[发明专利]一种甲醇制丙烯的反应再生系统和方法

摘要

本发明涉及一种甲醇制丙烯的反应再生系统与方法，该系统包括反应器、加热炉、换热器、进口物流切换阀、出口物流切换阀及分离单元，通过控制进出口物流切换阀来实现反应、再生状态间的周期性切换；反应器内装填催化剂，反应过程中，反应物料经原料通道进入反应器，在反应器内反应后，经产物通道以产物形式排出；再生过程中，再生气经原料通道进入反应器，在反应器内对催化剂再生，再生尾气经产物通道从出口物流切换阀排出。与现有技术相比，本发明利用单段绝热固定床反应器由甲醇制备丙烯，减少了副产物的生成，具有极高的丙烯选择性；同时可以提高反应器空速，减少催化剂的用量。

主权项

1.一种基于甲醇制丙烯的反应再生装置进行甲醇制丙烯的反应再生方法，其特征在于，所述的反应再生装置包括反应器(100)、加热炉(200)、换热器(300)、进口物流切换阀(410)、出口物流切换阀(420)及分离单元(500)，所述的反应器(100)入口依次与加热炉(200)、换热器(300)其中一个换热通道和进口物流切换阀(410)连通构成原料通道，所述的反应器(100)的出口依次与换热器(300)另一个换热通道、出口物流切换阀(420)及分离单元(500)连通构成产物通道；所述的反应器(100)为绝热固定床反应器，所述反应器(100)内置有高硅HZSM‑5分子筛催化剂；所述进口物流切换阀(410)有两个进口物流通道，其中一个走反应进料(11)，另一个走再生气(20)；所述出口物流切换阀(420)有两个出口物流通道，其中一个走反应产物(17)另一个走再生尾气(30)；所述的反应再生方法通过反应气和再生气的周期性切换，实现甲醇催化脱水制丙烯反应和催化剂再生过程的周期性转换，所述的反应再生方法具体包括以下步骤：A、甲醇催化脱水制丙烯反应过程：甲醇原料(10)与C4～C7的高碳烯烃馏分(90)混合后形成反应进料(11)，所述反应进料(11)进入进口物流切换阀(410)的一个进口，再进入换热器(300)的一个换热通道升温，经过加热炉(200)后从反应器(100)入口进入反应器(100)内，在反应器(100)内进行催化脱水制烯烃的反应，同时温度升高；反应后产物从反应器(100)出口流经换热器(300)另一个换热通道降温回收反应热，然后经出口物流切换阀(420)的一个出口流出形成反应产物(17)，所述反应产物(17)进入产物分离单元(500)进行分离，得到主要含C1～C4烷烃的燃气(40)、乙烯(50)、丙烯(60)、水(70)、主要含C5以上烷烃和芳烃的汽油馏分(80)和C4～C7的高碳烯烃馏分(90)；所述C4～C7的高碳烯烃馏分(90)循环利用，与甲醇原料(10)合流作为反应器(100)的反应进料，提高丙烯(60)或乙烯(50)的选择性；随着催化脱水反应的进行，所述反应器(100)中的HZSM‑5分子筛催化剂结焦失活，转化效率逐渐降低，直到甲醇的出口转化率由初期的大于99％降低到小于90～95％，所述进口物流切换阀(410)关闭反应进料(11)的进口，同时开启再生气(20)的进口，所述出口物流切换阀(420)关闭反应产物(17)的出口，同时开启再生尾气(30)的出口，脱水反应过程暂停，催化剂再生过程启用；B、催化剂再生过程：再生气(20)从进口物流切换阀(410)的再生气进口进入，依次进入换热器(300)的一个换热通道换热升温后，再进入加热炉(200)进一步升温，再进入反应器(100)，对失活的HZSM‑5分子筛催化剂进行烧焦再生，再生尾气离开反应器(100)后，进入换热器(300)的另一个换热通道降温回收热量后，从出口物流切换阀(420)的再生尾气出口排入烟囱排空；所述再生过程中，再生尾气中CO2或CO含量不断降低，直到含量稳定或低于10～100ppmv时，所述进口物流切换阀(410)关闭再生气(20)的进口，同时开启反应进料(11)的进口，所述出口物流切换阀(420)关闭再生尾气(30)的出口，同时开启反应产物(17)的出口，催化剂再生过程暂停，脱水反应过程启用；重复上述A、B两个过程，实现所述甲醇催化脱水制丙烯反应过程和所述催化剂再生过程的周期性循环转换，从而实现甲醇制丙烯的生产连续化。