[发明专利]一种甲醇芳构化过程的催化剂再生器及再生方法

说明书

技术领域

本发明属于化学工艺过程及设备技术领域，特别涉及一种甲醇芳构化过程的催化剂再生器及再生方法。 

背景技术

甲醇芳构化技术是新兴的芳烃的生产工艺，它是一种以甲醇为原料，在金属与分子筛双功能催化剂上反应生成苯、甲苯、二甲苯、三甲苯等芳烃的过程。反应温度在400～500℃，因而催化剂的积碳失活现象严重。同时由于这个催化剂需要高的酸性，同时还需要具有高的金属分散性与活性，因而，其在高温及水蒸汽条件下的失活现象非常严重。即失活的催化剂在需要烧碳再生的同时，需要适当的结构控制催化剂不进行严重的高温水热脱铝而失去酸性，或金属发生迁移现象，导致催化剂彻底失活。 

专利CN101244969B报道了一种由甲醇芳构化流化床反应器与再生器组成的连续反应再生系统。然而其再生器是单段流化床形式，其中气固返混严重，催化剂上的积碳燃烧时生成的水在整个反应器中浓度均匀，长期操作会导致催化剂逐渐失活。炼油过程中对Y形分子筛的再生提出了先烧氢，再烧碳的两段流化床结构，可有效将一部分生成的水蒸汽除去，不与催化剂接触，能够起到保护催化剂的作用。但其催化剂仅为Y形分子筛与结构增强剂的复合体，强度高，耐温度范围宽，因此其流化床结构及温度控制不严格，不能够满足本过程的催化剂由于金属的存在，使其耐温范围窄的需要。许多固定床烧碳过程中提出了控制氧含量来进行缓慢烧碳的操作方式，但控制温度过低，催化剂再生后携带的热量少，不能满足连续反应再生过程中供给吸热反应的能量的需要。 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种甲醇芳构化过程的催化剂再生器及再生方法，能够抑制水蒸气的反混，具有既能够实现“先烧氢与后烧碳”的反应器结构，同时在再生器的第二密相区域以上引入惰性气体对于催化剂进行进一步气体，脱除催化剂上吸附的一氧化碳、二氧化碳、水蒸气及空气等含氧气体达到既能够有效烧去碳，又不使催化剂失活的效果。 

一种甲醇芳构化过程的催化剂再生器，所述再生器为流化床形式，其底部设置气体入口，所述气体入口上方设置气体分布器；所述再生器的中上部设置一个或多个带有孔道的横向气体分布板，将所述再生器分为两个或多个催化剂密相区；所述再生器中的一个或多个催化剂密相区设置燃料油喷嘴，所述再生器中的一个或多个催化剂密相区设置惰性气体注入点，在所述再生器内部设置一组或多组内构件系统，并与再生器内壁相连，用以改善再生器内的流化质量，提高再生效率；所述再生器的外部或内部，在不同催化剂密相区之间设置与所述再生器筒壁相连的溢流管，所述溢流管与再生器的催化剂密相区相通，最上层催化剂密相区的所述溢流管的上部设置与所述再生器顶部催化剂密相区相连的溢流管脱气管，以保证催化剂在溢流管中的流动通畅；所述再生器的中上部设置失活催化剂入口，所述再生器底部设置再生催化剂出口；所述再生器上部设置与再生器壁相连的气固分离装置，所述再生器中的一个或多个催化剂密相区设置换热器，所述再生器顶部设置与气固分离装置相连的气体出口。 

所述再生器外部设置一个或多个与再生器顶部的气体出口相连的外气固分离装置，其底部与所述再生器相连或直接连接催化剂储罐，所述外气固分离装置顶部设置气体出口。 

所述气体分布器的形式为管式、多孔板式或锥帽式；所述气体分布器与相邻的横向气体分布板之间的安装距离为再生器直径的5～10倍，相邻的两个横向气体分布板之间的安装距离为再生器直径的0.5～3倍。 

所述惰性气体注入点的安装位置距其下方相邻横向气体分布板的距离为再生器直径的0.2～3倍。 

所述溢流管的上端安装位置距其下方相邻横向气体分布板的距离为再生器直径的0.2～3倍，所述最下层催化剂密相区的溢流管下端的安装位置距气体分布器的距离为再生器直径的0.05～0.7倍；所述脱气管的上端安装位置距气固分离装置入口的距离为再生器直径的0～0.3倍。 

所述再生器总的催化剂密相区高度为再生器直径的1～10倍。 

所述换热器为外换热器或内换热器。 

所述气固分离装置由一个或多个旋风分离器组成。 

所述再生器外部设置一组或多组由旋风分离器与快分装置组成的催化剂回收系统，保证在开工及不稳定工况下，有效地回收催化剂颗粒，减少催化剂跑损。 

利用一种甲醇芳构化过程的催化剂再生器进行催化剂再生的方法，其具体方案如下：