CN112844495A - 催化剂再生装置、甲醇制烯烃反应***和催化剂再生方法 - Google Patents

催化剂再生装置、甲醇制烯烃反应***和催化剂再生方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及甲醇制备烯烃的技术领域，公开了一种催化剂再生装置、甲醇制烯烃反应***和催化剂再生方法，所述催化剂再生装置包括催化剂再生器，所述催化剂再生器上设置有供待再生催化剂进入的再生器催化剂入口以及供将待再生催化剂再生后生成的再生催化剂排出的再生器催化剂排出口，所述催化剂再生装置还包括连通于所述再生器催化剂排出口的分流机构，所述分流机构设置为能够导出所述再生催化剂并对所述再生催化剂进行分流以将分流出的所述再生催化剂通入到再生器催化剂入口。上述催化剂再生装置提高了反应过程和催化剂再生过程中的催化剂循环量，并且不会增加反应过程中的催化剂的生焦率。

Description

催化剂再生装置、甲醇制烯烃反应***和催化剂再生方法
技术领域
本发明涉及甲醇制备烯烃的技术领域，具体地涉及一种催化剂再生装置和甲醇制烯烃反应***。
背景技术
甲醇制烯烃(Methanol to Olefins,简称MTO)，即甲醇制乙烯、丙烯是目前重要的化工技术。该技术以煤或天然气合成的甲醇为原料，在甲醇制烯烃催化剂的催化作用下，生产低碳烯烃，是发展非石油资源生产乙烯、丙烯等产品的核心技术。在甲醇制烯烃的过程中，甲醇制烯烃催化剂上会结焦，由此影响了甲醇制烯烃催化剂的活性。
为了避免物料的浪费，需将甲醇制烯烃催化剂从甲醇制烯烃反应器中导入到再生器中对甲醇制烯烃催化剂进行再生，即使得甲醇制烯烃催化剂在空气气氛中进行燃烧，以除去结焦催化剂上的焦炭，再生后的甲醇制烯烃催化剂可重新通入到甲醇制烯烃反应器中进行再次使用。由此，甲醇制烯烃催化剂在甲醇制烯烃反应器和再生器之间形成循环。在再生后的甲醇制烯烃催化剂可重新通入到甲醇制烯烃反应器中的过程中，可利用再生后的甲醇制烯烃催化剂所携带的热量。
为了增加再生后的甲醇制烯烃催化剂所携带的热量，可通过增加甲醇制烯烃催化剂的循环量方式实现，可将更多的再生后的甲醇制烯烃催化剂通入到甲醇制烯烃反应器中，然而这样，会提高甲醇制烯烃反应中的甲醇制烯烃催化剂的生焦率，由此降低总的乙烯、丙烯碳选择性。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种催化剂再生装置，该催化剂再生装置具有分流机构，分流机构能够导出所述再生催化剂并对所述再生催化剂进行分流以将分流出的所述再生催化剂通入到再生器催化剂入口，由此提高了反应过程和催化剂再生过程中的催化剂循环量，并且不会增加反应过程中的催化剂的生焦率。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种催化剂再生装置，所述催化剂再生装置包括催化剂再生器，所述催化剂再生器上设置有供待生催化剂进入的再生器催化剂入口以及供将待生催化剂再生后生成的再生催化剂排出的再生器催化剂排出口，所述催化剂再生装置还包括连通于所述再生器催化剂排出口的分流机构，所述分流机构设置为能够导出所述再生催化剂并对所述再生催化剂进行分流以将分流出的所述再生催化剂通入到再生器催化剂入口。
上述技术方案，分流机构在将再生催化剂导出催化剂再生器过程中可分流出一部分再生催化剂，分流出的该部分再生催化剂可再次通入到再生器催化剂入口中，优选地，分流出的该部分再生催化剂可与需要再生的待生催化剂一同通入到催化剂再生器内。这样，在将催化剂再生装置应用于反应器如甲醇制烯烃反应器中时，可加大整个***的催化剂的循环量，较多的再生催化剂可排出催化剂再生器以提供更多的热量而能够被更好的利用，而反应器如甲醇制烯烃反应器可排放较少的待再生催化剂，同时适量的再生催化剂可通过第一连通管被导入到反应器如甲醇制烯烃反应器中，由此，稳定了反应器如甲醇制烯烃反应器中的催化剂的生焦率，不会因为整个体系的催化剂的循环量加大而使得进入反应器的催化剂的量变多由此而增加生焦率。另外，由于能够将较多的再生催化剂移出催化剂再生器，从而基本不需要在催化剂再生器上设置移热设施，降低了催化剂再生器的投资成本。
