の再生器固気分離領域は順番に連通される。

選択的に、前記第２の再生傾斜管、第２の再生剤輸送管は、第２の再生滑動弁を介して連通される。

選択的に、前記第３の再生傾斜管には、第３の再生滑動弁が設置されている。

具体的に、第２の再生傾斜管の入口は第１の活性化領域に接続され、第２の再生滑動弁の入口は第２の再生傾斜管の出口に接続され、第２の再生滑動弁の出口は、パイプを経て第２の再生剤輸送管の入口に接続され、第２の再生剤輸送管の出口は第２の再生器の中部に接続される。

具体的に、第３の再生傾斜管の入口は第２の再生器の下部に接続され、第３の再生傾斜管には第３の再生滑動弁を設置し、第３の再生傾斜管の出口は第１の再生器固気分離領域に接続される。

選択的に、前記第１の活性化領域において、前記ｎ個のバッフル板は、第１のバッフル板、第２のバッフル板～第ｎのバッフル板を含み、
前記第１のバッフル板には前記触媒流通孔が開設されておらず、
前記第２～第ｎのバッフル板には前記触媒流通孔が開設されており、
前記第１のバッフル板と前記第２バッフル板によって分割形成された第１の活性化領域のサブ領域には、使用済み触媒入口が設けられており、
前記第１のバッフル板と前記第ｎのバッフル板によって分割形成された第ｎの活性化領域のサブ領域には、第１の活性化領域の触媒輸送管が設けられており、前記第１の活性化領域の触媒輸送管は、前記第１の活性化領域と前記第２の活性化領域とを連通し、
前記第１の活性化領域のサブ領域の下方には、第１の活性化領域の分配器が設けられており、
前記第１の活性化領域のサブ領域の頂部には、第１の活性化領域のガス輸送管が設けられている。

具体的に、バッフル板に開設される触媒流通孔は１つでよく、または複数でもよいが、本出願では厳密には限定しない。複数の触媒流通孔を設置する場合、触媒流通孔同士の相対位置に関しても、本出願では厳密に限定しない。例えば、複数の触媒流通孔は平行に設置されてもよく、または不規則に設置されてもよい。

好ましくは、各々の第１の活性化領域のサブ領域の下方には、いずれも第１の活性化領域の分配器が設けられる。このようにして、第１の活性化領域の原料を第１の活性化領域のサブ領域の全体が均一に入ることが実現できる。

好ましくは、各々の第１の活性化領域のサブ領域の頂部には、いずれも第１の活性化領域のガス輸送管が設けられる。

具体的に、前記第１の活性化領域の原料は、第１の活性化領域の分配器を介して使用済み触媒と接触して反応する。

選択的に、前記第１の活性化領域の上部には、第１の再生器の第１の固気分離装置が設置されており、
前記第１の再生器の第１の固気分離装置は、前記使用済み触媒入口を介して前記第１の活性化領域と連通される。

具体的に、前記使用済み触媒は、第１の再生器の第１の固気分離装置を経て第１の活性化領域に入る。

具体的に、前記第１の活性化領域には、第１の活性化領域の触媒輸送管が設置され、前記第１の活性化領域の触媒輸送管の入口は、第ｎの第１の活性化領域のサブ領域に接続され、第１の活性化領域の触媒輸送管の出口は第２の活性化領域に位置する。

選択的に、第１の再生器の第１の固気分離装置は固気サイクロン分離器を採用する。

選択的に、前記ｎの値の範囲は２≦ｎ≦１０である。

選択的に、前記第１の活性化領域のサブ領域の断面は扇環形である。

選択的に、前記第２の活性化領域には、水平方向に沿ってｍ個の多孔板が設置されており、
うち、１≦ｍ≦１０である。

選択的に、前記多孔板の開孔率は５～５０％である。

本出願において、第２の活性化領域は多孔板を採用して、ベッドの内部での触媒の逆混合を抑制することによって、触媒におけるコークス分布の均一性を向上させる。

選択的に、前記第２の活性化領域の底部には、第２の活性化領域の分配器が設置される。

選択的に、前記第１の再生器は、第１の再生器のガス収集室および第１の再生器の熱除去器を含み、
前記第１の再生器のガス収集室は、前記第１の再生器の頂部に位置し、
前記第１の再生器のガス収集室の頂部には、第１の再生器の生成ガス輸送管が設置されており、
前記固気分離領域には、第１の再生器の第２の固気分離装置が設置され、
前記第１の再生器のガス収集室は、第１の再生器の第２の固気分離装置のガス出口に接続され、
前記第１の再生器の熱除去器は、前記第２の活性化領域の下部に位置する。

具体的に、第２の活性化領域と固気分離領域の接続先の内径は、小から大への大きさである。

具体的に、第１の再生器の下ハウジングと上ハウジングの接続先の内径は、小から大への大きさである。

選択的に、前記第１の再生器の第１の固気分離装置は、固気サイクロン分離器または固気高速分離器を使用する。

選択的に、前記第１の再生器の第２の固気分離装置は、１組以上の固気サイクロン分離器を使用する。

好ましくは、各組の固気サイクロン分離器は、１つの第１級の固気サイクロン分離器と１つの第２級の固気サイクロン分離器とを含む。

選択的に、前記第２の再生器は、第２の再生器ハウジング、第２の再生器分配器、第２の再生器固気分離装置および第２の再生器のガス収集室を含み、
前記第２の再生器分配器は、第２の再生器の底部に位置し、
前記第２の再生器固気分離装置は、第２の再生器の上部に位置し、
前記第２の再生器のガス収集室は、第２の再生器の頂部に位置し、
前記第２の再生器固気分離装置のガス出口は、第２の再生器のガス収集室に接続され、前記第２の再生器固気分離装置の触媒出口は、第２の再生器の下部に位置する。

選択的に、前記第２の再生器のガス収集室の頂部には、排煙輸送管が設置される。

１つの好ましい実施形態として、前記再生装置は、第１の再生器と第２の再生器とを含み、
前記第１の再生器は、下から上への、第２の活性化領域、第１の活性化領域および固気分離領域に分けられる。

前記第１の再生器は、第１の再生器ハウジング、第１の再生器の第１の固気分離装置、第１の活性化領域の分配器、バッフル板、第１の活性化領域の触媒輸送管、第１の活性化領域のガス輸送管、第２の活性化領域の分配器、多孔板、第１の再生器の熱除去器、第１の再生器の第２の固気分離装置、第１の再生器のガス収集室、第１の再生器の生成ガス輸送管、第１の再生傾斜管、第１の再生滑動弁、第１の再生剤輸送管、第２の再生傾斜管、第２の再生滑動弁および第２の再生剤輸送管を含む。

第１の活性化領域は、第２の活性化領域の上方の環状領域に位置し、第１の活性化領域の内部にはｎ個のバッフル板を設置し、バッフル板は、第１の活性化領域をｎ個の第１の活性化領域のサブ領域に分割され、２≦ｎ≦１０である。各第１の活性化領域のサブ領域の底部には、いずれも第１の活性化領域の分配器を個別に設置し、第１の活性化領域の断面は環状であり、第１の活性化領域のサブ領域の断面は扇環形である。第１～ｎの第１の活性化領域のサブ領域は同心順番に配列されており、バッフル板には、触媒流通孔が含まれるが、第１の第１の活性化領域のサブ領域と第ｎの第１の活性化領域のサブ領域の間のバッフル板には、触媒流通孔が含まれない。第１の再生器の第１の固気分離装置は、第１の再生器固気分離領域に位置し、第１の再生器の第１の固気分離装置の入口は、使用済み剤輸送管の出口に接続される。第１の再生器の第１の固気分離装置のガス出口は固気分離領域に位置し、第１の再生器の第１の固気分離装置の触媒出口は、第１の第１の活性化領域のサブ領域に位置する。第１の活性化領域の触媒輸送管の入口は、第ｎの第１の活性化領域のサブ領域に接続され、第１の活性化領域の触媒輸送管の出口は第２の活性化領域に位置する。各第１の活性化領域のサブ領域の頂部には、いずれも第１の活性化領域のガス輸送管が個別に設置され、第１の活性化領域のガス輸送管の出口は固気分離領域に位置する。第２の活性化領域の分配器は第１の再生器の第２の活性化領域の底部に位置し、第２の活性化領域にはｍ個の多孔板が設置され、１≦ｍ≦１０であり、第１の再生器の熱除去器は第２の活性化領域に位置する。第１の再生器の第２の固気分離装置と第１の再生器のガス収集室は、第１の再生器固気分離領域に位置し、第１の再生器の第２の固気分離装置の入口は、第１の再生器固気分離領域に位置し、第１の再生器の第２の固気分離装置のガス出口は、第１の再生器のガス収集室に接続される。第１の再生器の第２の固気分離装置の触媒出口は、第２の活性化領域に位置し、第１の再生器の生成ガス輸送管は、第１の再生器のガス収集室の頂部に接続される。第１の再生傾斜管の入口は、第２の活性化領域の下部に接続され、第１の再生滑動弁の入口は、第１の再生傾斜管の出口に接続され、第１の再生滑動弁の出口は、パイプを経て第１の再生剤輸送管の入口に接続され、第１の再生剤輸送管の出口は、流動床反応器の反応領域に接続される。第２の再生傾斜管の入口は第１の活性化領域に接続され、第２の再生滑動弁の入口は第２の再生傾斜管の出口に接続され、第２の再生滑動弁の出口は、パイプを経て第２の再生剤輸送管の入口に接続され、第２の再生剤輸送管の出口は第２の再生器の中部に接続される。

前記第２の再生器は、第２の再生器ハウジング、第２の再生器分配器、第２の再生器固気分離装置、第２の再生器のガス収集室、排煙輸送管、第３の再生傾斜管および第３の再生滑動弁を含む。

第２の再生器分配器は第２の再生器の底部に位置し、第２の再生器固気分離装置は第２の再生器の上部に位置し、第２の再生器固気分離装置の入口は第２の再生器の上部に位置し、第２の再生器固気分離装置のガス出口は第２の再生器のガス収集室に接続され、第２の再生器固気分離装置の触媒出口は第２の再生器の下部に位置し、第２の再生器のガス収集室は第２の再生器の頂部に位置し、排煙輸送管は第２の再生器のガス収集室の頂部に接続され、第３の再生傾斜管の入口は第２の再生器の下部に接続され、第３の再生傾斜管には第３の再生滑動弁が設置され、第３の再生傾斜管の出口は第１の再生器固気分離領域に接続される。

選択的に、第２の再生器固気分離装置は、１組以上の固気サイクロン分離器を使用する。

好ましくは、各組の固気サイクロン分離器は、１つの第１級の固気サイクロン分離器と１つの第２級の固気サイクロン分離器とを含む。

本出願の第２の側面により、含酸素化合物から軽オレフィンを調製するための装置が提供される。該装置は、流動床反応器と再生装置とを含む、含酸素化合物で軽オレフィン（ＤＭＴＯ）を製造する装置である。

