甲醇和循环物料进料质量比为20:1。
[0091]采用 Zn-Ag-P-ZSM-5 催化剂。
[0092] Zn-Ag-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，力口 入适量水、H 3PO4，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。H 3PO4溶液的浓度为2. 5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. 5:6. 5 ;ZSM-5分子筛的硅铝分子比为28;基质为高岭土 和三氧化二错的混合物，两者的质量比为8:2。将Ag尚子质量百分含量为l%、Zn尚子质量 百分含量为3%的溶液，以溶液和P-ZSM-5催化剂重量比为0. 8:1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. 32重量％，Ag元素含 量为0. 78重量％，P元素含量为1. 51重量％的Zn-Ag-P-ZSM-5催化剂。
[0093] 反应结果见表1。
[0094]【实施例8】 采用如图1所示装置。
[0095] 反应器第一反应段的直径为4米，高度占反应器总高度的50%;第二反应段直径和 第一反应段的直径之比为0. 7:1，其高度占反应器总高度的42% ;第三反应段直径和第二反 应段的直径之比为〇. 4:1，其高度占反应器总高度的3%。第一过渡段的高度占反应器总高 度的2. 5%，第二过渡段的高度占反应器总高度的2. 5%。反应器外设置取热器，取热器高度 占反应器高度的90%。再生器内设置取热器，取热器高度占再生器高度的80%。
[0096] 反应器的反应条件为：温度为490°C，以表压计反应压力为0. 2兆帕，甲醇的重量 空速为2(克/小时）/克催化剂，催化剂循环量和甲醇进料量的质量比为35 : 1，平均空塔 气速0.8米/秒。再生器的温度为630°C。
[0097] 汽提介质为水蒸汽和N2的混合物，体积比为8 : 2。再生介质为空气和O2的混合 物，体积比为7 : 3。
[0098] 以甲醇为原料。循环物料中乙烷：丙烷：C4和C5和C6非芳的质量比为1:1:8。 甲醇和循环物料进料质量比为30:1。
[0099]采用 Zn-Mg-P-ZSM-5 催化剂。
[0100] 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，力口 入适量水、H3PO4，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。H3PO4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 氧化二错的混合物，两者的质量比为7:3。将Mg尚子质量百分含量为2%、Zn尚子质量百分 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。
[0101] 反应结果见表1。
【主权项】
1. 一种甲醇和/或二甲醚转化制乙烯、丙烯和芳烃的反应装置，包括反应器（1)、再生 器（2)、汽提器（3);反应器（1)从下至上依此为第一反应段（12)、第一过渡段（13)、第二反 应段（14)、第二过渡段（15)、第三反应段（16);第三反应段（14)位于汽提器（3)内部；反应 器第一反应段（12)的高度占反应器（1)总高度的17~70% ;第二反应段（14)直径和第一反 应段（12)的直径之比为0. 3?2:1，其高度占反应器（1)总高度的2(Γ75% ;第三反应段（16) 直径和第一反应段（12)的直径之比为0. 3~1:1，其高度占反应器（1)总高度的:Γ5% ;原料 (6)在反应器（1)第一反应段（12)、循环物料（7)在反应器（1)第二反应段（14)和催化剂 接触反应。
2. 根据权利要求1所述的甲醇和/或二甲醚转化制乙烯、丙烯和芳烃的反应装置，其特 征在于反应器第一过渡段（13)和第二过渡段（15)的总高度占反应器（1)总高度的5%。
3. 根据权利要求1所述的甲醇和/或二甲醚转化制乙烯、丙烯和芳烃的反应装置，其特 征在于反应器（1)生成的反应产物及积炭催化剂进入汽提器（3)，汽提后的积炭催化剂经 待生斜管（4)进入再生器（2)再生，再生后的催化剂经再生斜管（5)进入反应器第一反应段 (12)。
4. 根据权利要求1所述的甲醇和/或二甲醚转化制乙烯、丙烯和芳烃的反应装置，其 特征在于反应器（1)内部或外部设置取热器，取热器高度占反应器高度的309Γ95% ;再生器 (2)内部或外部设置取热器，取热器高度占再生器高度的309Γ80%。
5. 根据权利要求1所述的甲醇和/或二甲醚转化制乙烯、丙烯和芳烃的反应装置，其特 征在于再生器（2)和汽提器（3)内部均设有1~3级气固旋风分离器。
6. -种甲醇和/或二甲醚转化制乙烯、丙烯和芳烃的反应方法，采用权利要求1飞中任 意一种所述的反应装置，反应方法包括以下几个步骤： a) 原料（6)进入反应器（1)的第一反应段（12)，循环物料（7)在反应器（1)的第二反 应段（14)，和催化剂接触反应，生成反应产物和积炭催化剂； b) 反应产物和积炭催化剂进入汽提器（3)，积炭催化剂和汽提介质（9)接触汽提，得到 的汽提产物（8)和汽提后的积炭催化剂，汽提产物（8)经气固旋风分离器分离积炭催化剂 后进入后续分离系统； c) 汽提后的积炭催化剂经待生斜管（4)进入再生器（2)和再生介质（10)接触烧焦，得 到再生后的催化剂和烟气（11); d) 再生后的催化剂经再生斜管（5)进入反应器（1); e) 经分离系统分离的产物中部分乙烷和/或丙烷和/或C4和/或C5和/或C6非芳 作为循环物料（7)继续进行反应，其余以乙烯、丙烯、混合芳烃为主的产物作为产品输出系 统。
7. 根据权利要求6所述的甲醇和/或二甲醚转化制乙烯、丙烯和芳烃的反应方法，其 特征在于反应器（1)的温度为40(T550°C，原料（6)的重量空速为2~10(克/小时）/克催 化剂，以表压计反应压力为(Γ0. 5兆帕，催化剂循环量和原料（6)进料量的质量比为3? 40 : 1，平均空塔气速0. 7?5. 0米/秒；再生器（2)的温度为58(T720°C，再生后的催化剂上 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/或二甲醚转化制乙烯、丙烯和芳烃的反应方法，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（1(Γ50): (5(Γ90);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，其含量为〇. 〇1~15重量％。
9. 根据权利要求6所述的甲醇和/或二甲醚转化制乙烯、丙烯和芳烃的反应方法，其特 征在于原料（6)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％。
10. 根据权利要求6所述的甲醇和/或二甲醚转化制乙烯、丙烯和芳烃的反应方法，其 特征在于汽提介质（9)为水蒸汽或N2或水蒸汽和N 2的混合物，再生介质（10)为空气或空 气和O2的混合物或空气和N2的混合物。
【专利摘要】本发明涉及一种甲醇和/或二甲醚转化制乙烯、丙烯和芳烃反应装置及其反应方法，主要解决现有技术中乙烯、丙烯和芳烃收率低的问题。本发明通过包括反应器（1）、再生器（2）、汽提器（3）的系统，原料（6）进入反应器（1）第一反应段（12）、循环物料（7）进入反应器（1）第二反应段（14）和催化剂接触反应，生成的反应产物及积炭催化剂进入汽提器（3），汽提后的积炭催化剂经待生斜管（4）进入再生器（2）再生，再生后的催化剂经再生斜管（5）进入反应器（1）的技术方案，较好地解决了该问题，可用于乙烯、丙烯和芳烃工业生产中。
【IPC分类】C07C11-06, C07C15-08, C07C15-06, C07C15-04, C07C1-20, C07C11-04
【公开号】CN104557363
【申请号】CN201310512279
【发明人】李晓红, 王菊, 俞志楠
【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】2015年4月29日
【申请日】2013年10月28日