本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種甲醇和/或二甲醚轉(zhuǎn)化制乙烯、丙烯和芳烴的雙流化床反應(yīng)系統(tǒng)及其方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中乙烯、丙烯和芳烴收率低的問題。本發(fā)明專利技術(shù)通過包括反應(yīng)器Ⅰ（1）、反應(yīng)器Ⅱ（2）、再生器（3）、汽提器（4）的系統(tǒng)，甲醇和/或二甲醚（11）、循環(huán)物料（12）分別在反應(yīng)器Ⅰ（1）、反應(yīng)器Ⅱ（2）中和催化劑Ⅰ接觸反應(yīng)，反應(yīng)后的積炭催化劑Ⅱ、積炭催化劑Ⅲ分別經(jīng)待生斜管Ⅰ（5）、待生斜管Ⅱ（6）進入汽提器（4），汽提后的積炭催化劑Ⅳ經(jīng)汽提斜管（7）、汽提立管（8）進入再生器（3）再生，再生后的催化劑Ⅰ經(jīng)再生斜管Ⅰ（9）、再生斜管Ⅱ（10）分別進入反應(yīng)器Ⅰ（1）、反應(yīng)器Ⅱ（2）的技術(shù)方案，較好地解決了該問題，可用于乙烯、丙烯和芳烴工業(yè)生產(chǎn)中。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種甲醇和/或二甲醚轉(zhuǎn)化制乙烯、丙烯和芳烴的雙流化床反應(yīng)系 統(tǒng)及其方法。
技術(shù)介紹
乙烯、丙烯和芳煙(尤其是三苯，苯Benzene、甲苯Toluene、二甲苯Xylene，即BTX) 是重要的基本有機合成原料。受下游衍生物需求的驅(qū)動，乙烯、丙烯和芳烴的市場需求持續(xù) 增長。 以液體烴(如石腦油、柴油、二次加工油）為原料的蒸汽裂解工藝是乙烯、丙烯和芳 烴的主要生產(chǎn)工藝。該工藝屬于石油路線生產(chǎn)技術(shù)，近年來，由于石油資源有限的供應(yīng)量及 較高的價格，原料成本不斷增加。受之因素，替代原料制備乙烯、丙烯和芳烴技術(shù)引起越來 越廣泛地關(guān)注。其中，對于煤基甲醇、二甲醚原料，由于我國煤炭資源豐富，正逐漸成為一種 重要的化工生產(chǎn)原料，成為石油原料的重要補充。因此，考慮以甲醇和/或二甲醚為原料制 備乙烯、丙烯和芳烴。 在各種現(xiàn)有的甲醇、二甲醚催化轉(zhuǎn)化技術(shù)中，甲醇/二甲醚轉(zhuǎn)化制芳烴的產(chǎn)物同 時包括乙烯、丙烯和芳經(jīng)。該技術(shù)最初見于1977年Mobil公司的Chang等人（Journal of Catalysis，1977,47, 249)報道了在ZSM-5分子篩催化劑上甲醇及其含氧化合物轉(zhuǎn)化制備 芳烴等碳氫化合物的方法。1985年，Mobil公司在其申請的美國專利US1590321中，首次公 布了甲醇、二甲醚轉(zhuǎn)化制芳烴的研究結(jié)果，該研究采用含磷為2. 7重量％的ZSM-5分子篩為 催化劑，溫度為40(T450°C，甲醇、二甲醚空速1. 3(克/小時）/克催化劑。 該領(lǐng)域的相關(guān)報道和專利較多，但是大多數(shù)技術(shù)的目的產(chǎn)物是芳烴，乙烯、丙烯 屬于副產(chǎn)物，收率低。比如，關(guān)于甲醇制芳烴催化劑方面的專利：中國專利CN102372535、 CN102371176、CN102371177、CN102372550、CN102372536、CN102371178、CN102416342、 CN101550051，美國專利US4615995、US2002/0099249A1等。比如，關(guān)于甲醇制芳烴工 藝方面的專利：美國專利 US4686312,中國專利 ZL101244969、ZL1880288、CN101602646、 CN101823929、CN101671226、CN102199069、CN102199446、CN1880288 等。另外，有些專利公開的技術(shù)路線是甲醇制芳烴的同時聯(lián)產(chǎn)低碳烯烴、汽油等其他 產(chǎn)物，如專利 CN102775261、CN102146010、CN102531821、CN102190546、CN102372537 等。 