[发明专利]反应-再生装置及其用途

说明书

本发明涉及一种反应‑再生装置及其用途。所述反应‑再生装置包括反应器和再生器；所述反应器和所述再生器通过待生斜管和再生斜管相连；其特征在于，所述反应器包括：(a)快速流化床反应区；所述快速流化床反应区具有注入催化剂的第一端和供催化剂从所述快速流化床反应区中流出的第二端；(b)拟提升反应区；所述拟提升反应区与所述快速流化床反应区以流体相通的方式相连；(c)提升管反应区；所述提升管反应区与所述拟提升反应区以流体相通的方式相连。所述反应‑再生装置可用于含氧化合物至烯烃的转化反应中。

技术领域

本发明涉及一种反应-再生装置及其用途。

背景技术

低碳烯烃，即乙烯和丙烯，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。

文献US4499327对磷酸硅铝分子筛催化剂应用于甲醇转化制烯烃工艺进行了详细研究，认为SAPO-34是MTO工艺的首选催化剂。SAPO-34催化剂具有很高的低碳烯烃选择性，而且活性也较高，可使甲醇转化为低碳烯烃的反应时间达到小于10秒的程度，更甚至达到提升管的反应时间范围内。

目前MTO反应器包括鼓泡流化床、湍动流化床、快速流化床等流态化型式。例如，文献US6166282公布了一种甲醇转化为低碳烯烃的技术和反应器，采用快速流化床反应区，气相在气速较低的密相反应区反应完成后，上升到内径急速变小的快分区后，采用特殊的气固分离设备初步分离出大部分的夹带催化剂。由于反应后产物气与催化剂快速分离，有效的防止了二次反应的发生。经模拟计算，与传统的鼓泡流化床反应器相比，该快速流化床反应区内径及催化剂所需藏量均大大减少。文献CN1723262A公布了带有中央催化剂回路的多级提升管反应装置用于氧化物转化为低碳烯烃工艺，该套装置包括多个提升管反应器、气固分离区、多个偏移元件等，每个提升管反应器各自具有注入催化剂的端口，汇集到设置的分离区，将催化剂与产品气分开。

发明内容

本发明提供一种新的反应-再生装置。

具体而言，本发明涉及一种反应-再生装置，包括反应器和再生器；所述反应器和所述再生器通过待生斜管和再生斜管相连；其特征在于，所述反应器包括：

(a)快速流化床反应区；所述快速流化床反应区具有注入原料的第一端和供第一产物从所述快速流化床反应区中流出的第二端；

(b)拟提升反应区；所述拟提升反应区具有注入第一产物的第一端和供第二产物从所述拟提升反应区中流出的第二端；所述拟提升反应区与所述快速流化床反应区以流体相通的方式相连；

(c)提升管反应区；所述提升管反应区具有注入第二产物的第一端和供第三产物从所述提升管反应区中流出的第二端；所述提升管反应区与所述拟提升反应区以流体相通的方式相连。

根据本发明的一个方面，所述快速流化床反应区、所述拟提升反应区和所述提升管反应区具有重合的中心轴。

根据本发明的一个方面，所述反应器进一步包括：(d)反应器密相床；所述拟提升反应区配置于所述反应器密相床内。

根据本发明的一个方面，所述反应器密相床通过反应器循环斜管与所述快速流化床反应区相连。