[发明专利]一种焦调控反应器、由含氧化合物制备低碳烯烃的装置和应用

说明书

本申请公开了一种焦调控反应器、由含氧化合物制备低碳烯烃的装置和应用。该焦调控反应器包括提升管反应器和床层反应器；床层反应器包括床层反应器壳体，床层反应器壳体由下至上围合成反应区Ⅰ、过渡区和气固分离区Ⅰ；反应区Ⅰ设有床层反应器分布器；反应区Ⅰ的外部还设有焦调控催化剂输送管；提升管反应器的上段穿透床层反应器的底部沿轴向插设在床层反应器中；提升管反应器的出口端位于过渡区。焦调控反应器可以控制催化剂中的焦物种的转化和生成，一方面将再生催化剂中残留的非活性的大分子焦物种转化为小分子焦物种，另一方面，提升管反应器原料和床层反应器原料还可进入催化剂中生成高活性的小分子焦物种，提高乙烯的选择性。

技术领域

本申请涉及一种焦调控反应器、由含氧化合物制备低碳烯烃的装置和应用，属于化工催化装置领域。

背景技术

甲醇制烯烃技术(MTO)主要有中国科学院大连化学物理研究所的DMTO技术和美国UOP公司的MTO技术。2010年，采用DMTO技术的神华包头甲醇制烯烃工厂建成投产，此为MTO技术的全球首次工业化应用，截至2019年底，已有14套DMTO工业装置投产，低碳烯烃产能共计约800万吨/年。

最近几年，DMTO技术进一步发展，性能更加优良的新一代DMTO催化剂逐渐开始工业化应用，为DMTO工厂创造了更高的效益。新一代DMTO催化剂具有更高的甲醇处理能力和低碳烯烃选择性。现有的DMTO工业装置难以充分利用新一代DMTO催化剂的优势，因此，需要开发出一种可以适应高甲醇处理能力、高低碳烯烃选择性的新一代DMTO催化剂需求的DMTO装置及生产方法。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种焦调控反应器，该焦调控反应器可以控制催化剂中的焦物种的转化和生成，一方面将再生催化剂中残留的非活性的大分子焦物种转化为小分子焦物种，另一方面，提升管反应器原料和床层反应器原料还可进入催化剂中生成高活性的小分子焦物种，并且小分子焦物种以多甲基苯和多甲基萘为主，可以提高乙烯的选择性。

一种焦调控反应器，所述焦调控反应器包括提升管反应器和床层反应器；所述床层反应器包括床层反应器壳体，所述床层反应器壳体由下至上围合成反应区Ⅰ、过渡区和气固分离区Ⅰ；所述反应区Ⅰ的内下部设有床层反应器分布器；所述反应区Ⅰ的外部还设有焦调控催化剂输送管；所述提升管反应器的上段穿透床层反应器的底部沿轴向插设在床层反应器中；所述提升管反应器的出口端位于所述过渡区。

具体地，焦调控催化剂输送管用于将焦调控催化剂输送至下一级反应器中，例如甲醇转化反应器。

可选地，所述反应区Ⅰ内设有至少一个多孔板，多个所述多孔板沿轴向依次排列在所述提升管反应器的外周；所述提升管反应器的出口端位于所述多孔板的上方；所述床层反应器分布器位于所述多孔板的下方。

具体地，多孔板水平放置，且所述多孔板的外周与床层反应器的内壁抵顶，使得物流从多孔板中的孔隙穿过。

可选地，所述多孔板的开孔率为1-30％。

可选地，所述气固分离区Ⅰ设有床层反应器气固分离器和床层反应器集气室；所述床层反应器气固分离器的气体出口与所述床层反应器集气室连通；所述床层反应器气固分离器的催化剂出口位于多孔板的上方；所述床层反应器集气室与位于所述床层反应器外部的焦调控产品气输送管连通。

具体地，床层反应器气固分离器为床层反应器气固旋风分离器。

具体地，床层反应器的内顶部设有床层反应器集气室；床层反应器气固旋风分离器的催化剂出口位于所述提升管反应器的出口端的下方。