其中，專利CN102775261公開的多功能甲醇加工方法及裝置利用甲醇生產(chǎn)低碳烯 烴、汽油、芳烴。該方法采用兩步法生產(chǎn)工藝，第一步甲醇原料在專用催化劑1作用下生產(chǎn) 低碳烯烴，第二步將含低碳烯烴的反應(yīng)氣經(jīng)換熱、急冷、洗滌處理后，在專用催化劑2的作 用下合成芳烴和或汽油。兩個反應(yīng)過程的反應(yīng)器可為固定床或流化床。該方法采用兩步法， 工藝流程復(fù)雜。 專利CN102146010公開的是以甲醇為原料生產(chǎn)低碳烯烴及芳烴并聯(lián)產(chǎn)汽油的工 藝。以甲醇為原料并采用分子篩催化劑經(jīng)甲醇烴化反應(yīng)和芳構(gòu)化反應(yīng)生產(chǎn)低碳烯烴及芳 烴并聯(lián)產(chǎn)汽油。甲醇烴化反應(yīng)和芳構(gòu)化反應(yīng)的反應(yīng)器為各種類型的固定床反應(yīng)器，壓力 0. 01、. 5兆帕，溫度18(T600°C。總液收大于70重量％，三苯收率大于90重量％。該方法 也采用兩個反應(yīng)器，工藝流程復(fù)雜。 專利CN102531821公開的是甲醇和石腦油共進料生產(chǎn)低碳烯烴和/或芳烴的方 法，采用負載2. 2~6. 0重量％La和I. (T2. 8重量％P的ZSM-5催化劑，可采用固定床反應(yīng)器 或流化床反應(yīng)器。溫度為55(T670°C，空速I. (T5 (克/小時）/克催化劑。該方法的三烯收 率較高，但BTX收率低，只有5~17重量％。 專利CN102372537和CN102190546公開了甲醇轉(zhuǎn)化制丙烯和芳烴的方法。這兩項 專利是在甲醇轉(zhuǎn)化制丙烯技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，丙烯是主目的產(chǎn)物，芳烴收率較低。 上述專利技術(shù)中都存在乙烯、丙烯和芳烴收率低的問題。本專利技術(shù)針對性地提出了 技術(shù)方案，解決了上述問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題之一是現(xiàn)有技術(shù)中乙烯、丙烯和芳烴收率低的技術(shù)問 題，提供一種甲醇和/或二甲醚轉(zhuǎn)化制乙烯、丙烯和芳烴的雙流化床反應(yīng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有 乙烯、丙烯和芳烴收率高的優(yōu)點。 本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題之二是提供一種與解決技術(shù)問題之一相對應(yīng)的方法。 為解決上述問題之一，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：一種甲醇和/或二甲醚轉(zhuǎn)化 制乙烯、丙烯和芳烴的雙流化床反應(yīng)系統(tǒng)，包括反應(yīng)器I 1、反應(yīng)器II 2、再生器3、汽提器4， 甲醇和/或二甲醚11、循環(huán)物料12分別在反應(yīng)器I 1、反應(yīng)器II 2中和催化劑I接觸反應(yīng)， 反應(yīng)后的積炭催化劑II、積炭催化劑III分別經(jīng)待生斜管I 5、待生斜管II 6進入汽提器4,汽 提后的積炭催化劑IV經(jīng)汽提斜管7、汽提立管8進入再生器3再生，再生后的催化劑I經(jīng)再 生斜管I 9、再生斜管II 10分別進入反應(yīng)器I 1、反應(yīng)器II 2。 