[发明专利]甲醇催化转化制芳烃的反应装置及方法

权利要求书

1.一种甲醇催化转化制芳烃的反应装置，包括湍动床反应区(1)、快床转化区(2)、提升区(5)和二密床(3)；所述快床转化区(2)位于湍动床反应区(1)和二密床(3)的内部，快床转化区(2)的上部出口和提升区(5)相连且相连处位于二密床(3)内，快床转化区(2)的下部入口位于湍动床反应区(1)催化剂床层内；所述提升区(5)的下部入口与所述湍动床反应区(1)的上部出口相连，所述二密床(3)设置于所述提升区(5)的外部，并且所述提升区(5)与所述湍动床反应区(1)的相连处位于所述二密床(3)内；

所述反应装置还包括再生斜管(6)、待生斜管(7)、循环斜管(8)、湍动床反应区旋风分离器(9)、二密床旋风分离器(10)、轻烃进料分布器(12)、甲醇进料分布器(11)和甲醇进料管(4)；所述湍动床反应区旋风分离器(9)位于湍动床反应区(1)内且其出口连接二密床(3)，二密床旋风分离器(10)位于二密床(3)内，再生斜管(6)与湍动床反应区(1)相连，待生斜管(7)与二密床(3)相连，循环斜管(8)分别与二密床(3)和湍动床反应区(1)相连；所述轻烃进料分布器(12)位于湍动床反应区(1)内部，且位于再生斜管(6)和湍动床反应区(1)的连接处之下，甲醇进料分布器(11)位于快床转化区(2)内部且与甲醇进料管(4)相连；所述再生斜管(6)和湍动床反应区(1)的连接处位于甲醇进料管(4)之下。

2.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述反应装置包括至少一个快床转化区(2)；以所述快床转化区(2)的数量为n计，所述至少一个快床转化区(2)之间的夹角为360/n°；n小于20。

3.一种甲醇催化转化制芳烃的方法，采用如权利要求1或2所述的反应装置，包括如下步骤：

S1)轻烃原料(14)进入湍动床反应区(1)和催化剂接触反应，得到的半待生催化剂和轻烃转化产物(17)上行，部分半待生催化剂进入快床转化区(2)，部分半待生催化剂经提升区(5)进入二密床(3)，轻烃转化产物(17)进入二密床(3)；

S2)甲醇原料(13)进入快床转化区(2)，与半待生催化剂接触反应，反应得到的催化剂和反应产物经提升区(5)进入二密床(3)；

S3)二密床(3)内部分待生催化剂循环进入湍动床反应区(1)，部分待生催化剂送入再生装置进行再生；

S4)再生得到的再生催化剂(15)返回湍动床反应区(1)；

S5)二密床(3)内的产物经分离得到芳构化产物(18)，进入后续分离系统。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤S1包括：

轻烃原料(14)经轻烃进料分布器(12)进入湍动床反应区(1)和催化剂接触反应，得到的半待生催化剂和轻烃转化产物(17)上行，部分半待生催化剂进入快床转化区(2)，部分半待生催化剂经提升区(5)进入二密床(3)，轻烃转化产物(17)经湍动床反应区旋风分离器(9)进入二密床(3)。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述快床转化区(2)内催化剂密度20～100Kg/m³，气体线速3～10m/s，催化剂温度470～530℃。

6.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述湍动床反应区(1)内催化剂密度200～400Kg/m³，气体线速0.5～1.2m/s，催化剂温度500～580℃。

7.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述轻烃原料(14)为芳构化产物(18)经分离得到的除乙烷外的碳二到碳六的非芳烃类混合物。

8.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述再生催化剂，以催化剂总质量计，碳含量小于0.1％。