含酸素化合物から軽オレフィンを調製するための装置は、流動床反応器と再生装置とを含む。

選択的に、前記装置は、使用済み傾斜管、流動床反応器のストリッパー、使用済み剤輸送管、第１の再生傾斜管および第１の再生剤輸送管を含み、
使用済み剤領域、使用済み傾斜管、流動床反応器のストリッパー、使用済み剤輸送管、第１の再生器の第１の固気分離装置は、順番に連通され、
第２の活性化領域、第１の再生傾斜管、第１の再生剤輸送管、流動床反応器の反応領域は、順番に連通される。

具体的に、使用済み傾斜管、流動床反応器のストリッパー、使用済み剤輸送管は順番に互いに接続され、
第１の再生傾斜管と第１の再生剤輸送管とは順番に互いに接続され、
第１の再生傾斜管の入口は第２の活性化領域の下部に接続され、
流動床反応器で反応後の使用済み触媒は使用済み傾斜管に入って、使用済み剤輸送管を経て第１の再生器に入り、
第１の再生器を経て再生された再生触媒は第１の再生傾斜管に入って、第１の再生剤輸送管を経て流動床反応器に入る。

選択的に、前記流動床反応器のストリッパーと使用済み剤輸送管とは、使用済み滑動弁を介して互いに接続される。

選択的に、前記第１の再生傾斜管と第１の再生剤輸送管とは、再生滑動弁を介して互いに接続される。

選択的に、前記流動床反応器は、下ハウジング、輸送管および上ハウジングを含み、
前記下ハウジングは、反応領域を包囲形成し、
前記輸送管は、前記反応領域の上方に位置し、前記反応領域に連通され、
前記輸送管の外周には、上ハウジングが設けられ、
前記上ハウジングは前記輸送管とキャビティを包囲形成し、
前記キャビティは、下から上への、使用済み剤領域と固気分離領域に分けられる。

具体的に、流動床反応器の反応領域と輸送管との接続先の内径は、大から小への大きさである。

具体的に、流動床反応器の下ハウジングと上ハウジングとの接続先の内径は、小から大への大きさである。

選択的に、前記反応領域は、高速流動化領域に属する。

選択的に、前記使用済み剤領域は、気泡流動化領域に属する。

本出願において、反応領域の流動化タイプに対して厳密に限定せず、反応領域は高速流動化領域に属するのが好ましい。反応領域のガスの見掛け線速度は７．０ｍ／ｓに達することができ、高いメタノール流量を有し、装置の単位体積のメタノール処理量が大きく、メタノールの重量空間速度が２０ｈ^－１に達することができる。本出願において、使用済み剤領域の流動化タイプに対して厳密に限定せず、使用済み剤領域は気泡流動化領域に属するのが好ましい。使用済み剤領域は、吸熱し、使用済み触媒の温度を下げ、反応領域に低温の使用済み触媒を送ることによって、反応領域のベッド密度を高め、反応領域のベッド温度を制御する。ガスの見掛け線速度が０．５～７．０ｍ／ｓの場合、対応するベッド密度は５００～１００ｋｇ／ｍ^３である。

選択的に、前記固気分離領域には、流動床反応器の第１の固気分離装置が設置されており、
前記輸送管の上部は、流動床反応器の第１の固気分離装置の入口に接続される。

選択的に、前記流動床反応器は、流動床反応器の分配器、流動床反応器の熱除去器、使用済み剤領域のガス分配器、流動床反応器のガス収集室および流動床反応器の第２の固気分離装置を含み、
前記流動床反応器の分配器は、反応領域の底部に位置し、
前記流動床反応器の熱除去器は、使用済み剤領域の下部に位置し、
前記使用済み剤領域のガス分配器は、使用済み剤領域の下部に位置し、
流動床反応器の第２の固気分離装置と、流動床反応器の第１の固気分離装置のガス出口と、流動床反応器のガス収集室とは、互いに接続され、
前記流動床反応器のガス収集室には、生成ガス輸送管が設置されており、
流動床反応器の第１の固気分離装置と、流動床反応器の第２の固気分離装置の触媒出口と、使用済み剤領域とは、互いに接続される。

具体的に、前記含酸素化合物を含有する原料は、流動床反応器の分配器を介して再生触媒と接触して反応する。

具体的に、前記使用済み剤領域の流動化ガスは、使用済み剤領域のガス分配器を介して使用済み触媒と接触する。

選択的に、前記反応領域と使用済み剤領域の間は、使用済み剤循環管を介して連通される。

具体的に、前記使用済み剤循環管の入口は使用済み領域に接続され、前記使用済み剤循環管の出口は反応領域の底部に接続される。

選択的に、前記使用済み剤循環管には、使用済み剤の循環滑動弁が設置されている。

選択的に、前記流動床反応器の第１の固気分離装置は、１組以上の固気サイクロン分離器を使用する。

好ましくは、各組の固気サイクロン分離器は、１つの第１級の固気サイクロン分離器と１つの第２級の固気サイクロン分離器とを含む。

選択的に、前記流動床反応器の第２の固気分離装置は、１組以上の固気サイクロン分離器を使用する。

好ましくは、各組の固気サイクロン分離器は、１つの第１級の固気サイクロン分離器と１つの第２級の固気サイクロン分離器とを含む。

好ましい実施形態として、前記流動床反応器は、流動床反応器ハウジング、流動床反応器の分配器、輸送管、流動床反応器の第１の固気分離装置、流動床反応器のガス収集室、使用済み剤領域のガス分配器、流動床反応器の熱除去器、流動床反応器の第２の固気分離装置、生成ガス輸送管、使用済み剤循環管、使用済み剤の循環滑動弁、使用済み傾斜管、流動床反応器のストリッパー、使用済み滑動弁および使用済み剤輸送管を含む。

前記流動床反応器は、下部が反応領域で、中部が使用済み剤領域で、上部が固気分離領域である。

前記流動床反応器の分配器は流動床反応器の反応領域の底部に位置し、輸送管は流動床反応器の中部と上部の中心領域に位置する。輸送管の底端は反応領域の頂端に接続され、輸送管の上部は流動床反応器の第１の固気分離装置の入口に接続される。流動床反応器の第１の固気分離装置は流動床反応器の固気分離領域に位置し、流動床反応器の第１の固気分離装置のガス出口は、流動床反応器のガス収集室に接続される。流動床反応器の第１の固気分離装置の触媒出口は、使用済み剤領域に位置し、使用済み剤領域のガス分配器は、使用済み剤領域の底部に位置する。流動床反応器の熱除去器は使用済み剤領域に位置し、流動床反応器の第２の固気分離装置は、流動床反応器の固気分離領域に位置する。流動床反応器の第２の固気分離装置の入口は、流動床反応器の固気分離領域に位置し、流動床反応器の第２の固気分離装置のガス出口は、流動床反応器のガス収集室に接続される。流動床反応器の第２の固気分離装置の触媒出口は、使用済み剤領域に位置し、流動床反応器のガス収集室は、流動床反応器の頂部に位置する。生成ガス輸送管は、流動床反応器のガス収集室の頂部に接続され、使用済み剤循環管の入口は、使用済み剤領域に接続され、使用済み剤循環管の出口は、流動床反応器の反応領域の底部に接続される。使用済み剤循環管には使用済み剤の循環滑動弁が設置され、使用済み傾斜管の入口は、使用済み剤領域に接続され、使用済み傾斜管の出口は、流動床反応器のストリッパーの上部に接続される。流動床反応器のストリッパーは、流動床反応器ハウジングの外に位置し、使用済み滑動弁の入口は、パイプを経て流動床反応器のストリッパーの底部に接続される。使用済み滑動弁の出口は、パイプを経て使用済み剤輸送管の入口に接続され、使用済み剤輸送管の出口は第１の再生器に接続される。

本出願の第３の側面により、含酸素化合物から軽オレフィンを調製する触媒を活性化する方法が提供される。

含酸素化合物から軽オレフィンを調製する触媒を活性化する方法は、上述の再生装置を使用する。

選択的に、前記方法は、
第１の活性化領域の原料と使用済み触媒を第１の活性化領域に入れ、前記使用済み触媒は、前記第１の活性化領域のサブ領域に沿って環状方向に流れると共に、第１の活性化領域の原料と化学反応させ、触媒Ａを生成するステップと、
前記触媒Ａの触媒Ａ1の一部と、第２の再生器の原料とを第２の再生器に入れ、化学反応させ、触媒Ａ３を生成するステップと、
前記触媒Ａの触媒Ａ２他の部分、触媒Ａ３および第２の活性化領域の原料を第２の活性化領域に入れ、化学反応させ、再生触媒を生成するステップとを含み、
前記触媒Ａにおけるコークスの組成には、含酸素炭化水素種および無酸素炭化水素種が含有されている。

選択的に、第１の活性化領域の原料は、第１の活性化領域の分配器を介して第１の活性化領域に入って、触媒におけるコークスと反応する。

選択的に、第２の活性化領域の原料は、第２の活性化領域の分配器を介して第２の活性化領域に入って、触媒におけるコークスと反応する。

選択的に、第２の再生器の原料は、第２の再生器分配器を介して第２の活性化領域に入って、触媒におけるコークスと反応する。

具体的に、使用済み触媒は、バッフル板に設置される触媒流通孔を介して、環状方向に沿って流れると共に、第１の活性化領域の原料は、下方に位置する第１の活性化領域の分配器から第１の活性化領域のサブ領域に入って、使用済み触媒と接触し、使用済み触媒における不活性コークスと活性コークスとを、分子量が小さい含酸素炭化水素種と無酸素炭化水素種に転化し、気相（未反応の第１の活性化領域の原料を含む）は、第１の活性化領域の上方の第１の活性化領域のガス輸送管から固気分離領域に輸送される。

具体的に、触媒は、第１の活性化領域の触媒輸送管を介して第２の活性化領域に入り、第２の活性化領域の原料は、下方に位置する第２の活性化領域の分配器から第２の活性化領域に入って、触媒と接触し、触媒におけるコークスに含まれている触媒活性がない含酸素炭化水素種を触媒活性を有する無酸素炭化水素種に転化し、気相（未反応の第２の活性化領域の原料を含む）は固気分離領域に入る。

具体的に、触媒は第２の再生剤輸送管を介して第２の再生器に入り、第２の再生器の原料は、下方に位置する第２の再生器分配器から第２の再生器に入って、触媒と接触し、触媒におけるコークスは燃焼して除去され、空気は排煙に転化し、気相（未反応の第２の再生器の原料を含む）は固気分離領域に入る。