优选地，所述分流机构包括连通于所述再生器催化剂排出口且供所述再生催化剂落下的主连通管以及分别连接并连通于所述主连通管的第一连通管以及第二连通管；其中：
所述第一连通管能够将部分再生催化剂导出，所述第二连通管能够分流出剩余的再生催化剂并将剩余的再生催化剂导入到所述再生器催化剂入口。
优选地，所述主连通管上设置有供碳原子数至少为4的烯烃进入的烯烃注入口，所述主连通管能够供碳原子数至少为4的烯烃在所述再生催化剂的作用下进行裂解以得到裂解气。
优选地，所述分流机构包括设置在所述第二连通管和所述主连通管之间并连通所述第二连通管和所述主连通管的第一汽提器，所述第一汽提器设置为能够对分流出的再生催化剂进行汽提并去除所述再生催化剂所携带的裂解气。
优选地，所述第一汽提器具有供汽提后的所述再生催化剂排出的第一汽提排出口；
所述第二连通管包括连接于所述第一汽提排出口的导出管段，所述导出管段能够将汽提后的再生催化剂导出。
优选地，所述催化剂再生装置包括分别与所述导出管段的远离所述第一汽提排出口的一端和所述再生器催化剂入口相连通的提升管，所述提升管上开设有提升气入口，所述提升气入口供能够携带所述再生催化剂流动进入所述再生器催化剂入口的提升气进入。
优选地，所述催化剂再生装置包括连接并连通于所述提升管的第二汽提器，所述第二汽提器设置为能够承接所述待生催化剂并对该待生催化剂进行汽提。
优选地，所述催化剂再生装置包括连通于所述主连通管的进口的第三汽提器，所述第三汽提器设置为能够将所述再生催化剂导入到所述主连通管内并对所述再生催化剂进行汽提；和/或
所述催化剂再生装置包括连接所述主连通管的导气管，所述导气管能够将所述主连通管内生成的所述裂解气导出。
本发明第二方面提供了一种甲醇制烯烃反应***，所述甲醇制烯烃反应***包括甲醇制烯烃反应器以及本发明所提供的催化剂再生装置，所述催化剂再生装置能够承接所述甲醇制烯烃反应器所排出的待生催化剂。
通过在甲醇制烯烃反应***中设置本发明所提供的催化剂再生装置，从而加大了整个甲醇制烯烃反应***中的催化剂的循环量，较多的再生催化剂可排出催化剂再生器以提供更多的热量而能够被更好的利用，而甲醇制烯烃反应器可排放较少的待生催化剂，同时适量的再生催化剂可通过第一连通管被导入到甲醇制烯烃反应器中，由此，稳定了甲醇制烯烃反应器中的催化剂的生焦率，不会因为整个体系的催化剂的循环量加大而使得进入反应器的催化剂的量变多由此而提高生焦率。
本发明第三方面提供了一种催化剂再生方法，所述催化剂再生方法包括：
步骤S00：对所述待生催化剂进行再生，以得到再生催化剂；
步骤S20：导出所述步骤S00中所获得的再生催化剂并对所述再生催化剂进行分流以将分流出的所述再生催化剂和需再次再生的待生催化剂共同返回到所述步骤S00中。
优选地，在所述步骤S00中，所述待生催化剂的通入量为100-400t/h，优选地，所述待生催化剂的通入量为200t/h-300t/h；和/或
在所述步骤S20中，分流出的所述再生催化剂为导出的所述再生催化剂的总量的30％-90％，优选地，分流出的所述再生催化剂为导出的所述再生催化剂的总量的60％-80％。
优选地，在所述步骤S20中，使得碳原子数至少为4的烯烃在导出的所述再生催化剂的催化作用下进行裂解，以得到裂解气；优选地，所述碳原子数至少为4的烯烃的通入量为20t/h-40t/h。
