[发明专利]含氧化合物转化制备低碳烯烃的再生装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种含氧化合物转化制备低碳烯烃的再生装置。

技术背景

低碳烯烃，主要是乙烯和丙烯，是两种重要的基础化工原料，其需求量在不断增加。一般地，乙烯、丙烯是通过石油路线来生产，但由于石油资源有限的供应量及较高的价格，由石油资源生产乙烯、丙烯的成本不断增加。近年来，人们开始大力发展替代原料转化制乙烯、丙烯的技术。其中，一类重要的用于低碳烯烃生产的替代原料是含氧化合物，例如醇类(甲醇、乙醇)、醚类(二甲醚、甲乙醚)、酯类(碳酸二甲酯、甲酸甲酯)等，这些含氧化合物可以通过煤、天然气、生物质等能源转化而来。某些含氧化合物已经可以达到较大规模的生产，如甲醇，可以由煤或天然气制得，工艺十分成熟，可以实现上百万吨级的生产规模。由于含氧化合物来源的广泛性，再加上转化生成低碳烯烃工艺的经济性，所以由含氧化合物转化制烯烃(OTO)的工艺，特别是由甲醇转化制烯烃(MTO)的工艺受到越来越多的重视。

另外，本领域所公认的，SAPO-34催化剂上附着一定量的积碳，有利于保持较高的低碳烯烃选择性，而且MTO工艺的剂醇比很小，生焦率较低，要实现较大的、容易控制的催化剂循环量，就需要在再生区中将催化剂上的积碳量控制在一定水平，进而达到控制反应区内催化剂平均积碳量的目的。因此，MTO技术中如何将反应区内的催化剂平均积碳量控制在某一水平是关键。

US 20060025646专利中涉及一种控制MTO反应器反应区中催化剂积碳量的方法，是将失活的催化剂一部分送入再生区烧碳，另一部分失活催化剂返回到反应区继续反应。

上述方法中会使得进入反应器内的两股催化剂之间的碳差很大，混合后催化剂上积碳量并不均匀，而含有较多碳的催化剂以及含有很少碳的催化剂都对低碳烯烃的选择性不利，存在产物选择性波动较大、目的产物选择性较低的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的再生器内催化剂不完全烧碳再生程度不好控制的问题，提供一种新的含氧化合物转化制备低碳烯烃的再生装置。该装置用于低碳烯烃的生产中，具有再生器内催化剂烧碳再生程度方便控制、再生器出口催化剂平均积碳水平更为合理的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下，一种含氧化合物转化制低碳烯烃的再生装置，主要包括：再生器稀相段1及再生器密相段2；再生器密相段2侧下部开有催化剂入口3，再生器密相段2下部开有再生介质入口5，侧边开有再生介质补充入口6，侧上方开口连接外取热器9，上部与再生器稀相段1相连，再生器稀相段1侧下部开有催化剂出口4，内设旋风分离器7，上部开有烟气出口8。

上述技术方案中，再生器为流化床，且再生器优选方案为湍流床。再生器密相段2侧边开有再生介质补充入口6，再生器密相段2与再生器稀相段的直径之比优选范围为0.1～0.99∶1；再生器密相段2侧边再生介质补充入口6数量优选范围为1～10个；最下方的再生介质补充入口到再生器密相段底部的距离优选方案为整个再生器密相段高度的0.1～1，各补充入口之间的间距优选方案为再生器密相段高度的0.1～0.9。再生器密相段2与再生器稀相段的直径之比更优选范围为0.4～0.8∶1；再生器密相段2侧边再生介质补充入口6数量更优选范围为1～4个；最下方的再生介质补充入口到再生器密相段底部的距离更优选方案为整个再生器密相段高度的0.2～0.8，各补充入口之间的间距更优选方案为再生器密相段高度的0.2～0.4。再生器密相段2侧边所补充的再生介质为一种或为两种以上再生介质混合而成，再生介质包括：烟气出口8出去的烟气、空气、氧气或氮气；两种以上再生介质混合时氮气占混合再生介质的1～99.9％(摩尔比)；两种以上再生介质混合时优选方案为氮气占混合再生介质的70～99％(摩尔比)。再生器密相段2下部的再生介质入口5的再生介质为一种或为两种以上再生介质混合而成，再生介质包括：烟气出口(8)出去的烟气、空气、氧气或氮气；两种以上再生介质混合时氮气占混合再生介质的1～99％(摩尔比)；两种以上再生介质混合优选方案为时氮气占混合再生介质的70～90％(摩尔比)。外取热器9内催化剂的流动形式为自然对流，可以通过改变取热负荷实现调节再生温度的目的。