選択的に、前記使用済み触媒におけるコークスは、第１の活性化領域の原料と化学反応させ、第１の活性化領域の生成ガスを生成する。

選択的に、前記触媒Ａの触媒Ａ２の他の部分と触媒Ａ３におけるコークスは、第２の活性化領域の原料と化学反応させ、第２の活性化領域の生成ガスを生成する。

選択的に、第１の活性化領域の生成ガスと第２の活性化領域の生成ガスは、固気分離領域で混合されて、再生器の生成ガスを形成する。

選択的に、再生器の生成ガスは、触媒を持って第１の再生器の第２の固気分離装置に入って、第１の再生器の第２の固気分離装置によって分離され、再生器の生成ガスと触媒を得、
前記再生器の生成ガスは第１の再生器のガス収集室に入り、
前記触媒は第１の再生器の第２の活性化領域に戻る。

具体的に、前記触媒Ａの一部Ａ1におけるコークスは、第２の再生器の原料と化学反応させ、触媒におけるコークスは燃焼して除去され、空気は排煙に転化する。

具体的に、前記排煙携は触媒を持って第２の再生器固気分離装置に入って、ガス固体に分離された後、排煙は第２の再生器のガス収集室に入り、触媒は第２の再生器の底部に戻る。

選択的に、前記第１の活性化領域の原料は、酸素ガスと水蒸気とを含み、
うち、酸素ガスの質量分率は０～１０ｗｔ％であり、
水蒸気の質量分率は９０～１００ｗｔ％である。

選択的に、前記第１の活性化領域の原料は、酸素ガスと水蒸気である。

選択的に、前記第２の活性化領域の原料は、水蒸気、炭化水素混合物から選ばれる少なくとも１種であり、
うち、前記炭化水素混合物は、メタン、エタン、プロパンおよびＣ_４－Ｃ_６炭化水素を含み、前記Ｃ_４－Ｃ_６炭化水素は、ブテン、ブタン、ペンテン、ペンタン、ヘキセンおよびヘキサンを含む。

具体的に、前記炭化水素混合物は、本出願の装置により生産されたエチレンおよびプロピレン以外のその他の生成物で、メタン、エタン、プロパンおよびＣ_４－Ｃ_６炭化水素を含み、前記Ｃ_４－Ｃ_６炭化水素は、ブテン、ブタン、ペンテン、ペンタン、ヘキセンおよびヘキサンを含む。

具体的に、前記炭化水素混合物は、流動床反応器で含酸素化合物の転化によって生成されるエチレンおよびプロピレン以外の副産物である。

選択的に、前記第２の再生器の原料は空気を含む。

選択的に、前記第２の再生器の原料は空気である。

選択的に、前記触媒Ａ３のコークス含有量は０～０．５ｗｔ％である。

選択的に、前記使用済み触媒におけるコークス含有量は９～１３ｗｔ％である。

前記使用済み触媒におけるコークス含有量は１０～１２ｗｔ％であることが好ましい。

選択的に、前記再生触媒におけるコークス含有量は５～１１ｗｔ％であり、
前記再生触媒におけるコークス含有量分布の四分位偏差は１．５ｗｔ％以下である。

選択的に、前記再生触媒において、コークス種には、ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンが含まれており、
ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンの質量和の、コークスの総質量における含有量は６０ｗｔ％以上であり、
分子量＞１８４であるコークス種の質量の、コークス総質量における含有量は３０ｗｔ％以下であり、
うち、前記コークス総質量は、コークス種の総質量を指す。

本出願において、コークス種のタイプ、およびコークス種の含有量は非常に重要であり、第１の活性化領域および第２の活性化領域における、触媒の平均滞留時間と滞留時間分布を制御することにより、触媒におけるコークス含有量およびコークス含有量分布を制御し、ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンの、コークス総質量における含有量が６０ｗｔ％以上になる効果を実現し、触媒の活性および軽オレフィン選択性を向上させる。

選択的に、第２の再生器から第１の再生器に入る触媒の質量流量は、第１の再生器から流動床反応器に入る触媒の質量流量の１～２０ｗｔ％である。

具体的に、前記第３の再生傾斜管と第３の再生滑動弁を経由して第１の再生器に入る触媒の質量流量は、第１の再生傾斜管、第１の再生滑動弁および第１の再生剤輸送管を経由して流動床反応器に入る触媒の質量流量の１～２０ｗｔ％である。

選択的に、前記使用済み触媒には、ＳＡＰＯ－３４分子篩が含まれる。

本出願において、触媒における活性成分はＳＡＰＯ－３４分子篩である。

選択的に、前記第１の再生器の第１の活性化領域のプロセス動作条件は、ガスの見掛け線速度が０．１～０．５ｍ／ｓで、温度が６５０～７５０℃で、圧力が１００～５００ｋＰaで、ベッド密度が４００～７００ｋｇ／ｍ^３である。

選択的に、前記第１の再生器の第２の活性化領域のプロセス動作条件は、ガスの見掛け線速度が０．１～０．５ｍ／ｓで、温度が５５０～７００℃で、圧力が１００～５００ｋＰaで、ベッド密度が４００～７００ｋｇ／ｍ^３である。

選択的に、前記第２の再生器のプロセス動作条件は、ガスの見掛け線速度が０．５～２．０ｍ／ｓで、温度が６５０～７５０℃で、圧力が１００～５００ｋＰaで、ベッド密度が１５０～７００ｋｇ／ｍ^３である。

本出願における第１の再生器の第１の活性化領域は、ｎ個の第１の活性化領域のサブ領域を含み、触媒は、第１の活性化領域のバッフル板における触媒流通孔を介して、上流のサブ領域から下流のサブ領域のみに流れることができる。その有益は効果は次の２つを含む。（１）第１の活性化領域における触媒の平均滞留時間は、プロセス動作条件を変更することによって、制御できるため、触媒におけるコークス含有量を制御できる。（２）ｎ個の第１の活性化領域のサブ領域構造を採用して、触媒の滞留時間分布を制御し、その滞留時間の分布は、直列されたｎ個の完全混合タンク型反応器（ＲＣＳＴＲ）に近似しているため、コークス含有量分布が狭い再生触媒を得ることができる。

本出願において、触媒は粉体であるため、触媒のコークス含有量は各触媒粒子のコークス含有量の平均値を指すが、実際的に各触媒粒子におけるコークス含有量は異なる。本出願において、再生触媒におけるコークス含有量分布の四分位偏差を、１．５ｗｔ％未満の範囲に制御することによって、触媒全体的のコークス含有量分布を狭くし、それにより、触媒の活性および軽オレフィン選択性を向上させることができる。

本出願において、触媒の活性化プロセスは３つのステップを含む。（１）活性化ガスとして水蒸気と少量の酸素ガスを使用し、使用済み触媒における不活性コークスと活性コークスを、分子量の小さい含酸素炭化水素種と無酸素炭化水素種に転化させ、うち、含酸素炭化水素種が触媒活性を有しない場合、このステップは、第１の再生器の第１の活性化領域で完了する。（２）活性化ガスとして空気を使用して、触媒の一部のコークス含有量を０．５ｗｔ％以下に低減させ、このステップは第２の再生器で完了する。（３）活性化ガスとして水蒸気、メタン、エタン、プロパンおよびＣ_４－Ｃ_６炭化水素などの非酸化性ガスを使用し、一方、第１の活性化領域からの触媒に含まれる触媒活性のない含酸素炭化水素種を、触媒活性を有する無酸素炭化水素種に転化させ、他方、メタン、エタン、プロパンおよびＣ_４－Ｃ_６炭化水素類は、第２の再生器からのコークス含有量が０．５ｗｔ％以下の触媒の作用下で、エチレンおよびプロピレンに転化され、このステップは第１の再生器の第２の活性化領域で完了する。第１のステップでは、弱酸化性の活性化ガスを用いて、不活性コークスを分解するが、分解速度が遅く、不活性コークスを完全に分解することは困難であり、不完全な分解により、一部の触媒活性のない含酸素炭化水素種の生成を招く。第２のステップでは、強酸化性の空気を用いて、一部の触媒におけるコークスをほぼ完全に分解し、一部の高活性の触媒を得、この部分の触媒は、メタン、エタン、プロパンおよびＣ_４－Ｃ_６炭化水素類をエチレンとプロピレンに転化させることに用いることができる。第３のステップでは、非酸化性の活性化ガスを用いて、さらに、触媒活性のない含酸素炭化水素種を、触媒活性を有する無酸素炭化水素種に転化させると共に、エチレンおよびプロピレンを増産する。３段階の活性化を経て、再生触媒におけるコークス種は、ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンをメインとし、エチレン選択性が高い。

本出願において、第１の再生器と第２の再生器は、発熱反応と吸熱反応の結合であり、第１の活性化領域の原料と触媒のコークスは、第１の活性化領域で反応し、ＣＯとＨ_２などの物質を生成し、熱を放出して触媒の温度を上昇させ、空気と触媒のコークスは第２の再生器で反応し、熱を放出して触媒の温度をさらに上昇させる。第２の活性化領域の原料と触媒のコークスは、第２の活性化領域で反応し、この反応は吸熱反応である。反応に必要な熱は、第１の活性化領域と第２の再生器における発熱反応によって供給される。

本出願の第１の再生器において、使用済み触媒を活性化すると共に、副製品をエチレンとプロピレンに転化することによって、エチレンとプロピレンの収率を向上させる。

本出願の第１の再生器において、使用済み触媒を活性化すると共に、使用済み触媒におけるコークスをＣＯとＨ_２に転化させ、ＣＯとＨ_２は、メタノールを調製する原料としてリサイクルできる。

本出願の第２の再生器において、強酸化性の空気を再生媒体として、触媒における不活性コークスと活性コークスを、ほぼ完全に除去することによって、コークス含有量は０．５ｗｔ％以下に達する。

好ましい実施形態として、第１の活性化領域の原料を第１の活性化領域の分配器から第１の再生器の第１の活性化領域に入れ、使用済み触媒を使用済み剤輸送管から第１の再生器の第１の固気分離装置に入れ、固気分離した後、ガスは、第１の再生器の第１の固気分離装置のガス出口から第１の再生器固気分離領域に排出され、使用済み触媒は、第１の再生器の第１の固気分離装置の触媒出口から第１の再生器の第１の活性化領域に排出される。第１の活性化領域の原料と使用済み触媒は、第１の活性化領域で接触して、化学反応させ、使用済み触媒における不活性コークスと活性コークスは、分子量が小さい含酸素炭化水素種と無酸素炭化水素種に転化し、第１の活性化領域の生成ガスを生成する。第１の活性化領域における触媒は、バッフル板の触媒流通孔を経由して第１～ｎの第１の活性化領域のサブ領域を順番に通過する。触媒の一部は、第１の活性化領域の触媒輸送管を経由して第１の再生器の第２の活性化領域に入り、触媒の他の部分は、第２の再生傾斜管、第２の再生滑動弁および第２の再生剤輸送管を経由して第２の再生器の中部に入る。第１の活性化領域の生成ガスは、第１の活性化領域のガス輸送管を経由して第１の再生器固気分離領域に入る。第２の活性化領域の原料を第２の活性化領域の分配器から第１の再生器の第２の活性化領域に入れ、第１の活性化領域と第２の再生器からの触媒と接触させ、化学反応させ、コークスに含まれる触媒活性のない含酸素炭化水素種は触媒活性を有する無酸素炭化水素種に転化される。これと同時に、コークスの分子量がさらに小さくなり、即ち、触媒におけるコークスは、ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンをメインとする種に転化され、第２の活性化領域を通過した後、触媒は再生触媒と称される。第２の活性化領域において、第２の活性化領域の原料は第２の活性化領域の生成ガスに転化され後、第１の再生器固気分離領域に入る。第１の活性化領域の生成ガスと第２の活性化領域の生成ガスは、固気分離領域で混合された後再生器の生成ガスを形成する。再生器の生成ガスは触媒を持って第１の再生器の第２の固気分離装置に入って、固気分離された後、再生器の生成ガスと触媒に分離される。再生器の生成ガスは、第１の再生器のガス収集室に入り、その後、第１の再生器の生成ガス輸送管をさらに経由して下流工程に入り、触媒は第１の再生器の第２の活性化領域に戻る。第２の活性化領域の再生触媒は吸熱し、降温した後、第１の再生傾斜管、第１の再生滑動弁および第１の再生剤輸送管を経由して流動床反応器に入る。

