[实用新型]甲醇制烯烃用催化剂再生设备及甲醇制低碳烯烃设备

说明书

技术领域

本实用新型属于甲醇制烯烃领域，尤其涉及一种甲醇制烯烃用催化剂再生设备及包括其的甲醇制低碳烯烃设备。

背景技术

随着我国工农业经济的持续快速发展，市场对乙烯、丙烯等基本有机原料的需求越来越大。我国乙烯和大部分丙烯主要依靠使用石脑油、轻柴油为原料的蒸汽裂解来生产，部分丙烯是通过催化裂化副产的石油液化气经精馏加工而得。但是，由于石油资源的短缺、蒸汽裂解能力不足等原因，我国的乙烯产量、丙烯产量长期以来一直是供不应求，因而以乙烯、丙烯生产的化学品(例如聚乙烯、聚丙烯、乙二醇等)的进口数量一直居高不下。为了降低此类商品的进口率，在我国开启了采用煤炭等为原料生产甲醇，再将甲醇经催化转化生产乙烯、丙烯等轻质烯烃的新篇章。

我国的煤炭资源相对丰富，在我国的许多产煤区，都建设了以煤为原料来生产甲醇或二甲醚的工厂。同时我国也是焦炭生产大国，在焦炭生产区也建设了多套利用焦化装置副产的焦炉气生产甲醇的装置。基于这些装置的设立，我国的甲醇生产能力大大高于市场需求。而且，目前市场上以甲醇为原料制取低碳烯烃的工艺方法也普遍得到了应用，例如，以生产乙烯、丙烯为目标产物的甲醇制低碳烯烃工艺技术，主要有中国科学院大连化学物理研究所的DMTO工艺技术、中国石化集团的SMTO工艺技术、美国UOP公司的MTO技术，我国已经采用中科院大连化物所的DMTO技术和中石化的SMTO技术建设并成功运转了两套利用甲醇为原料，催化转化生产以乙烯、丙烯为目标产品的甲醇制混合轻烯烃的大型工业生产装置；以甲醇为原料催化转化生产以丙烯为主要目的产物的甲醇制丙烯工艺技术，主要有德国Lurgi公司的MTP技术、清华大学开发的FMTP工艺技术，我国采用德国Lurgi的MTP工艺技术已经建成并运转了利用甲醇为原料，催化转化生产以丙烯为目标产品的甲醇制丙烯的大型工业生产装置。

由于能够同时生产乙烯、丙烯这两种宝贵的基本化工原料，因此采用SAPO-34分子筛作为催化剂的甲醇制低碳烯烃(乙烯、丙烯)工艺具有产品结构合理的优势。甲醇制低碳烯烃工业化装置包括一个用于甲醇转化反应的反应器，甲醇在反应器中转化为低碳烯烃的过程中除了生成乙烯、丙烯等目的产品以外，还生成一定量的水和少量的焦炭，焦炭沉积在催化剂上会致使催化剂逐渐失去活性和选择性，因此甲醇制低碳烯烃工业化装置也包括一个用于催化剂烧焦的再生器。在反应器中因积碳等原因失去活性的待生催化剂被连续地输送到再生器中进行烧焦再生，活性和选择性恢复的再生催化剂被连续地输送到反应器中补充反应所需的活性中心。再生器的主要作用是将来自反应器的待生催化剂上携带的大部分焦炭烧掉，催化剂在再生器下部形成一个密相床层，催化剂在密相床层内处于流化状态，使催化剂保持流态化以及催化剂烧焦所用的介质是来自主风压缩机的主风(压缩空气)。在反应器和再生器内的上部安装有一定数量的两级旋风分离器，用以回收反应器内反应产物气体物流和再生器再生烟气物流携带的催化剂颗粒，以降低催化剂的损失和加工成本。甲醇催化转化制低碳烯烃的反应机理本身对再生催化剂的含碳量范围有一定的要求，因此再生器采用部分燃烧(即催化剂上的焦炭与主风中的氧气发生氧化反应，部分生成CO、部分生成CO₂)的操作方式，即再生烟气的CO含量高、CO₂含量低、O₂含量很低。