优选地，在所述步骤S20中，利用提升气将分流出的所述再生催化剂和需再次再生的待生催化剂共同输送返回到所述步骤S00中；优选地，所述提升气的通入量为15t/h-30t/h。
附图说明
图1是本发明优选实施方式的甲醇制烯烃反应***的整体结构示意图，其中设置本发明优选实施方式的催化剂再生装置；
图2是本发明另一优选实施方式的甲醇制烯烃反应***的整体结构示意图，其中设置本发明另一优选实施方式的催化剂再生装置。
附图标记说明
10-催化剂再生装置；12-催化剂再生器；14-分流机构；140-主连通管；142-第一连通管；144-第二连通管；144a-下落管段；144b-导出管段；16a-第一汽提器；16b-第二汽提器；16c-第三汽提器；18a-提升管；18b-导气管；19a-第一阀；19b-第二阀；19c-第三阀；19d-第四阀；19e-第五阀；20-甲醇制烯烃反应***；22-甲醇制烯烃反应器。
具体实施方式
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指结合附图和实际应用中所示的方位理解，“内、外”是指部件的轮廓的内、外。
本发明提供了一种催化剂再生装置，催化剂再生装置10包括催化剂再生器12，催化剂再生器12上设置有供待生催化剂如甲醇制烯烃所排放的待生催化剂进入的再生器催化剂入口以及供将待生催化剂再生后生成的再生催化剂排出的再生器催化剂排出口，其中，再生器催化剂入口和再生器催化剂排出口均设置于催化剂再生器12的侧壁，再生器催化剂入口设置于再生器催化剂排出口的上方，需要指出的是，可在催化剂再生器12的底壁设置供含有氧气的再生气如空气进入的再生气入口，由此，在含有氧气的再生气的气氛下以及待生催化剂所携带的热量的作用下，能够烧去积聚于待生催化剂的焦炭，从而实现了待生催化剂的烧焦再生，待生催化剂再生后得到的再生催化剂由再生器催化剂排出口排出，另外，为了使得再生气均布于催化剂再生器12内，从图1所示的方位看，可在催化剂再生器12内设置位于再生气入口的上方的气体分布器；催化剂再生装置10还包括连通于再生器催化剂排出口的分流机构14，分流机构14设置为能够导出再生催化剂并对再生催化剂进行分流以将分流出的再生催化剂通入到再生器催化剂入口，需要说明的是，分流机构14在将再生催化剂导出催化剂再生器12过程中可分流出一部分再生催化剂，例如可分流出所导出的再生催化剂的总量的30％-90％，分流出的该部分再生催化剂可再次通入到再生器催化剂入口中，优选地，分流出的该部分再生催化剂可与需要再生的待生催化剂一同通入到催化剂再生器12内，这样，在将催化剂再生装置10应用于反应器如甲醇制烯烃反应器22中时，可加大整个***的催化剂的循环量，例如整个***的催化剂的循环量可为200t/h-300t/h，较多的再生催化剂可排出催化剂再生器12以提供更多的热量而能够被更好的利用，而反应器如甲醇制烯烃反应器22可排放较少的待生催化剂，同时适量的再生催化剂可通过第一连通管142(该部件将在下面的内容中进行说明)被导入到反应器如甲醇制烯烃反应器22中，由此，稳定了反应器如甲醇制烯烃反应器22中的催化剂的生焦率，不会因为整个体系的催化剂的循环量加大而使得进入反应器的催化剂的量变多由此而增加生焦率，降低低碳烯烃收率以及增加副产物收率。另外，由于能够将较多的再生催化剂移出催化剂再生器12，从而无需在催化剂再生器12上设置移热设施，降低了催化剂再生器12的制备成本。催化剂再生器12的顶壁可设置有供烧焦再生时产生的再生烟气排出的烟气排出口。
催化剂再生装置10尤其适用于对甲醇制烯烃反应器22所排放的待生催化剂进行再生处理。