第２の再生器分配器から第２の再生器の底部に空気を入れ、第２の再生器において、空気と第１の再生器からの触媒が接触して、化学反応させ、触媒におけるコークスは燃焼して除去される。空気は排煙に転化し、排煙は触媒を持って第２の再生器固気分離装置に入る。固気分離された後、排煙は第２の再生器のガス収集室に入り、排煙輸送管をさらに経由して下流の排煙処理システムに入る。触媒は第２の再生器の底部に戻り、第２の再生器における触媒は、第３の再生傾斜管と第３の再生滑動弁を経由して第１の再生器固気分離領域に入る。

本出願の第４の側面により、含酸素化合物から軽オレフィンを調製するための方法が提供される。

含酸素化合物から軽オレフィンを調製するための方法は、上述の装置を使用する。

選択的に、前記方法は、
含酸素化合物を含む原料と再生触媒を反応領域に入れて反応させ、軽オレフィンと使用済み触媒を含む流れＡを得るステップ、
前記流れＡを固気分離した後、前記使用済み触媒を使用済み剤領域に入れるステップ、
使用済み剤領域の使用済み触媒の一部が流動床反応領域に戻り、使用済み触媒の他の部分が第１の再生器に入るステップを含む。

具体的に、使用済み剤領域の使用済み触媒の一部は、使用済み剤循環管を介して流動床反応領域に戻り、使用済み触媒の他の部分は、使用済み傾斜管、流動床反応器ストリッパーおよび使用済み剤輸送管を介して第１の再生器に入る。

選択的に、前記使用済み触媒が再生器を経て再生され得られる再生触媒は、第１の再生剤輸送管を介して流動床反応器の反応領域に入る。

選択的に、再生触媒は、流動床反応器の反応領域に入ると共に、含酸素化合物を含む原料が流動床反応器の分配器を介して流動床反応器の反応領域に入って、反応し、軽オレフィンと使用済み触媒を含有する流れＡを得る。

選択的に、軽オレフィンと使用済み触媒を含有する流れＡは、輸送管を経て流動床反応器の第１の固気分離装置に入って、分離され軽オレフィンを含むガスおよび使用済み触媒を得る。

選択的に、前記軽オレフィンを含有するガスは流動床反応器のガス収集室に入る。

選択的に、前記使用済み触媒は、ストリッピングされた後に第１の再生器に入る。

選択的に、前記使用済み剤領域の流動化ガスは、窒素ガス、水蒸気から選ばれる少なくとも１種である。

選択的に、前記含酸素化合物の原料は、メタノール、ジメチルエーテルから選ばれる少なくとも１種である。

選択的に、前記再生触媒の質量流量と前記含酸素化合物の供給量の比率は、０．３～１．０トンの触媒／トンのメタノールである。

前記再生触媒の質量流量と前記含酸素化合物の供給量の比率は、０．５～１．０トンの触媒／トンのメタノールである。

選択的に、前記流動床反応器の反応領域のプロセス動作条件は、ガスの見掛け線速度が０．５～７．０ｍ／ｓで、反応温度が３５０～５５０℃で、反応圧力が１００～５００ｋＰaで、ベッド密度が１００～５００ｋｇ／ｍ^３である。

選択的に、前記流動床反応器の使用済み剤領域のプロセス動作条件は、ガスの見掛け線速度が０．１～１．０ｍ／ｓで、反応温度が３５０～５５０℃で、反応圧力が１００～５００ｋＰaで、ベッド密度が２００～８００ｋｇ／ｍ^３である。

選択的に、含酸素化合物を含有する原料と再生触媒は、流動床反応器の反応領域で反応した後、軽オレフィンと使用済み触媒を含む流れＡを得、輸送管を経て流動床反応器の第１の固気分離装置に入って、固気分離された後、気相流れＢと固相流れＣに分離される。固相流れＣは使用済み剤領域に入り、使用済み剤領域の流動化ガスと固相流れＣは流れＤを形成する。流れＤは流動床反応器の第２の固気分離装置に入って、固気分離された後、気相流れＥと固相流れＦに分離され、固相流れＦは使用済み剤領域に戻る。使用済み剤領域の使用済み触媒は、ストリッピングされた後、第１の再生器に入り、再生装置を経て再生された後再生触媒は、第１の再生剤輸送管を経て流動床反応器の反応領域に入る。

選択的に、使用済み剤領域の使用済み触媒の一部は、使用済み剤循環管を経て流動床反応器の反応領域の底部に戻る。

選択的に、前記固相流れＣと固相流れＦは使用済み触媒を含有する。

選択的に、気相流れＢと気相流れＥは、流動床反応器のガス収集室で混合され生成ガスを形成し、
前記気相流れＢは軽オレフィンを含有する。

本出願において、反応領域は高速流動化領域に属する。反応領域のガスの見掛け線速度は７．０ｍ／ｓに達することができ、高いメタノール流量を有し、装置の単位体積のメタノール処理量が大きく、メタノールの重量空間速度（ＷＨＳＶ）は２０ｈ^－１に達することができる。使用済み剤領域は気泡流動化領域に属し、使用済み剤領域は吸熱し、使用済み触媒の温度を低下し、低温の使用済み触媒を反応領域に輸送することによって、反応領域のベッド密度を高め、反応領域のベッド温度を制御する。ガスの見掛け線速度が０．５～７．０ｍ／ｓの場合、対応するベッド密度は５００～１００ｋｇ／ｍ^３である。

本出願において、流動床反応器の第１の固気分離装置は輸送管の構造に直接に接続され、流れＡ中の軽オレフィンを含むガスと使用済み触媒との高速分離を実現することによって、軽オレフィンが使用済み触媒の作用下でさらに反応し、より大きい分子量を持つ炭化水素の副産物を生成することを防止する。

好ましい実施形態として、含酸素化合物を含有する原料は、流動床反応器の分配器から流動床反応器の反応領域に入れ、第１の再生剤輸送管からの再生触媒と接触し、軽オレフィンと使用済み触媒を含有する流れＡを生成する。流れＡは、輸送管を経て流動床反応器の第１の固気分離装置に入って、固気分離された後、気相流れＢと固相流れＣに分離される。気相流れＢは軽オレフィンを含有するガスであり、固相流れＣは使用済み触媒である。気相流れＢは流動床反応器のガス収集室入り、固相流れＣは使用済み剤領域に入る。使用済み剤領域の流動化ガスは、使用済み剤領域のガス分配器から使用済み剤領域に入れ、使用済み触媒と接触する。使用済み剤領域の流動化ガスとそれが持つ使用済み触媒は流れＤを形成し、流れＤは流動床反応器の第２の固気分離装置に入って、固気分離された後、気相流れＥと固相流れＦに分離される。気相流れＥは使用済み剤領域の流動化ガスであり、固相流れＦは使用済み触媒である。気相流れＥは流動床反応器のガス収集室に入り、固相流れＦは使用済み剤領域に戻る。気相流れＢと気相流れＥは、流動床反応器のガス収集室で混合され生成ガスを形成する。生成ガスは、生成ガスの輸送管を経由して下流工程に入る。使用済み剤領域の使用済み触媒の一部は、使用済み剤循環管と使用済み剤循環滑動弁を経て、流動床反応器の反応領域の底部に戻る。使用済み触媒の他の部分は、使用済み傾斜管を経由して流動床反応器のストリッパーに入って、ストリッピングされた後、使用済み触媒は使用済み滑動弁と使用済み剤輸送管をさらに経由して第１の再生器に入る。

本出願において、「剤とアルコールの比率」は、再生触媒の質量流量／含酸素化合物の供給量であり、本出願で剤とアルコールの比率で表現する場合、含酸素化合物におけるジメチルエーテルの質量は、Ｃ元素の質量に基づいてメタノール質量に同等に変換して計算する。

本出願の前記の方法において、含酸素化合物は流動床反応器でエチレン、プロピレンおよび副産物に転化し、副産物は第１の再生器でさらにエチレンおよびプロピレンに転化する。したがって、エチレンおよびプロピレンの総生産量は、この２つの部分の生産量を含む。本出願の前記方法において、エチレンの収率は３９～５６ｗｔ％で、プロピレンの収率は３７～５３ｗｔ％で、Ｃ_４－Ｃ_６炭化水素の収率は５ｗｔ％以下である。その他の成分の収率は４ｗｔ％以下であり、その他の組分はメタン、エタン、プロパン、水素、ＣＯおよびＣＯ_２などであり、エチレンとプロピレンの総収率は９２～９６ｗｔ％である。

本出願において、生産単位消費を表現するとき、含酸素化合物におけるジメチルエーテルの質量は、Ｃ元素の質量に基づいてメタノールの質量に同等に変換して計算し、生産単位消費の単位はトンのメタノール／トンの軽オレフィンである。

本出願の前記方法において、生産単位消費は２．４～２．５トンのメタノール/トンの軽オレフィンである。

本出願により発生できる有益効果は、以下を含む。
（１）再生触媒におけるコークス種は、ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンをメインとし、エチレン選択性が高い。
（２）第１の活性化領域と第２の活性化領域における、触媒の平均滞留時間と滞留時間分布を制御することによって、触媒におけるコークス含有量とコークス含有量分布を制御する。
（３）多孔板を使用して、触媒のベッドの内部での逆混合を抑制することによって、触媒におけるコークス分布の均一性を向上させる。
（４）使用済み触媒を活性化すると共に、使用済み触媒におけるコークスをＣＯとＨ_２に転化し、ＣＯとＨ_２はメタノールを調製する原料としてリサイクルできる。
（５）弱酸化性ガス、強酸化性ガスおよび非酸化性ガスをそれぞれ再生媒体とし、段階的に使用済み触媒を活性化する。使用済み触媒の活性化と、高い軽オレフィン選択性を得ると共に、副産物が転化され、エチレンおよびプロピレンの増産を実現する。
（６）使用済み触媒におけるコークスの大部分が、ＣＯとＨ_２に転化された後リサイクルされるため、プロセス全体でＣ原子の利用率は９８．５％以上である。