上述技術(shù)方案中，甲醇和/或二甲醚在反應(yīng)器I 1中和催化劑I接觸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為 以乙烯、丙烯和芳烴為主的產(chǎn)物；循環(huán)物料在反應(yīng)器II 2中和催化劑I接觸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為以 乙烯、丙烯和芳烴為主的產(chǎn)物；積炭催化劑II、積炭催化劑III在汽提器4中汽提出攜帶的反 應(yīng)產(chǎn)物；積炭催化劑IV在再生器3通過燒焦的方式除去焦炭。 上述技術(shù)方案中，系統(tǒng)中反應(yīng)器I 1，用于將甲醇和/或二甲醚11和催化劑I接觸 反應(yīng)轉(zhuǎn)化為以乙烯、丙烯和芳烴為主的產(chǎn)物；反應(yīng)器II 2,用于將循環(huán)物料和催化劑I接觸 反應(yīng)轉(zhuǎn)化為以乙烯、丙烯和芳烴為主的產(chǎn)物；再生器3,用于通過燒焦的方式除去積炭催化 劑IV上的焦炭；汽提器4,用于汽提出積炭催化劑II、積炭催化劑III上攜帶的產(chǎn)物。 為解決上述問題之二，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：一種甲醇和/或二甲醚轉(zhuǎn)化 制乙烯、丙烯和芳烴的雙流化床反應(yīng)方法，采用上述的系統(tǒng)，所述的方法包括以下幾個步 驟： a) 甲醇和/或二甲醚11在反應(yīng)器I 1中和催化劑I接觸反應(yīng)，生成反應(yīng)產(chǎn)物13和積 炭催化劑II ; b) 循環(huán)物料12在反應(yīng)器II 2中和催化劑I接觸反應(yīng)，生成反應(yīng)產(chǎn)物14和積炭催化劑 III; c) 積炭催化劑II、積炭催化劑III分別經(jīng)待生斜管I 5、待生斜管II 6進入汽提器4和汽 提介質(zhì)15接觸汽提，得到汽提產(chǎn)物16和積炭催化劑IV; d) 積炭催化劑IV經(jīng)汽提斜管7進入汽提立管8,經(jīng)提升介質(zhì)17提升至再生器3 ; e) 積炭催化劑IV在再生器3中和再生介質(zhì)18接觸燒焦，得到催化劑I和煙氣19 ; f) 催化劑I經(jīng)再生斜管I 9、再生斜管II 10分別進入反應(yīng)器I 1、反應(yīng)器II 2 ; g) 反應(yīng)產(chǎn)物13、反應(yīng)產(chǎn)物14和汽提產(chǎn)物16進入后續(xù)分離系統(tǒng)，產(chǎn)物中部分乙烷、丙 烷、C4和C5和C6非芳作為循環(huán)物料12繼續(xù)進行反應(yīng)，其余以乙烯、丙烯、混合芳烴為主的 產(chǎn)物作為產(chǎn)品輸出系統(tǒng)。 上述技術(shù)方案中，反應(yīng)器I 1的溫度為40(T55(TC，以表壓計反應(yīng)壓力為(To. 5兆 帕，重量空速為0. 1~1〇 (克/小時）/克催化劑，催本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種甲醇和/或二甲醚轉(zhuǎn)化制乙烯、丙烯和芳烴的雙流化床反應(yīng)系統(tǒng)，包括反應(yīng)器Ⅰ（1）、反應(yīng)器Ⅱ（2）、再生器（3）、汽提器（4），甲醇和/或二甲醚（11）、循環(huán)物料（12）分別在反應(yīng)器Ⅰ（1）、反應(yīng)器Ⅱ（2）中和催化劑Ⅰ接觸反應(yīng)，反應(yīng)后的積炭催化劑Ⅱ、積炭催化劑Ⅲ分別經(jīng)待生斜管Ⅰ（5）、待生斜管Ⅱ（6）進入汽提器（4），汽提后的積炭催化劑Ⅳ經(jīng)汽提斜管（7）、汽提立管（8）進入再生器（3）再生，再生后的催化劑Ⅰ經(jīng)再生斜管Ⅰ（9）、再生斜管Ⅱ（10）分別進入反應(yīng)器Ⅰ（1）、反應(yīng)器Ⅱ（2）。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：顧松園，鐘思青，李曉紅，金永明，
申請(專利權(quán))人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11
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