分流机构14可包括连通于再生器催化剂排出口且供再生催化剂落下的主连通管140以及分别连接于主连通管140的第一连通管142以及第二连通管144，第一连通管142和第二连通管144均连通于主连通管140；其中：第一连通管142能够将部分再生催化剂导出，例如，第一连通管142可插设于反应器如甲醇制烯烃反应器22的器壁以将部分再生催化剂输送到反应器内，该部分再生催化剂可促进相关反应如甲醇制烯烃的反应的进行，第二连通管144能够分流出剩余的再生催化剂并将剩余的再生催化剂导入到再生器催化剂入口，如前述内容中所提及的，剩余的再生催化剂和需要再生的待生催化剂一通被输送到催化剂再生器12中。
为了能够利用由再生器催化剂排出口所排出的再生催化剂的热量，可在主连通管140上设置供碳原子数至少为4的烯烃进入的烯烃注入口，主连通管140能够供碳原子数至少为4的烯烃在所述再生催化剂的作用下进行裂解以得到裂解气，其中，裂解气为包括乙烯和丙烯的产品气。由于碳原子数至少为4的烯烃在再生催化剂的输送路径中被裂解以得到含有乙烯和丙烯的裂解气，而裂解得到的裂解气可通过第一连通管142进入到甲醇制烯烃反应器22中，由此增加了乙烯和丙烯的收率。其中，碳原子数至少为4的烯烃可包括不同异构体的C4烯烃和/或C5烯烃，例如碳原子数至少为4的烯烃可包括1-丁烯、2-丁烯、异丁烯和2-戊烯中的至少一种。由于催化剂再生装置加大了再生催化剂的循环量，由此再生催化剂所携带的热量能够满足烯烃裂解反应的热量需求。碳原子数至少为4的烯烃可称之为C4+烯烃。
需要说明的是，再生催化剂裂解碳原子数至少为4的烯烃后，可称为半再生催化剂。
如图1中所示，主连通管140可包括供再生催化剂落下的竖直部和连接于竖直部的供再生催化剂流动的水平部。需要说明的是，通入的裂解气可作为输送气输送再生催化剂。烯烃注入口可设置于水平部。
分流机构14可包括设置在第二连通管144和主连通管140之间并连通第二连通管144和主连通管140的第一汽提器16a，其中，第一汽提器16a的具体种类并不受到特别的限制，只要能够起到汽提作用即可，第一汽提器16a可设置为能够对分流出的再生催化剂进行汽提并去除再生催化剂所携带的裂解气，这样，可大大降低裂解气随着分流出的再生催化剂一同进入到催化剂再生器12中的几率，减少了再生烟气尾燃或者爆燃的现象。可以明白的是，第一汽提器16a可对半再生催化剂进行汽提作业。
需要说明的是，第一汽提器16a可具有供汽提后的再生催化剂排出的第一汽提排出口，第一汽提器16a还可具有供需要汽提的再生催化剂进入的第一汽提进口。其中，可选用低压蒸汽作为第一汽提器16a进行汽提的第一汽提气，其中，第一汽提气的压力可为1.1MPaG，第一汽提气的温度可为250℃。
为了便于将汽提后的再生催化剂稳定导出，第二连通管144可包括连接第一汽提排出口的导出管段144b，导出管段144b能够将汽提后的再生催化剂导出，也就是说，导出管段144b能够将汽提后的半再生催化剂导出。为了更好的将汽提后的半再生催化剂导出，可在第一汽提排出口和导出管段144b之前设置连通彼此的下落管段144a。其中，下落管段144a可沿竖直方向延伸；导出管段144b可倾斜设置以便于半再生催化剂滑出，或者导出管段144b可沿水平方向延伸。
为了便于控制分流出的再生催化剂的流量，可在导出管段144b上设置第二阀19b，第二阀19b可控制导出管段144b内的再生催化剂的流通状态。另外，可在第一连通管142上设置第一阀19a，第一阀19a可控制第一连通管142内的再生催化剂的流通状态。可以明白的是，第一连通管142可导出半再生催化剂。
结合图1和图2中所示，催化剂再生装置10可包括分别与导出管段144b的远离第一汽提排出口的一端和再生器催化剂入口相连通的提升管18，可在提升管18上开设提升气入口，提升气入口可供能够携带再生催化剂流动进入再生器催化剂入口的提升气进入，也就是说，在提升气的作用下，汽提后的再生催化剂可被输送到催化剂再生器12中。其中，提升气的具体种类并不受到特别的限制，只要能够输送再生催化剂且不与催化剂上的积碳反应、不会影响催化剂再生器12内的再生过程即可，例如可选用惰性气体如氮气作为提升气。可以理解的是，在提升气的作用下，导出管段144b内形成负压，由此便于导出管段144b内的半再生催化剂的流动。