本出願の一実施形態に係る含酸素化合物で軽オレフィン（ＤＭＴＯ）を調製する装置を示す図である。 図１の第１の活性化領域の横断面を示す図である。

以下、本出願は、実施形態を参照して詳述するが、これらの実施形態に限定されるのではない。

特に説明がない限り、本出願の実施例における原料と触媒は、いずれも商業ルートを通じて購入する。

本出願の一実施形態として、図１および図２に示すように、含酸素化合物で軽オレフィン（ＤＭＴＯ）を調製する装置が示されている。該装置は、流動床反応器１、第１の再生器２および第２の再生器３を含み、それぞれ説明すると以下のとおりである。

図１に示すように、a．流動床反応器１は、流動床反応器ハウジング１－１、流動床反応器の分配器１－２、輸送管１－３、流動床反応器の第１の固気分離装置１－４、流動床反応器のガス収集室１－５、使用済み剤領域のガス分配器１－６、流動床反応器の熱除去器１－７、流動床反応器の第２の固気分離装置１－８、生成ガス輸送管１－９、使用済み剤循環管１－１０、使用済み剤の循環滑動弁１－１１、使用済み傾斜管１－１２、流動床反応器のストリッパー１－１３、使用済み滑動弁１－１４および使用済み剤輸送管１－１５を含む。流動床反応器１は、下部が反応領域で、中部が使用済み剤領域で、上部が固気分離領域である。流動床反応器の分配器１－２は流動床反応器１の反応領域の底部に位置し、輸送管１－３は流動床反応器１の中部と上部の中心領域に位置する。輸送管１－３の底端は反応領域の頂端に接続され、輸送管１－３の上部は流動床反応器の第１の固気分離装置１－４の入口に接続される。流動床反応器の第１の固気分離装置１－４は流動床反応器１の固気分離領域に位置し、流動床反応器の第１の固気分離装置１－４のガス出口は流動床反応器のガス収集室１－５に接続される。流動床反応器の第１の固気分離装置１－４の触媒出口は使用済み剤領域に位置し、使用済み剤領域のガス分配器１－６は使用済み剤領域の底部に位置する。流動床反応器の熱除去器１－７は使用済み剤領域に位置し、流動床反応器の第２の固気分離装置１－８は流動床反応器１の固気分離領域に位置する。流動床反応器の第２の固気分離装置１－８の入口は、流動床反応器１の固気分離領域に位置し、流動床反応器の第２の固気分離装置１－８のガス出口は流動床反応器のガス収集室１－５に接続される。流動床反応器の第２の固気分離装置１－８の触媒出口は使用済み剤領域に位置し、流動床反応器のガス収集室１－５は流動床反応器１の頂部に位置する。生成ガス輸送管１－９は流動床反応器のガス収集室１－５の頂部に接続され、使用済み剤循環管１－１０の入口は使用済み剤領域に接続される。使用済み剤循環管１－１０の出口は流動床反応器１の反応領域の底部に接続され、使用済み剤循環管１－１０には使用済み剤の循環滑動弁１－１１が設置される。使用済み傾斜管１－１２の入口は使用済み剤領域に接続され、使用済み傾斜管１－１２の出口は流動床反応器のストリッパー１－１３の上部に接続される。流動床反応器のストリッパー１－１３は流動床反応器ハウジング１－１の外に設置され、使用済み滑動弁１－１４の入口は、パイプを経て流動床反応器のストリッパー１－１３の底部に接続される。使用済み滑動弁１－１４の出口は、パイプを経て使用済み剤輸送管１－１５の入口に接続され、使用済み剤輸送管１－１５の出口は第１の再生器２に接続される。流動床反応器の第１の固気分離装置１－４は、複数組の固気サイクロン分離器を使用し、各組の固気サイクロン分離器は、１つの第１級の固気サイクロン分離器と１つの第２級の固気サイクロン分離器を含む。流動床反応器の第２の固気分離装置１－８は、複数組の固気サイクロン分離器を使用し、各組の固気サイクロン分離器は、１つの第１級の固気サイクロン分離器と１つの第２級の固気サイクロン分離器を含む。

図１に示すように、第１の再生器２は、第１の再生器ハウジング２－１、第１の再生器の第１の固気分離装置２－２、第１の活性化領域の分配器２－３、バッフル板２－４、第１の活性化領域の触媒輸送管２－５、第１の活性化領域のガス輸送管２－６、第２の活性化領域の分配器２－７、多孔板２－８、第１の再生器の熱除去器２－９、第１の再生器の第２の固気分離装置２－１０、第１の再生器のガス収集室２－１１、第１の再生器の生成ガス輸送管２－１２、第１の再生傾斜管２－１３、第１の再生滑動弁２－１４、第１の再生剤輸送管２－１５、第２の再生傾斜管２－１６、第２の再生滑動弁２－１７および第２の再生剤輸送管２－１８を含む。第１の再生器２は、下から上への、第２の活性化領域、第１の活性化領域および固気分離領域に分けられる。第１の活性化領域は第２の活性化領域の上方の環状領域に位置し、第１の活性化領域の内部にはｎ個のバッフル板２－４が設置されており、バッフル板２－４は第１の活性化領域をｎ個の第１の活性化領域のサブ領域に分割する。各々の第１の活性化領域のサブ領域の底部には、いずれも第１の活性化領域の分配器２－３が個別に設置される。第１の活性化領域の断面は環状であり、第１の活性化領域のサブ領域の断面は扇環形であり、第１～ｎの第１の活性化領域のサブ領域は同心順番に配列される。バッフル板２－４には触媒流通孔が含まれるが、第１の第１の活性化領域のサブ領域と第ｎの第１の活性化領域のサブ領域の間のバッフル板には、触媒流通孔が含まれない。第１の再生器の第１の固気分離装置２－２は第１の再生器２の固気分離領域に位置し、第１の再生器の第１の固気分離装置２－２の入口は、使用済み剤輸送管１－１５の出口に接続される。第１の再生器の第１の固気分離装置２－２のガス出口は固気分離領域に位置し、第１の再生器の第１の固気分離装置２－２の触媒出口は、第１の第１の活性化領域のサブ領域に位置する。第１の活性化領域の触媒輸送管２－５の入口は第ｎの第１の活性化領域のサブ領域に接続され、第１の活性化領域の触媒輸送管２－５の出口は、第２の活性化領域に位置する。各々の第１の活性化領域のサブ領域の頂部には、いずれも第１の活性化領域のガス輸送管２－６が個別に設置されており、第１の活性化領域のガス輸送管２－６の出口は固気分離領域に位置する。第２の活性化領域の分配器２－７は第１の再生器２の第２の活性化領域の底部に位置し、第２の活性化領域にはｍ個の多孔板２－８が設置される。第１の再生器の熱除去器２－９は第２の活性化領域に位置する。第１の再生器の第２の固気分離装置２－１０と第１の再生器のガス収集室２－１１は、第１の再生器２の固気分離領域に位置する。第１の再生器の第２の固気分離装置２－１０の入口は第１の再生器２の固気分離領域に位置し、第１の再生器の第２の固気分離装置２－１０のガス出口は第１の再生器のガス収集室２－１１に接続される。第１の再生器の第２の固気分離装置２－１０の触媒出口は第２の活性化領域に位置し、第１の再生器の生成ガス輸送管２－１２は、第１の再生器のガス収集室２－１１の頂部に接続される。第１の再生傾斜管２－１３の入口は第２の活性化領域の下部に接続され、第１の再生滑動弁２－１４の入口は第１の再生傾斜管２－１３の出口に接続される。第１の再生滑動弁２－１４の出口は、パイプを経て第１の再生剤輸送管２－１５の入口に接続され、第１の再生剤輸送管２－１５の出口は、流動床反応器１の反応領域に接続される。第２の再生傾斜管２－１６の入口は第１の活性化領域に接続され、第２の再生滑動弁２－１７の入口は第２の再生傾斜管２－１６の出口に接続される。第２の再生滑動弁２－１７の出口はパイプを経て第２の再生剤輸送管２－１８の入口に接続され、第２の再生剤輸送管２－１８の出口は、第２の再生器３の中部に接続される。第１の再生器の第２の固気分離装置２－１０は複数組の固気サイクロン分離器を使用し、各組の固気サイクロン分離器は、１つの第１級の固気サイクロン分離器と１つの第２級の固気サイクロン分離器を含む。

図１に示すように、第２の再生器３は、第２の再生器ハウジング３－１、第２の再生器分配器３－２、第２の再生器固気分離装置３－３、第２の再生器のガス収集室３－４、排煙輸送管３－５、第３の再生傾斜管３－６および第３の再生滑動弁３－７を含む。第２の再生器分配器３－２は第２の再生器３の底部に位置し、第２の再生器固気分離装置３－３は第２の再生器３の上部に位置する。第２の再生器固気分離装置３－３の入口は第２の再生器３の上部に位置し、第２の再生器固気分離装置３－３のガス出口は第２の再生器のガス収集室３－４に接続され、第２の再生器固気分離装置３－３の触媒出口は第２の再生器３の下部に位置する。第２の再生器のガス収集室３－４は第２の再生器３の頂部に位置し、排煙輸送管３－５は第２の再生器のガス収集室３－４の頂部に接続される。第３の再生傾斜管３－６の入口は第２の再生器３の下部に接続され、第３の再生傾斜管３－６には第３の再生滑動弁３－７が設置され、第３の再生傾斜管３－６の出口は第１の再生器２の固気分離領域に接続される。第２の再生器固気分離装置３－３は複数組の固気サイクロン分離器を使用し、各組の固気サイクロン分離器は、１つの第１級の固気サイクロン分離器と１つの第２級の固気サイクロン分離器を含む。

