[发明专利]甲醇催化转化的反应装置和方法

说明书

本发明公开了一种甲醇催化转化的反应装置和方法，通过采用催化剂预混的流化床反应装置，MTO分离单元产生的流化床副反应器原料进入流化床副反应器和脱气后再生催化剂接触反应，得到的预结焦催化剂经回炼斜管进入总循环斜管，流化床副反应器反应产物返回二密床的稀相的技术方案，可用于MTO工业生产中。

技术领域

本发明涉及甲醇加工领域，涉及一种甲醇催化转化的反应装置和方法。

背景技术

甲醇，作为化工原料，采用SAPO-34、ZSM-5催化剂，反应可得到乙烯、丙烯和芳烃产品。由煤或天然气制甲醇的工艺十分成熟，可实现上百万吨级的生产规模。在我国，甲醇价格便宜，所以由甲醇催化转化制乙烯、丙烯和芳烃受到越来越多的重视。

甲醇转化方面的专利很多，其中CN102463085B公开了一种甲醇或二甲醚和甲苯生产二甲苯的反应装置，催化剂循环管和再生斜管连接快速流化床主反应器反应区，待生催化剂经催化剂循环管进入反应器，再生催化剂经再生斜管进入反应器。该专利不同类型的催化剂直接进入反应器参与反应，存在反应器内催化剂混合不均匀，影响反应结果的问题。

CN101274871B和CN101293804B中均公开了包括催化剂混合室的流化床主反应器，催化剂混合室用于混合两种催化剂，并达到一定温度，催化剂混合室底部设原料入口，兼有转化原料的作用。CN102276393A公开了包括预混合区的流化床主反应器，待生剂和再生剂在预混合区内进行混合，混合后催化剂进入快速流化床主反应器，预混合区内设置换热管。CN103121890B和CN103121901B公开了包括混合器的流化床主反应器，两种催化剂在混合器内混合，之后分为两部分，分别进入反应器和再生器。这些专利均通过设置催化剂混合单元来实现不同性质催化剂的均匀混匀，催化剂混合单元占地面积大，结构复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中存在催化剂混合不均匀、结构复杂的问题，提供一种甲醇催化转化的反应方法。该甲醇催化转化的反应方法具有催化剂混合均匀、结构简单的特点。

本发明的第一方面在于提供一种甲醇催化转化的反应装置，包括流化床主反应器、流化床副反应器、二密床、再生器、脱气罐和外取热器、循环斜管、回炼斜管、外取斜管、总循环斜管、待生斜管、再生上斜管和再生下斜管；

所述循环斜管连接所述二密床和所述总循环斜管；所述回炼斜管连接所述流化床副反应器和所述总循环斜管；所述外取斜管连接所述外取热器和所述总循环斜管；所述总循环斜管连接所述循环斜管、回炼斜管、外取斜管和流化床主反应器；所述再生下斜管连接所述流化床副反应器和所述脱气罐；所述再生上斜管连接所述脱气罐和所述再生器；所述待生斜管连接所述二密床和所述再生器；

所述循环斜管和所述外取斜管均位于所述总循环斜管中轴线的上方；所述回炼斜管位于所述总循环斜管中轴线的上方或中轴线上。

所述流化床主反应器设有流化床主反应器进料分布板，所述流化床副反应器设有流化床副反应器进料分布板；

根据本发明的一些实施方式，还包括反应器旋风分离器和再生器旋风分离器；

根据本发明的一些实施方式，所述流化床副反应器顶部产物出口连接所述二密床；所述脱气罐顶部产物出口连接所述再生器；所述流化床主反应器的上部位于所述二密床内；所述流化床副反应器顶部产物出口连接所述二密床的位置位于所述二密床催化剂床层之上；所述脱气罐顶部产物出口连接所述再生器的位置位于所述再生器催化剂床层之上。

根据本发明的一些实施方式，所述回炼斜管、循环斜管、待生斜管、外取斜管、再生下斜管和外取斜管上均设有阀门。

根据本发明的一些实施方式，所述阀门为滑阀或塞阀。

根据本发明的一些实施方式，所述总循环斜管和所述循环斜管的中轴线间夹角为120°～175°。