提升管18可包括沿竖直方向设置的提升部以及与提升部成角度设置的导入部，其中，导入部可垂直设置于提升部，导入部可沿水平方向设置。导入部的远离提升部的一端可插设于催化剂再生器12的器壁。
催化剂再生装置10可包括连接并连通于提升管18的第二汽提器16b，第二汽提器16b可设置为能够承接待生催化剂如由甲醇制烯烃反应器22所排出的待生催化剂并对该待生催化剂进行汽提，这样，可将待生催化剂所携带的烃类等有机物去除。第二汽提器16b的具体种类并不受到特别的限制，只要能够起到汽提作用即可。其中，可选用低压蒸汽作为第二汽提器16b进行汽提的第二汽提气，其中，第二汽提气的压力可为1.1MPaG，第二汽提气的温度可为250℃。
需要说明的是，第二汽提器16b具有供待生催化剂进入的第二汽提进口以及供汽提后的待生催化剂排出的第二汽提排出口，其中，第二汽提进口可连接于设置于反应器如甲醇制烯烃反应器22的供待生催化剂排出的反应器排出口，第二汽提排出口可通过导管与提升管18相连通，由此可将待生催化剂导入到提升管18中，与分流并汽提后的再生催化剂一同被通入到催化剂再生器12。
为了便于控制导入到提升管18内的待生催化剂的流量，可在导管上设置第三阀19c，第三阀19c可控制导管内的待生催化剂的流通状态。
催化剂再生装置10包括连通于主连通管140的进口的第三汽提器16c，第三汽提器16c可设置为能够将再生催化剂导入到主连通管140内并对再生催化剂进行汽提，这样，可将再生催化剂所携带的再生烟气除去。第三汽提器16c的具体种类并不受到特别的限制，只要能够起到汽提作用即可。其中，可选用低压蒸汽作为第三汽提器16c进行汽提的第三汽提气，其中，第三汽提气的压力可为1.1MPaG，第三汽提气的温度可为250℃。
如图2中所示，催化剂再生装置10可包括连接主连通管140的导气管18b，导气管18b能够将主连通管140内生成的裂解气导出，可以明白的是，导气管18b具有供裂解气进入的气体入口以及供裂解气排出的气体出口。其中，导气管18b的气体入口可连通于主连通管140的位于第一汽提器16a的沿再生催化剂流动方向的上游部分，这样，更好的将裂解后产生的裂解气导入到反应器中。
为了便于控制导气管18b内的裂解气的流通状态，可在导气管18b上设置第四阀19d和第五阀19e，其中，第四阀19d优选为调节阀，第五阀19e优选为止回阀。
本发明还提供了一种甲醇制烯烃反应***，甲醇制烯烃反应***20可包括甲醇制烯烃反应器22以及本发明所提供的催化剂再生装置10，催化剂再生装置10能够承接甲醇制烯烃反应器22所排出的待生催化剂。通过在甲醇制烯烃反应***20中设置本发明所提供的催化剂再生装置10，从而加大了整个甲醇制烯烃反应***20中的催化剂的循环量，例如整个甲醇制烯烃反应***20的催化剂的循环量可为200t/h-300t/h，较多的再生催化剂可排出催化剂再生器12以提供更多的热量从而满足烯烃裂解的热量需求，而甲醇制烯烃反应器22可排放较少的待生催化剂，同时适量的再生催化剂可通过第一连通管142被导入到甲醇制烯烃反应器22中，由此，进出甲醇制烯烃反应器22的催化剂流量基本不会发生大的变化，避免了大量催化剂进入甲醇制烯烃反应器22引发的催化剂生焦率增加、低碳烯烃收率降低以及副产物收率增加等负面影响。
其中，第一连通管142可插设于甲醇制烯烃反应器22的器壁，分流机构14导出的再生催化剂中的部分再生催化剂可通过第一连通管142通入到甲醇制烯烃反应器22中，分流机构14分流出的剩余的再生催化剂可与甲醇制烯烃反应器22所排出的待生催化剂一同被输送到催化剂再生器12中。
