°C，平均空塔气速为6米/秒。再生介质为空气，氧气含量 为21体积％。
[0102] 湍动床再生器密相段直径为2米，其高度占湍动床再生器高度的70%，稀相段直 径和密相段直径之比为2. 2:1，其高度占湍动床再生器高度的28%。内置取热器的高度占 再生器高度的80%。再生温度为740°C，平均空塔气速为1.5米/秒。再生介质为空气，氧 气含量为21体积％。再生后的催化剂上的炭，以催化剂的质量百分比计，含量为0. 08重 量％。
[0103] 反应器的反应条件为：温度为460°C，以表压计反应压力为0. 2兆帕，重量空速为 〇.5(克/小时）/克催化剂，催化剂循环量和原料进料量的质量比为30 : 1，反应器内反 应区的催化剂密度为150千克/米3,平均空塔气速0. 1米/秒。以甲醇为原料，水含量为 〇. 〇1重量％。
[0104] 汽提介质为水蒸汽和队的混合物，体积比为8 : 2。提升介质为水蒸汽和~2的混 合物，体积比为5 : 5。脱气介质为N2。
[0105] 采用 Zn-Mg-P-ZSM-5 催化剂。
[0106] Zn-Mg-P-ZSM-5催化剂的制备步骤：将ZSM-5分子筛、载体和粘结剂机械混合，加 入适量水、Η3Ρ0 4，控制PH值不小于3,浆液搅拌均匀后于500°C下喷雾成型，制成60~300 目的P-ZSM-5催化剂中间体。Η 3Ρ04溶液的浓度为4重量％，溶液和分子筛的重量比为2:1。 ZSM-5分子筛和基质的质量比为3:7 ;ZSM-5分子筛的硅铝分子比为32 ;基质为高岭土和三 氧化二铝的混合物，两者的质量比为7: 3。将Mg离子质量百分含量为2%、Zn离子质量百分 含量为3%的溶液，以溶液和P-ZSM-5催化剂重量比为1:1进行浸渍，在120°C下干燥5小 时，再放入马弗炉于550°C下焙烧6小时，制备成Zn元素含量为2. 86重量％，Mg元素含量 为1. 9重量％，P元素含量为2. 35重量％的Zn-Mg-P-ZSM-5催化剂。
[0107] 表 1
[0108]
【主权项】
1. 一种甲醇和/或二甲醚转化制烯烃和芳烃的双再生器流化床反应装置，包括反应器 (1) 、快床再生器（2)、湍动床再生器（3)、汽提器（4)、沉降器（5)的装置；原料（14)从反应 器（1)下部进入反应器（1)和催化剂接触反应，反应后的积炭催化剂下行经汽提立管（8) 提升至汽提器（4)汽提；汽提后催化剂进入快床再生器（2)和/或湍动床再生器（3);经快 床再生器（2)再生得到的半再生催化剂上行进入沉降器（5)，沉降后的半再生催化剂进入 湍动床再生器（3)继续再生；经湍动床再生器（3)再生得到的再生催化剂进入脱气罐（6) 脱气后返回反应器（1); 快床再生器（2)自下而上为第一再生段（25)、过渡段（26)、第二再生段（27);再生温 度为500~600°C，再生介质（17)中氧气的含量为2~21体积％ ; 快床再生器（2)和沉降器（5)同轴排布，快床再生器（2)的第二再生段（27)上部位于 沉降器（5)内； 湍动床再生器（3)自下而上为密相段（28)、过渡段（29)、稀相段（30);再生温度为 580~750°C，再生介质（19)中氧气的含量为21~30体积％。2. 根据权利要求1所述的甲醇和/或二甲醚转化制烯烃和芳烃的双再生器流化床反应 装置，其特征在于反应器（1)生成的积炭催化剂下行进入和反应器（1)底部相连的汽提斜 管（7)，再经汽提立管（8)提升至汽提器（4);汽提后催化剂部分经快床待生斜管（13)进入 快床再生器（2)第一再生段（25)，部分经湍动床待生斜管（9)进入湍动床再生器（3)密相 段（28)，或者只经湍动床待生斜管（9)进入湍动床再生器（3)密相段（28);经快床再生器 (2) 再生得到的半再生催化剂上行进入沉降器（5)，沉降后的半再生催化剂经半再生剂输 送管（10)进入湍动床再生器（3)密相段（28)继续再生；经湍动床再生器（3)再生得到的 再生催化剂经脱气罐斜管（11)进入脱气罐（6)脱气；脱气后再生催化剂经再生斜管（12) 返回反应器（1)。3. 根据权利要求1所述的甲醇和/或二甲醚转化制烯烃和芳烃的双再生器流化床反 应装置，其特征在于快床再生器（2)第一再生段（25)的高度占快床再生器总高度的70~ 90%;第二再生段（27)直径和第一再生段（25)直径之比为0.3~1.2:1，其高度占快床再 生器总高度的9~27% ;过渡段（26)高度占快床再生器总高度的1~3%。4. 根据权利要求1所述的甲醇和/或二甲醚转化制烯烃和芳烃的双再生器流化床反 应装置，其特征在于湍动床再生器（3)密相段（28)的高度占湍动床再生器总高度的60~ 90% ;稀相段（27)直径和密相段（25)直径之比为1. 1~3:1，其高度占湍动床再生器总高 度的9~37% ;过渡段（29)高度占湍动床再生器总高度的1~3% ;湍动床再生器（3)内 部或外部设置取热器，取热器高度占湍动床再生器高度的30%~80%。5. 根据权利要求1所述的甲醇和/或二甲醚转化制烯烃和芳烃的双再生器流化床反应 装置，其特征在于湍动床再生器（3)顶部设有一组气固旋风分离器（32)，为1~3级；沉降 器（5)顶部设有一组气固旋风分离器（31)，为1~3级。