器；13为再生器外取热 器；14为低温催化剂储罐；15为低温储罐取热器；16为补充催化剂斜管；17为提升管；18 为待生斜管；19为再生介质进料管线。
[0022] 气体原料自管线9进入下行床入口气固分配器8中，与催化剂颗粒混合后，进入下 行床反应器7中进行反应，生成烯烃产物，同时形成积炭催化剂。在下行床7的中后段位置 附近补充足量的来自再生器11的低温再生催化剂，与下行床7中未反应完全的原料继续进 行高效接触反应。反应后的产物携带待生催化剂经过粗旋3与气固旋风分离器4分离后进 入沉降器5内，其中，产物气体经过产物气出口管线进入后续分离工段；待生催化剂颗粒经 过汽提器2后，经过待生斜管18与来自再生介质进料管线19的再生介质经过提升管17并 行向上，进入再生器11中。再生完成后的新鲜催化剂一部分进入低温催化剂储罐14,另一 部分进入气固分配器8与来自低温催化剂储罐14中的低温催化剂混合并流向下，进入下行 床反应器7中继续反应。
[0023] 下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
【具体实施方式】
[0024] 【实施例1】
[0025] 如图1所示的反应-再生装置为本实施例所采用的小型热模实验装置的整体结构 图，实验目的是验证本发明的新型装置对甲醇制烯烃反应器内的轴径向浓度分布的改进作 用，以及温度控制的能力。实验所用流化床反应器内径50mm，床高1. 2m，设定2个内径为 10mm的补充催化剂斜管在距下行管入口 0. 6m处位置，补充催化剂斜管与上行管的角度为 30°，催化剂颗粒采用SAP0-34,线速为1.8m/s。
[0026] 由于反应器温度较高，流化床内平均颗粒浓度采用耐高温的压力传感器测量，通 过压差法计算所得；温度通过热电偶进行测量。测量结果如表1所示，下行床反应器内固 含率范围为0.045-0. 120,标准偏差为0.031，平均截面浓度分布较为均匀，温度可控制在 500°C左右。
[0029]【实施例2】
[0030] 如图1所示的反应-再生装置为本实施例所采用的小型热模实验装置的整体结构 图，实验目的是验证本发明的新型装置对甲醇制烯烃反应器内的轴径向浓度分布的改进作 用，以及温度控制的能力。实验所用流化床反应器内径50mm，床高1. 2m，设定2个内径为5mm 的补充催化剂斜管在距下行管入口 〇. 6m处位置，补充催化剂斜管与上行管的角度为30°， 催化剂颗粒采用SAP0-34,线速为1. 5m/s。
[0031] 由于反应器温度较高，流化床内平均颗粒浓度采用耐高温的压力传感器测量，通 过压差法计算所得；温度通过热电偶进行测量。测量结果如表1所示，下行床反应器内固 含率范围为0.050-0. 125,标准偏差为0.030,平均截面浓度分布较为均匀，温度可控制在 500°C左右。
[0032] 【实施例3】
[0033] 如图1所示的反应-再生装置为本实施例所采用的小型热模实验装置的整体结构 图，实验目的是验证本发明的新型装置对甲醇制烯烃反应器内的轴径向浓度分布的改进作 用，以及温度控制的能力。实验所用流化床反应器内径50mm，床高1. 2m，设定4个内径为5mm 的补充催化剂斜管在距下行管入口 〇. 8m处位置，补充催化剂斜管与上行管的角度为30°， 催化剂颗粒采用SAP0-34,线速为1. 8m/s。
[0034] 由于反应器温度较高，流化床内平均颗粒浓度采用耐高温的压力传感器测量，通 过压差法计算所得；温度通过热电偶进行测量。测量结果如表1所示，下行床反应器内固 含率范围为0.058-0. 130,标准偏差为0.028,平均截面浓度分布较为均匀，温度可控制在 500°C左右。
[0035] 【比较例1】
[0036] 按照图1所示的反应-再生装置中，采用传统的无补充催化剂斜管的上行流化床 进行试验，实验所用流化床反应器内径50mm，床高1. 2m，催化剂颗粒采用SAP0-34,线速为 L 8m/s〇
[0037] 由于反应器温度较高，流化床内平均颗粒浓度采用耐高温的压力传感器测量，通 过压差法计算所得；温度通过热电偶测量。测量结果如表1所示，上行床反应器内平均截面 固含率范围为0. 058-0. 200,标准偏差为0. 055,较实施例1、2、3中下行床反应器的浓度分 布不均匀；此外，反应器中后段的温度无法控制，温度波动较大，在370-565°C范围内波动。