本出願の１つの具体的な実施形態において、本出願に記載の含酸素化合物から軽オレフィンを調製するための方法は、以下のステップを含む。

含酸素化合物を含む原料を流動床反応器の分配器１－２から流動床反応器１の反応領域に入れ、第１の再生剤輸送管２－１５からの再生触媒と接触し、軽オレフィンと使用済み触媒を含有する流れＡを生成する。流れＡは、輸送管１－３を経て流動床反応器の第１の固気分離装置１－４に入って、固気分離された後、気相流れＢと固相流れＣに分離され、気相流れＢは軽オレフィンを含有するガスであり、固相流れＣは使用済み触媒である。気相流れＢは流動床反応器のガス収集室１－５に入り、固相流れＣは使用済み剤領域に入る。使用済み剤領域の流動化ガスは、使用済み剤領域のガス分配器１－６から使用済み剤領域に入れ、使用済み触媒と接触し、使用済み剤領域の流動化ガスとそれが持つ使用済み触媒は流れＤを形成する。流れＤは、流動床反応器の第２の固気分離装置１－８に入って、固気分離された後、気相流れＥと固相流れＦに分離され、気相流れＥは使用済み剤領域の流動化ガスであり、固相流れＦは使用済み触媒である。気相流れＥは流動床反応器のガス収集室１－５に入り、固相流れＦは使用済み剤領域に戻る。気相流れＢと気相流れＥは、流動床反応器のガス収集室１－５で混合されて生成ガスを形成し、生成ガスは、生成ガスの輸送管１－９を経由して下流工程に入る。使用済み剤領域の使用済み触媒の一部は、使用済み剤循環管１－１０と使用済み剤の循環滑動弁１－１１を経由して、流動床反応器１の反応領域の底部に戻り、使用済み触媒の他の部分は、使用済み傾斜管１－１２を経由して流動床反応器のストリッパー１－１３に入って、ストリッピングされた後、使用済み触媒は、さらに使用済み滑動弁１－１４と使用済み剤輸送管１－１５を経由して第１の再生器２に入る。

第１の活性化領域の原料を第１の活性化領域の分配器２－３から第１の再生器２の第１の活性化領域に入れ、使用済み触媒は使用済み剤輸送管１－１５から第１の再生器の第１の固気分離装置２－２に入れ、固気分離された後、ガスは、第１の再生器の第１の固気分離装置２－２のガス出口から第１の再生器２の固気分離領域に排出される。使用済み触媒は、第１の再生器の第１の固気分離装置２－２の触媒出口から第１の再生器２の第１の活性化領域に排出される。第１の活性化領域の原料と使用済み触媒は、第１の活性化領域で接触し、化学反応させ、使用済み触媒における不活性コークスと活性コークスは、分子量が小さい含酸素炭化水素種と無酸素炭化水素種に転化し、かつ第１の活性化領域の生成ガスを生成する。第１の活性化領域における触媒は、バッフル板２－４の触媒流通孔を介して第１～ｎの第１の活性化領域のサブ領域を順番に経過する。触媒の一部は、第１の活性化領域の触媒輸送管２－５を経由して第１の再生器２の第２の活性化領域に入り、触媒の他の部分は、第２の再生傾斜管２－１６、第２の再生滑動弁２－１７および第２の再生剤輸送管２－１８を経由して第２の再生器３の中部に入る。第１の活性化領域の生成ガスは、第１の活性化領域のガス輸送管２－６を経由して第１の再生器２の固気分離領域に入る。第２の活性化領域の原料は、第２の活性化領域の分配器２－７から第１の再生器２の第２の活性化領域に入って、第１の活性化領域と第２の再生器３からの触媒と接触し、化学反応させ、コークスに含まれている触媒活性のない含酸素炭化水素種は、触媒活性を有する無酸素炭化水素種に転化される。これと同時に、コークスの分子量がさらに小さくなり、即ち、触媒におけるコークスはポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンをメインとする種に転化され、第２の活性化領域を経過した後、触媒は再生触媒と称される。第２の活性化領域において、第２の活性化領域の原料は第２の活性化領域の生成ガスに転化し、その後、第１の再生器２の固気分離領域に入る。第１の活性化領域の生成ガスと第２の活性化領域の生成ガスは、固気分離領域で混合され再生器の生成ガスを形成し、再生器の生成ガスは触媒を持って第１の再生器の第２の固気分離装置２－１０に入って、固気分離された後、再生器の生成ガスと触媒に分離される。再生器の生成ガスは第１の再生器のガス収集室２－１１に入った後、第１の再生器の生成ガスの輸送管２－１２をさらに経由して下流工程に入り、触媒は第１の再生器２の第２の活性化領域に戻る。第２の活性化領域の再生触媒は吸熱し、降温された後、第１の再生傾斜管２－１３、第１の再生滑動弁２－１４および第１の再生剤輸送管２－１５を経由して流動床反応器１に入る。

第２の再生器分配器３－２から第２の再生器３の底部に空気を入れ、第２の再生器において、空気は第１の再生器２からの触媒と接触し、化学反応させ、触媒におけるコークスは燃焼して除去される。空気は排煙に転化し、排煙は触媒を持って第２の再生器固気分離装置３－３に入って、固気分離された後、排煙は第２の再生器のガス収集室３－４に入り、排煙輸送管３－５をさらに経由して下流の排煙処理システムに入る。触媒は第２の再生器３の底部に戻り、第２の再生器３における触媒は、第３の再生傾斜管３－６と第３の再生滑動弁３－７を経由して第１の再生器２の固気分離領域に入る。

本出願をよりよく説明し、本出願の技術案を容易に理解するために、本出願の典型的であるが非限定的な実施形態は、以下の通りである。

本実施形態では、図１および図２に示される装置を使用する。第１の再生器の第１の固気分離装置２－２は固気サイクロン分離器を使用する。第１の再生器２の第１の活性化領域の内部には、２つのバッフル板２－４が設置され、即ち、ｎ＝２である。バッフル板２－４は第１の活性化領域を２つの第１の活性化領域のサブ領域に分割する。第１の再生器２の第２の活性化領域の内部には、１０個の多孔板２－８が設置され、即ち、ｍ＝１０であり、多孔板２－８の開孔率は５０％である。

本実施形態において、含酸素化合物はメタノールである。使用済み剤領域の流動化ガスは窒素ガスである。第１の活性化領域の原料は１０ｗｔ％の酸素ガスと９０ｗｔ％の水蒸気である。第２の活性化領域の原料は水蒸気である。触媒における活性成分はＳＡＰＯ－３４分子篩である。第３の再生傾斜管と第３の再生滑動弁を経由して、第１の再生器に入る触媒のコークス含有量は約０．５ｗｔ％である。再生触媒におけるコークス含有量は約５ｗｔ％であり、コークス種にはポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンとが含まれる。ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンの質量の、コークス総質量における含有量は約７０ｗｔ％であり、分子量＞１８４であるコークス種の質量の、コークス総質量における含有量は約１７ｗｔ％である。再生触媒におけるコークス含有量分布の四分位偏差は約０．５ｗｔ％である。使用済み触媒におけるコークス含有量は約９ｗｔ％である。第３の再生傾斜管と第３の再生滑動弁を経由して第１の再生器に入る触媒の質量流量は、第１の再生傾斜管、第１の再生滑動弁および第１の再生剤輸送管を経由して流動床反応器に入る触媒の質量流量の１ｗｔ％である。流動床反応器１の反応領域は高速流動化領域に属し、流動床反応器１の反応領域のプロセス動作条件は、ガスの見掛け線速度が約７．０ｍ／ｓで、反応温度が約５５０℃で、反応圧力が約１００ｋＰaで、ベッド密度が約１００ｋｇ／ｍ^３である。流動床反応器１の使用済み剤領域のプロセス動作条件は、ガスの見掛け線速度が約１．０ｍ／ｓで、反応温度が約５５０℃で、反応圧力が約１００ｋＰaで、ベッド密度が約２００ｋｇ／ｍ^３である。第１の再生器２の第１の活性化領域のプロセス動作条件は、ガスの見掛け線速度が０．５ｍ／ｓで、温度が７５０℃で、圧力が１００ｋＰaで、ベッド密度が４００ｋｇ／ｍ^３である。第１の再生器２の第２の活性化領域のプロセス動作条件は、ガスの見掛け線速度が０．５ｍ／ｓで、温度が７００℃で、圧力が１００ｋＰaで、ベッド密度が４００ｋｇ／ｍ^３である。第２の再生器３のプロセス動作条件は、ガスの見掛け線速度が０．５ｍ／ｓで、温度が７５０℃で、圧力が１００ｋＰaで、ベッド密度が７００ｋｇ／ｍ^３である。

本実施形態において、剤とアルコールの比率は約０．３トンの触媒／トンのメタノールである。エチレンの収率は約５６ｗｔ％で、プロピレンの収率は約３７ｗｔ％で、Ｃ_４－Ｃ_６炭化水素の収率は約３ｗｔ％である。その他の成分の収率は約４ｗｔ％であり、その他の成分はメタン、エタン、プロパン、水素、ＣＯとＣＯ_２などである。生産単位消費は、２．４８トンのメタノール／トンの軽オレフィンである。プロセス全体でＣ原子の利用率は９９．５％である。

本実施形態では、図１および図２に示される装置を使用する。第１の再生器の第１の固気分離装置２－２は固気サイクロン分離器を使用する。第１の再生器２の第１の活性化領域の内部には１０個のバッフル板２－４が設置され、即ち、ｎ＝１０である。バッフル板２－４は、第１の活性化領域を１０個の第１の活性化領域のサブ領域に分割され、第１の再生器２の第２の活性化領域の内部には１個の多孔板２－８が設置され、即ち、ｍ＝１であり、多孔板２－８の開孔率は５％である。

本実施形態において、含酸素化合物は８２ｗｔ％のメタノールと１８ｗｔ％のジメチルエーテルである。使用済み剤領域の流動化ガスは水蒸気である。第１の活性化領域の原料は５ｗｔ％の酸素ガスと９５ｗｔ％の水蒸気である。第２の活性化領域の原料は水蒸気である。触媒における活性成分はＳＡＰＯ－３４分子篩である。第３の再生傾斜管と第３の再生滑動弁を経由して第１の再生器に入る触媒におけるコークス含有量は約０．３ｗｔ％である。再生触媒におけるコークス含有量は約７ｗｔ％で、コークス種にはポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンが含まれており、ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンの質量の、コークス総質量における含有量は約６２ｗｔ％であり、分子量＞１８４であるコークス種の質量の、コークス総質量における含有量は約２４ｗｔ％である。再生触媒におけるコークス含有量分布の四分位偏差は約０．２ｗｔ％である。使用済み触媒におけるコークス含有量は約１１ｗｔ％である。第３の再生傾斜管と第３の再生滑動弁を経由して第１の再生器に入る触媒の質量流量は、第１の再生傾斜管、第１の再生滑動弁および第１の再生剤輸送管を経由して流動床反応器に入る触媒の質量流量の５ｗｔ％である。流動床反応器１の反応領域のプロセス動作条件は、ガスの見掛け線速度が約０．５ｍ／ｓで、反応温度が約３５０℃で、反応圧力が約５００ｋＰaで、ベッド密度が約５００ｋｇ／ｍ^３である。流動床反応器１の使用済み剤領域は気泡流動化領域に属する。流動床反応器１の使用済み剤領域のプロセス動作条件は、ガスの見掛け線速度が約０．１ｍ／ｓで、反応温度が約３５０℃で、反応圧力が約５００ｋＰaで、ベッド密度が約８００ｋｇ／ｍ^３である。第１の再生器２の第１の活性化領域のプロセス動作条件は、ガスの見掛け線速度が０．３ｍ／ｓで、温度が７００℃で、圧力が５００ｋＰaで、ベッド密度が５１０ｋｇ／ｍ^３である。第１の再生器２の第２の活性化領域のプロセス動作条件は、ガスの見掛け線速度が０．３ｍ／ｓで、温度が５５０℃で、圧力が５００ｋＰaで、ベッド密度が５１０ｋｇ／ｍ^３である。第２の再生器３のプロセス動作条件は、ガスの見掛け線速度が２．０ｍ／ｓで、温度が７００℃で、圧力が５００ｋＰaで、ベッド密度が１５０ｋｇ／ｍ^３である。