6. -种甲醇和/或二甲醚转化制烯烃和芳烃的双再生器流化床反应方法，采用权利要 求1或2所述的装置，所述的方法包括以下几个步骤： a) 原料（14)从反应器（1)下部进入反应器（1)和催化剂接触反应，生成反应产物（24) 和积炭催化剂，反应产物（24)进入后续分离装置； b) 积炭催化剂下行进入和反应器（1)底部相连的汽提斜管（7)，再进入汽提立管（8)， 经提升介质（23)提升至汽提器（4)，和汽提介质（15)接触汽提，得到的汽提产物（16)和汽 提后的积炭催化剂，汽提产物（16)进入后续分离装置； c) 汽提后的积炭催化剂部分经快床待生斜管（13)进入快床再生器（2)第一再生段 (25)，部分经湍动床待生斜管（9)进入湍动床再生器（3)密相段（28)，或者只经湍动床待生 斜管（9)进入湍动床再生器（3)密相段（28); d) 汽提后的积炭催化剂在快床再生器（2)中和再生介质（17)接触烧氢、烧碳得到半再 生催化剂和烟气（18)，上行进入沉降器（5)，半再生催化剂沉降，烟气（18)经气固旋风分离 器（31)分离半再生催化剂后进入后续烟气能量回收装置，沉降的半再生催化剂经半再生 剂输送管（10)进入湍动床再生器（3)密相段（28); e) 半再生催化剂和/或汽提后的积炭催化剂在湍动床再生器（3)中和再生介质（19) 接触烧炭得到再生催化剂和烟气（20)，烟气（20)经气固旋风分离器（32)分离再生催化剂 后进入后续烟气能量回收装置或作为快床再生器（2)的再生介质； f) 再生催化剂经脱气罐斜管（11)进入脱气罐（6)和脱气介质（21)接触，进一步脱除 烟气（22)，烟气（22)进入后续烟气能量回收装置或作为快床再生器（2)的再生介质，脱气 后的再生催化剂下行经再生斜管（12)返回反应器（1)。7. 根据权利要求6所述的甲醇和/或二甲醚转化制烯烃和芳烃的双再生器流化床反 应方法，其特征在于，快床再生器（2)的再生温度为500~600 °C，平均空塔气速为1~8米 /秒，再生介质（17)中氧气的含量为2~21体积％，可为空气或者湍动床再生器（3)得到 的烟气（20)和/或脱气罐（6)得到的烟气（22)的混合物或者空气和湍动床再生器（3)得 到的烟气（20)和/或脱气罐（6)得到的烟气（22)的混合物；湍动床再生器（3)的再生温 度为580~750°C，平均空塔气速为0. 5~2米/秒，再生介质（19)中氧气的含量为21~ 30体积％，可为空气或空气和02的混合物；湍动床再生器（3)再生得到的再生催化剂上的 炭，以催化剂的质量百分比计，含量低于〇. 1重量％。8. 根据权利要求6所述的甲醇和/或二甲醚转化制烯烃和芳烃的双再生器流化床反 应方法，其特征在于反应器（1)的反应温度为400~550°C，原料（14)的重量空速为0. 1~ 10 (克/小时）/克催化剂，以表压计反应压力为〇~〇. 5兆帕，催化剂循环量和原料（14) 进料量的质量比为3~40 : 1，催化剂密度为50~200千克/米3,平均空塔气速0.01~ 1米/秒。9. 根据权利要求6所述的甲醇和/或二甲醚转化制烯烃和芳烃的双再生器流化床反 应方法，其特征在于催化剂的活性组分为ZSM-5、ZSM-23、ZSM-11、β分子筛、Y分子筛或 相互间形成的复合分子筛；载体为高岭土、氧化铝、二氧化硅；活性组分和载体的质量比为 (10~50) : (50~90);催化剂负载有Zn、Ag、P、Ga、Cu、Mn、Mg中一种或多种元素或氧化 物，以催化剂的质量百分比计，其含量为0. 01~15重量％。10. 根据权利要求6所述的甲醇和/或二甲醚转化制烯烃和芳烃的双再生器流化床 反应方法，其特征在于原料（14)为甲醇或二甲醚或两者的混合物，水的质量百分含量为 0.01~30重量％ ;汽提介质（15)为水蒸汽或N2或水蒸汽和心的混合物，提升介质（23) 为水蒸汽或N2或水蒸汽和N2的混合物；脱气介质（21)为水蒸汽或N2或水蒸汽和N2的混 合物。
【专利摘要】本发明涉及一种甲醇和/或二甲醚转化制丙烯和芳烃的双再生器流化床反应装置及其反应方法，主要解决现有技术中烯烃和芳烃收率低、催化剂水热失活严重的问题。本发明通过包括反应器、快床再生器、湍动床再生器、汽提器、沉降器、脱气罐的装置，原料从反应器下部进入反应器和催化剂接触反应，反应后的积炭催化剂经汽提器汽提进入快床再生器和/或湍动床再生器，经快床再生器再生的部分催化剂上行至沉降器沉降后进入湍动床再生器继续再生，再生完全的催化剂经脱气罐脱气后返回反应器的技术方案，较好地解决了该问题，可用于烯烃和芳烃工业生产中。
【IPC分类】C07C1/20, B01J29/80, C07C11/06, B01J29/44, B01J29/90, B01J8/26, C07C11/04, B01J29/48, C07C15/02, B01J29/70, B01J29/46
【公开号】CN105457569
【申请号】CN201410454386
【发明人】李晓红, 金永明, 俞志楠, 盛世春
【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4月6日
【申请日】2014年9月9日