[发明专利]甲醇催化转化制芳烃的反应系统及其反应方法

权利要求书

1.一种甲醇催化转化制芳烃的反应系统，包括流化床再生器(1)、提升管再生器(6)、流化床反应器(22)、甲醇反应区(17)、轻烃反应区(4)、脱气区(2)、立管(3)；

其中：提升管再生器(6)下部和待生斜管(7)相连，提升管再生器(6)出口和提升管再生旋风分离器(8)相连，提升管再生旋风分离器(8)位于流化床再生器(1)内；流化床再生器(1)内设有流化床再生旋风分离器(9)，流化床再生器(1)位于脱气区(2)上方；脱气区(2)位于立管(3)上方；再生斜管(19)连接流化床再生器(1)和脱气区(2)；立管(3)位于流化床反应器(22)内，立管(3)下部位于轻烃反应区(4)；流化床反应器(22)横向由里到外依次是立管(3)、轻烃反应区(4)、下行区(21)、甲醇反应区(17)；立管(3)、轻烃反应区(4)、下行区(21)和甲醇反应区(17)同轴排布；下行区(21)和甲醇反应区(17)由隔板(5)相连；下行区(21)设有反应器旋风分离器Ⅱ(23)；甲醇反应区(17)设有反应器旋风分离器Ⅰ(24)；甲醇反应区(17)和待生斜管(7)相连。

2.根据权利要求1所述的甲醇催化转化制芳烃的反应系统，其特征在于所述轻烃反应区(4)和甲醇反应区(17)占流化床反应器(22)总体积的70～90％，轻烃反应区(4)和甲醇反应区(17)体积比为(0.4～0.8)︰1。

3.根据权利要求1所述的甲醇催化转化制芳烃的反应系统，其特征在于所述脱气区设置取热器，取热器控制轻烃反应区内催化剂温度。

4.一种甲醇催化转化制芳烃的反应方法，采用权利要求1～3中所述的任意一种反应系统，所述的反应方法包括以下几个步骤：

a)甲醇原料(10)进入甲醇反应区(17)和改性ZSM-5催化剂在有效的反应条件下接触反应，得到含有芳烃的反应产物Ⅰ(18)和待生催化剂，反应产物Ⅰ(18)经反应器旋风分离器Ⅰ(24)分离进入后续分离系统；

b)待生催化剂经待生斜管(7)进入提升管再生器(6)和再生介质Ⅰ(12)接触再生，得到的半再生催化剂和烟气Ⅰ(15)进入提升管再生旋风分离器(8)进行分离，烟气Ⅰ(15)进入后续烟气系统；

c)半再生催化剂进入流化床再生器(1)和再生介质Ⅱ(14)接触再生，得到再生催化剂和烟气Ⅱ(16)，烟气Ⅱ(16)经流化床再生旋风分离器(9)分离进入后续烟气系统；

d)再生催化剂经再生斜管(19)进入脱气区(2)和脱气介质(13)接触得到脱气后再生催化剂和脱气产物(25)，脱气后再生催化剂经立管(3)进入轻烃反应区(4)，脱气产物(25)返回流化床再生器(1)；

e)轻烃原料(11)从轻烃反应区(4)底部进入，和脱气后再生催化剂接触反应，得到的半待生催化剂和反应产物Ⅱ(20)一起上行，反应产物Ⅱ(20)经反应器旋风分离器Ⅱ(23)分离进入后续分离系统，半待生催化剂在下行区(21)内下行进入甲醇反应区(17)。

5.根据权利要求4所述的甲醇催化转化制芳烃的方法，其特征在于所述脱气介质(13)为烟气Ⅱ和/或氮气；再生介质Ⅱ(14)为空气，再生介质Ⅰ(12)为空气或空气和烟气Ⅱ的混合气，氧气体积百分含量为15～21％。

6.根据权利要求4所述的甲醇催化转化制芳烃的方法，其特征在于所述提升管再生器(6)内催化剂温度为500～600℃，催化剂密度为50～100千克/立方米，催化剂停留时间为1～5秒；所述流化床再生器(1)内催化剂温度为620～700℃，催化剂床层密度为300～500千克/立方米。

7.根据权利要求4所述的甲醇催化转化制芳烃的方法，其特征在于所述甲醇反应区(17)有效的反应条件为反应温度为450～550℃，甲醇原料(10)的重量空速为0.2～15小时^-1，催化剂床层密度为200～500千克/立方米，反应表压为0～1兆帕。