本実施形態において、剤とアルコールの比率は約０．５トンの触媒／トンのメタノールである。エチレンの収率は約３９ｗｔ％で、プロピレンの収率は約５３ｗｔ％で、Ｃ_４－Ｃ_６炭化水素の収率は約５ｗｔ％である。その他の成分の収率は約３ｗｔ％で、その他の成分はメタン、エタン、プロパン、水素、ＣＯおよびＣＯ_２などである。生産単位消費は２．５０トンのメタノール/トン軽オレフィンである。プロセス全体でＣ原子の利用率は９９．３％である。

本実施形態では、図１および図２に示される装置を使用する。第１の再生器の第１の固気分離装置２－２は固気高速分離器を使用する。第１の再生器２の第１の活性化領域の内部には４個のバッフル板２－４が設置され、即ち、ｎ＝４である。バッフル板２－４は、第１の活性化領域を４個の第１の活性化領域のサブ領域に分割する。第１の再生器２の第２の活性化領域の内部には６個の多孔板２－８が設置され、即ち、ｍ＝６であり、多孔板２－８の開孔率は３０％である。

本実施形態において、含酸素化合物はジメチルエーテルである。使用済み剤領域の流動化ガスは５ｗｔ％の窒素ガスと９５ｗｔ％の水蒸気である。第１の活性化領域の原料は１ｗｔ％の酸素ガスと９９ｗｔ％の水蒸気である。第２の活性化領域の原料は、水蒸気と副産物の混合物である。副産物は、本実施形態にて生産されるエチレンとプロピレン以外のその他の生成物で、水素、メタン、エタン、プロパンおよびＣ_４－Ｃ_６炭化水素などを含む。触媒における活性成分はＳＡＰＯ－３４分子篩である。第３の再生傾斜管と第３の再生滑動弁を経由して第１の再生器に入る触媒におけるコークス含有量は約０．２ｗｔ％である。再生触媒におけるコークス含有量は約８ｗｔ％で、コークス種にはポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンが含まれており、ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンの質量の、コークス総質量における含有量は約８１ｗｔ％であり、分子量＞１８４であるコークス種の質量の、コークス総質量における含有量は約９ｗｔ％である。再生触媒におけるコークス含有量分布の四分位偏差は約１．５ｗｔ％である。使用済み触媒におけるコークス含有量は約１２ｗｔ％である。第３の再生傾斜管と第３の再生滑動弁を経由して第１の再生器に入る触媒の質量流量は、第１の再生傾斜管、第１の再生滑動弁および第１の再生剤輸送管を経由して流動床反応器に入る触媒の質量流量の２０ｗｔ％である。流動床反応器１の反応領域のプロセス動作条件は、ガスの見掛け線速度が約３．０ｍ／ｓで、反応温度が約４５０℃で、反応圧力が約３００ｋＰaで、ベッド密度が約２３０ｋｇ／ｍ^３である。流動床反応器１の使用済み剤領域のプロセス動作条件は、ガスの見掛け線速度が約０．２ｍ／ｓで、反応温度が約４５０℃で、反応圧力が約３００ｋＰaで、ベッド密度が約６００ｋｇ／ｍ^３である。第１の再生器２の第１の活性化領域のプロセス動作条件は、ガスの見掛け線速度が０．２ｍ／ｓで、温度が６８０℃で、圧力が３００ｋＰaで、ベッド密度が５８０ｋｇ／ｍ^３である。第１の再生器２の第２の活性化領域のプロセス動作条件は、ガスの見掛け線速度が０．２ｍ／ｓで、温度が６３０℃で、圧力が３００ｋＰaで、ベッド密度が５８０ｋｇ／ｍ^３である。第２の再生器３のプロセス動作条件は、ガスの見掛け線速度が１．５ｍ／ｓで、温度が６９０℃で、圧力が３００ｋＰaで、ベッド密度が２５０ｋｇ／ｍ^３である。

本実施形態において、剤とアルコールの比率は約０．８トンの触媒／トンのメタノールである。エチレンの収率は約４６ｗｔ％で、プロピレンの収率は約４８ｗｔ％で、Ｃ_４－Ｃ_６炭化水素の収率は約４ｗｔ％である。その他の成分の収率は約２ｗｔ％で、その他の成分はメタン、エタン、プロパン、水素、ＣＯとＣＯ_２などである。生産単位消費は２．４５トンのメタノール／トンの軽オレフィンである。プロセス全体でＣ原子の利用率は９８．５％である。

本実施形態では、図１および図２に示される装置を使用する。第１の再生器の第１の固気分離装置２－２は固気高速分離器を使用する。第１の再生器２の第１の活性化領域の内部には８個のバッフル板２－４が設置され、即ち、ｎ＝８である。バッフル板２－４は、第１の活性化領域を８個の第１の活性化領域のサブ領域に分割する。第１の再生器２の第２の活性化領域の内部には４個の多孔板２－８が設置され、即ち、ｍ＝４であり、多孔板２－８の開孔率は２０％である。

本実施形態において、含酸素化合物はメタノールである。使用済み剤領域の流動化ガスは水蒸気である。第１の活性化領域の原料は１ｗｔ％の酸素ガスと９９ｗｔ％の水蒸気である。第２の活性化領域の原料は水蒸気と副産物の混合物である。副産物は、本実施形態にて生産されるエチレンとプロピレン以外の他の生成物を指し、水素、メタン、エタン、プロパンおよびＣ_４－Ｃ_６炭化水素などを含む。触媒における活性成分はＳＡＰＯ－３４分子篩である。第３の再生傾斜管と第３の再生滑動弁を経由して、第１の再生器に入る触媒のコークス含有量は約０．２ｗｔ％である。再生触媒におけるコークス含有量は約１１ｗｔ％である。コークス種にはポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンが含まれており、ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンの質量の、コークス総質量における含有量は約８２ｗｔ％であり、分子量＞１８４であるコークス種の質量の、コークス総質量における含有量は約７ｗｔ％である。再生触媒におけるコークス含有量分布の四分位偏差は約１．１ｗｔ％である。使用済み触媒におけるコークス含有量は約１３ｗｔ％である。第３の再生傾斜管と第３の再生滑動弁を経由して第１の再生器に入る触媒の質量流量は、第１の再生傾斜管、第１の再生滑動弁および第１の再生剤輸送管を経由して流動床反応器に入る触媒の質量流量の１５ｗｔ％である。流動床反応器１の反応領域のプロセス動作条件は、ガスの見掛け線速度が約４．０ｍ／ｓで、反応温度が約５００℃で、反応圧力が約２００ｋＰaで、ベッド密度が約１６０ｋｇ／ｍ^３である。流動床反応器１の使用済み剤領域のプロセス動作条件は、ガスの見掛け線速度が約０．５ｍ／ｓで、反応温度が約５００℃で、反応圧力が約２００ｋＰaで、ベッド密度が約３００ｋｇ／ｍ^３である。第１の再生器２の第１の活性化領域のプロセス動作条件は、ガスの見掛け線速度が０．１ｍ／ｓ、温度が６５０℃で、圧力が２００ｋＰaで、ベッド密度が７００ｋｇ／ｍ^３である。第１の再生器２の第２の活性化領域のプロセス動作条件は、ガスの見掛け線速度が０．１ｍ／ｓで、温度が６００℃で、圧力が２００ｋＰaで、ベッド密度が７００ｋｇ／ｍ^３である。第２の再生器３のプロセス動作条件は、ガスの見掛け線速度が１．０ｍ／ｓで、温度が６５０℃で、圧力が２００ｋＰaで、ベッド密度が４００ｋｇ／ｍ^３である。

本実施形態において、剤とアルコールの比率は約１．０トンの触媒／トンのメタノールである。エチレンの収率は約５０ｗｔ％で、プロピレンの収率は約４６ｗｔ％で、Ｃ_４－Ｃ_６炭化水素の収率は約２ｗｔ％である。その他の成分の収率は約２ｗｔ％で、その他の成分はメタン、エタン、プロパン、水素、ＣＯとＣＯ_２などである。生産単位消費は２．４０トンのメタノール／トンの軽オレフィンである。プロセス全体でＣ原子の利用率は９９．０％である。

上記の説明は、本出願の一部の実施例のみであり、いかなる形式で本出願を制限するものではない。本出願では、より好ましい実施例を上記のように開示しているが、本出願を限定するものではない。当分野に精通している技術者が、本出願の技術案から逸脱しない範囲内で、上記に開示された技術内容を利用して行われた様々な変動や修飾は、いずれも等価実施例と同等であり、いずれも技術案の範囲内に属する。

１：流動床反応器
１－１：流動床反応器ハウジング
１－２：流動床反応器の分配器
１－３：輸送管
１－４：流動床反応器の第１の固気分離装置
１－５：流動床反応器のガス収集室
１－６：使用済み剤領域のガス分配器
１－７：流動床反応器の熱除去器
１－８：流動床反応器の第２の固気分離装置
１－９：生成ガスの輸送管
１－１０：使用済み剤循環管
１－１１：使用済み剤の循環滑動弁
１－１２：使用済み傾斜管
１－１３：流動床反応器のストリッパー
１－１４：使用済み滑動弁
１－１５：使用済み剤輸送管
２：第１の再生器
２－１：第１の再生器ハウジング
２－２：第１の再生器の第１の固気分離装置
２－３：第１の活性化領域の分配器
２－４：バッフル板
２－５：第１の活性化領域の触媒輸送管
２－６：第１の活性化領域のガス輸送管
２－７：第２の活性化領域の分配器
２－８：多孔板
２－９：第１の再生器の熱除去器
２－１０：第１の再生器の第２の固気分離装置
２－１１：第１の再生器のガス収集室
２－１２：第１の再生器の生成ガス輸送管
２－１３：第１の再生傾斜管
２－１４：第１の再生滑動弁
２－１５：第１の再生剤輸送管
２－１６：第２の再生傾斜管
２－１７：第２の再生滑動弁
２－１８：第２の再生剤輸送管
３：第２の再生器
３－１：第２の再生器ハウジング
３－２：第２の再生器分配器
３－３：第２の再生器のガス収集室
３－５：排煙輸送管
３－６：第３の再生傾斜管
３－７：第３の再生滑動弁

Claims (8)