【主权项】
1. 一种用于甲醇制烯烃的下行床反应-再生装置，主要设备包括：沉降器（5)、下行床 反应器（7)、再生器（11)、低温催化剂储罐（14)、补充催化剂斜管（16)、提升管（17)，其中下 行床反应器（7)的中后段处与补充催化剂斜管（16)相连通，其底部出口与沉降器（5)相连 通，沉降器（5)的上端开有产物气出口管线（6)，下部连接汽提器（2)，汽提器（2)与提升管 (17)通过待生斜管（18)相连通，提升管（17)的顶部为再生器（11)，再生器（11)的底部分 别与气固分配器（8)、低温催化剂储罐（14)相连通，气固分配器（8)的底部为下行床反应器 (7)。2. 根据权利要求1所述甲醇制烯烃的下行床反应-再生装置，其特征在于下行床反应 器（7)中后段，距离下行床顶部的距离为下行床床高的0. 5-0. 75位置处，设有2-10个补充 催化剂斜管（16)。3. 根据权利要求2所述甲醇制烯烃的下行床反应-再生装置，其特征在于补充再生斜 管（16)与下行床反应器（7)的锐角夹角为5-75°。4. 根据权利要求2所述甲醇制烯烃的下行床反应-再生装置，其特征在于补充再生斜 管（16)的截面为圆形、半圆形或扇形，并且截面积为下行床反应器（7)截面积的0.05-0. 5 倍。5. 根据权利要求1所述甲醇制烯烃的下行床反应-再生装置，其特征在于低温催化剂 储罐（14)外设置有外换热器（15)。6. 根据权利要求1所述甲醇制烯烃的下行床反应-再生装置，其特征在于低温催化剂 储罐（14)为绝热保温储罐，在外壳与内胆之间设置绝热层。7. 根据权利要求1所述甲醇制烯烃的下行床反应-再生装置，其特征在于所述气固分 配器（9)的气固混合方式采用先将催化剂颗粒进行预分散，后通过喷嘴的方式将原料气引 入催化剂流体之中。8. 根据权利要求1所述甲醇制烯烃的下行床反应-再生装置，其特征在于下行床反应 器（7)的出口为粗旋或快分装置。9. 一种甲醇制烯烃的方法，采用权利要求1~8的反应-再生装置，反应方法包括如下 几个步骤： (a) 气体原料自管线（9)进入下行床入口气固分配器⑶中，与催化剂颗粒混合后，进 入下行床反应器（7)中进行反应，生成烯烃产物，同时形成积炭催化剂；在下行床（7)的中 后段位置补充足量的来自再生器（11)的低温再生催化剂，与下行床（7)中未反应完全的原 料继续进彳丁1?效接触反应； (b) 反应后的产物携带待生催化剂经过粗旋（3)与气固旋风分离器（4)分离后进入沉 降器（5)内，其中，产物气体经过产物气出口管线进入后续分离工段；待生催化剂颗粒经过 汽提器（2)后，经过待生斜管（18)与再生介质进料管线（19)的再生介质经过提升管（17) 并行向上，进入再生器（11)中； (c) 再生完成后的新鲜催化剂一部分进入低温催化剂储罐（14)，另一部分进入气固分 配器（8)与来自低温催化剂储罐（14)中的低温催化剂混合并流向下，进入下行床反应器 (7)中继续反应。10. 根据权利要求9所述的甲醇制烯烃的方法，其特征在于所述再生介质为空气，所述 催化剂为SAPO-34,下行床反应器内反应条件为：反应压力以表压计为0-0. 4MPa、平均温度
【专利摘要】本发明涉及一种用于甲醇制烯烃的下行床反应-再生装置，主要解决反应器中浓度分布不均、返混严重、反应后半段催化剂活性太低、温度偏高的问题。本发明通过采用一种甲醇制烯烃的装置，主要包括：沉降器(5)、下行床反应器(7)、再生器(11)、低温催化剂储罐(14)、补充催化剂斜管(16)，其中下行床反应器(7)的中后段处与补充催化剂斜管(16)相连，其底部出口与沉降器(5)相连，汽提器(2)与提升管(17)通过待生斜管(18)相连，再生器(11)的底部分别与气固分配器(8)、低温催化剂储罐(14)相连通，气固分配器(8)的底部为下行床反应器(7)的技术方案，较好的解决了上述技术问题，可应用于甲醇制烯烃工业生产中。
【IPC分类】C07C11/04, C07C11/06, C07C1/20, B01J8/24
【公开号】CN105268381
【申请号】CN201410314280
【发明人】徐俊, 顾松园, 钟思青, 齐国祯
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2014年7月3日