1. 含酸素化合物から軽オレフィンを調製する触媒を活性化するための再生装置であって、
   前記再生装置は、第１の再生器および第２の再生器を含み、
   前記第１の再生器は、下から上への、第２の活性化領域、第１の活性化領域および固気分離領域を含み、
   前記第２の活性化領域および固気分離領域は、軸方向に連通され、
   前記第１の活性化領域は、前記第２の活性化領域と固気分離領域の接続先の外周に設置されており、前記第１の活性化領域と前記第２の活性化領域とは連通され、
   前記第１の活性化領域は、環状のチャンバであり、
   前記第１の活性化領域は、径方向に沿ってｎ個のバッフル板が設けられており、前記ｎ個のバッフル板は、前記第１の活性化領域をｎ個の第１の活性化領域のサブ領域に分割され、
   ｎ－1個の前記バッフル板には、前記第１の活性化領域に入る触媒が環状方向に沿って流れるように、触媒流通孔が開設されており、
   前記第１の再生器の第１の活性化領域は、前記第１の活性化領域における触媒が前記第２の再生器に入れるように、第２の再生器ラインに接続され、
   前記第２の再生器は、第２の再生器における触媒が前記固気分離領域に入れられるように、第１の再生器固気分離領域のラインに接続され、
   前記第１の再生器の第１の活性化領域においては、活性化ガスとして弱酸化性水蒸気及び少量の酸素ガスを使用し、前記第２の再生器においては、活性化ガスとして強酸化性の空気を使用し、前記第１の再生器の第２の活性化領域においては、活性化ガスとして非酸化性の水蒸気、メタン、エタン、プロパン又はＣ _４ －Ｃ _６ 炭化水素を使用する、
   ことを特徴とする含酸素化合物から軽オレフィンを調製する触媒を活性化するための再生装置。
2. 前記再生装置は、第２の再生傾斜管、第２の再生剤輸送管および第３の再生傾斜管を含み、
   第１の再生器の第１の活性化領域、第２の再生傾斜管、第２の再生剤輸送管および第２の再生器の中部は順番に連通されており、
   第２の再生器の底部、第３の再生傾斜管および前記固気分離領域は順番に連通され、
   前記第１の再生器は、第１の再生器のガス収集室および第１の再生器の熱除去器を含み、
   前記第１の再生器のガス収集室は、前記第１の再生器の頂部に位置し、
   前記第１の再生器のガス収集室の頂部には、第１の再生器の生成ガス輸送管が設置されており、
   前記固気分離領域には、第１の再生器の第２の固気分離装置が設置されており、
   前記第１の再生器のガス収集室は、第１の再生器の第２の固気分離装置のガス出口に接続され、
   前記第１の再生器の熱除去器は、前記第２の活性化領域の下部に位置し、
   前記第２の再生器は、第２の再生器ハウジング、第２の再生器分配器、第２の再生器固気分離装置および第２の再生器のガス収集室を含み、
   前記第２の再生器分配器は、第２の再生器の底部に位置し、
   前記第２の再生器固気分離装置は、第２の再生器の上部に位置し、
   前記第２の再生器のガス収集室は、第２の再生器の頂部に位置し、
   前記第２の再生器固気分離装置のガス出口は、第２の再生器のガス収集室に接続されており、前記第２の再生器固気分離装置の触媒出口は、第２の再生器の下部に位置する、ことを特徴とする請求項１に記載の再生装置。
3. 前記第１の活性化領域において、前記ｎ個のバッフル板は、第１のバッフル板、第２のバッフル板ないし第ｎのバッフル板を含み、
   前記第１のバッフル板には、前記触媒流通孔が開設されておらず、
   前記第２ないし第ｎのバッフル板には、前記触媒流通孔が開設されており、
   前記第１のバッフル板と前記第２のバッフル板によって分割形成された第１の活性化領域のサブ領域には、使用済み触媒入口が設けられており、
   前記第１のバッフル板と前記第ｎのバッフル板によって分割形成された第ｎの活性化領域のサブ領域には、前記第１の活性化領域と前記第２の活性化領域とを連通される、第１の活性化領域の触媒輸送管が設けられており、
   前記第１の活性化領域のサブ領域の下方には、第１の活性化領域の分配器が設けられており、
   前記第１の活性化領域のサブ領域の頂部には、第１の活性化領域のガス輸送管が設けられており、
   前記第１の活性化領域の上部には、第１の再生器の第１の固気分離装置が設置されており、
   前記第１の再生器の第１の固気分離装置は、前記使用済み触媒入口を介して前記第１の活性化領域に連通され、
   前記ｎの値の範囲は、２≦ｎ≦１０であり、
   前記第１の活性化領域のサブ領域の断面は、扇環形であり、
   前記第２の活性化領域には、水平方向に沿ってｍ個の多孔板が設置されており、
   １≦ｍ≦１０であり、
   前記多孔板の開孔率は、５～５０％であり、
   前記第２の活性化領域の底部には、第２の活性化領域の分配器が設置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の再生装置。
4. 含酸素化合物から軽オレフィンを調製するための装置であって、流動床反応器および再生装置を含み、
   前記再生装置は、請求項１に記載の再生装置を含み、
   前記流動床反応器は、使用済み剤領域、使用済み傾斜管、流動床反応器のストリッパー、使用済み剤輸送管、第１の再生傾斜管および第１の再生剤輸送管を含み、
   使用済み剤領域、使用済み傾斜管、流動床反応器のストリッパー、使用済み剤輸送管、第１の再生器の第１の固気分離装置は、順番に連通され、
   第２の活性化領域、第１の再生傾斜管、第１の再生剤輸送管、流動床反応器の反応領域は、順番に連通される、ことを特徴とする装置。
5. 前記流動床反応器は、下ハウジング、輸送管および上ハウジングを含み、
   前記下ハウジングは、反応領域を包囲形成し、
   前記輸送管は、前記反応領域の上方に位置し、前記反応領域に連通され、
   前記輸送管の外周には、上ハウジングが設けられており、
   前記上ハウジングは、前記輸送管とキャビティを包囲形成し、
   前記キャビティは、下から上への、使用済み剤領域および固気分離領域に分けられ、
   前記固気分離領域には、流動床反応器の第１の固気分離装置が設置されており、
   前記輸送管の上部は、流動床反応器の第１の固気分離装置の入口に接続され、
   前記流動床反応器は、流動床反応器の分配器、流動床反応器の熱除去器、使用済み剤領域のガス分配器、流動床反応器のガス収集室および流動床反応器の第２の固気分離装置を含み、
   前記流動床反応器の分配器は、反応領域の底部に位置し、
   前記流動床反応器の熱除去器は、使用済み剤領域の下部に位置し、
   前記使用済み剤領域のガス分配器は、使用済み剤領域の下部に位置し、
   流動床反応器の第２の固気分離装置と、流動床反応器の第１の固気分離装置のガス出口と、流動床反応器のガス収集室とは、互いに接続され、
   前記流動床反応器のガス収集室には、生成ガス輸送管が設置されており、
   流動床反応器の第１の固気分離装置と、流動床反応器の第２の固気分離装置の触媒出口と、使用済み剤領域とは、互いに接続され、
   前記反応領域と使用済み剤領域の間は、使用済み剤循環管を介して連通される、ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 含酸素化合物から軽オレフィンを調製する方法であって、請求項４に記載の装置を使用し、
   前記含酸素化合物から軽オレフィンを調製する方法は、含酸素化合物から軽オレフィンを調製する触媒を活性化する方法を含み、含酸素化合物から軽オレフィンを調製する触媒を活性化する方法は、請求項１に記載の再生装置を用い、
   前記含酸素化合物から軽オレフィンを調製する触媒を活性化する方法は、
   第１の活性化領域の原料と使用済み触媒を第１の活性化領域に入れ、前記使用済み触媒は、前記第１の活性化領域のサブ領域に沿って環状方向に流れると共に、第１の活性化領域の原料と化学反応させ、触媒Ａを生成するステップと、
   前記触媒Ａの一部である触媒Ａ１と第２の再生器の原料を第２の再生器に入れ、化学反応させ、触媒Ａ３を生成するステップと、
   前記触媒Ａの他の部分である触媒Ａ２、触媒Ａ３および第２の活性化領域の原料を第２の活性化領域に入れさせ、化学反応させ、再生触媒を生成するステップとを含み、
   前記触媒Ａにおけるコークスの成分には、含酸素炭化水素種および無酸素炭化水素種が含有されており、
   前記含酸素化合物から軽オレフィンを調製する方法は、
   含酸素化合物を含む原料と再生触媒を反応領域に入れ、反応させ、軽オレフィンおよび使用済み触媒を含む流れＡを得るステップと、
   前記流れＡを固気分離させた後、前記使用済み触媒を使用済み剤領域に入れるステップと、
   使用済み剤領域の使用済み触媒の一部は流動床反応領域に戻り、使用済み触媒の他の部分は第１の再生器に入れるステップとをさらに含む、ことを特徴とする方法。
7. 前記第１の活性化領域の原料は、酸素ガスと水蒸気を含有し、
   酸素ガスの質量分率は１０ｗｔ％以下であり、
   水蒸気の質量分率は９０～１００ｗｔ％であり、
   前記第２の活性化領域の原料は、水蒸気、炭化水素混合物から選ばれる少なくとも１つであり、
   前記炭化水素混合物には、メタン、エタン、プロパンおよびＣ_４－Ｃ_６炭化水素が含まれており、前記Ｃ_４－Ｃ_６炭化水素には、ブテン、ブタン、ペンテン、ペンタン、ヘキセンおよびヘキサンが含まれており、
   第２の再生器の原料には、空気が含有されており、
   前記触媒Ａ３におけるコークス含有量は０～０．５ｗｔ％であり、
   前記使用済み触媒におけるコークス含有量は９～１３ｗｔ％であり、
   前記再生触媒におけるコークス含有量は５～１１ｗｔ％であり、
   前記再生触媒におけるコークス含有量分布の四分位偏差は１．５ｗｔ％以下であり、
   前記再生触媒において、コークス種は、ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンを含み、
   ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンの質量和の、コークスの総質量における含有量は６０ｗｔ％以上であり、
   分子量＞１８４であるコークス種の質量の、コークス総質量における含有量は３０ｗｔ％以下であり、
   前記コークスの総質量は、コークス種の総質量を指し、
   第２の再生器から第１の再生器に入る触媒の質量流量は、第１の再生器から流動床反応器に入る触媒の質量流量の１～２０ｗｔ％であり、
   前記使用済み触媒には、ＳＡＰＯ－３４分子篩が含まれている、ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記使用済み剤領域の流動化ガスは、窒素ガス、水蒸気から選ばれる少なくとも１つであり、
   前記含酸素化合物の原料は、メタノールを含み、
   前記再生触媒の質量流量と前記含酸素化合物の供給量の比率は、０．５～１．０トンの触媒／トンのメタノールである、ことを特徴とする請求項６に記載の方法。

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