需要说明的是，甲醇制烯烃反应器22的底壁设置有供原料气如甲醇气进入的原料入口；可在甲醇制烯烃反应器22内设置位于原料入口上方的气体分布器以使得原料气均布于甲醇制烯烃反应器22内；甲醇制烯烃反应器22内可填充有催化剂以形成催化剂床层，其中，催化剂床层包括位于甲醇制烯烃反应器22的底部的密相床层和位于密相床层的上方的稀相床层；甲醇制烯烃反应器22的顶壁设置有供含有乙烯和丙烯的产品气排出的产品气排出口。
另外，还需要说明的是，可在汽提器上设置供汽提气进入的汽提气入口。
本发明又提供了一种催化剂再生方法，可利用本发明所提供的催化剂再生装置10实现该催化剂再生方法，催化剂再生方法包括以下两个步骤。
步骤S00：对待生催化剂进行再生，以得到再生催化剂。其中，可在一定的温度条件下，使得待生催化剂在含有氧气的气体如空气的气氛条件下进行烧焦再生以得到再生催化剂，待生催化剂的温度可为450℃-500℃，积碳含量6％-10％，可促进烧焦再生过程高效而平稳的进行，由此可为再生过程提供热量；含有氧气的气体的通入量可为25000Nm3/h-40000Nm3/h，由此可使得烧焦再生过程平稳进行；含有氧气的气体的压力可为0.1-0.4MPaG。再生催化剂的积碳量可为2wt％以下。
在所述步骤S00中，待生催化剂的通入量优选为40t/h-90t/h，将待生催化剂的通入量设定在上述范围内，在保证待生催化剂的处理量的前提下，可使得待生催化剂能够有效进行烧焦再生。
步骤S20：导出步骤S00中所获得的再生催化剂并对再生催化剂进行分流以将分流出的再生催化剂和需再次再生的待生催化剂共同返回到步骤S00中，可以理解的是，步骤S00中所获得的再生催化剂中的部分再生催化剂可被导出作为促进甲醇制烯烃反应所需的催化剂，而步骤S00中所获得的再生催化剂中的剩余的再生催化剂可与促进反应后所产生的待生催化剂被一同返回到步骤S00中，进行烧焦再生。
在步骤S20中，分流出的再生催化剂可为导出的再生催化剂的总量的30％-90％，这样，不仅提高了整个过程中的催化剂的循环量，而且使得适量的再生催化剂进入甲醇制烯烃反应器中，降低了对反应的影响。
在步骤S20中，分流出的再生催化剂的重量与需再次再生的待生催化剂的重量的比值为分流出的再生催化剂的重量：需再次再生的待生催化剂的重量＝(0.5-4)：1。
在步骤S20中，使得碳原子数至少为4的烯烃在导出的再生催化剂的催化作用下进行裂解，以得到裂解气即含有乙烯和丙烯的产品气，这样，可充分利用导出的再生催化剂所携带的热量，不仅降低了能耗，而且增加了产品气的产率。优选地，碳原子数至少为4的烯烃的通入量可为15t/h-40t/h，这样，不仅能够提高产品气的产率，而且能够平稳输送再生催化剂进入到反应器中，其中，碳原子数至少为4的烯烃可包括不同异构体的C4烯烃和/或C5烯烃，例如碳原子数至少为4的烯烃可包括1-丁烯、2-丁烯、异丁烯和2-戊烯中的至少一种。可以理解的是，裂解所得到的裂解气可被通入到甲醇制烯烃反应器22中，并从甲醇制烯烃反应器22的产品气排出口排出。
在步骤S20中，可利用提升气将分流出的再生催化剂和需再次再生的待生催化剂共同输送返回到步骤S00中。其中，提升气的通入量可为15t/h-30t/h，这样，不仅保证了待输送的催化剂的平稳输送，而且减少了对再生过程的影响。其中，提升气的具体种类并不受到特别的限制，只要能够输送再生催化剂且不会影响催化剂再生器12内的再生过程即可，例如可选用惰性气体如氮气作为提升气。
在步骤S20中，需再次再生的待生催化剂的排出量为40t/h-90t/h，由此可使得适量的需再次再生的待生催化剂返回到步骤S00中。
下面将结合实施例对本发明进行进一步说明。
实施例
利用图2所示的甲醇制烯烃反应***20进行甲醇制***以及催化剂的再生。
1)温度为180℃-250℃的原料甲醇气以通入量为225t/h的方式和30t/h的稀释水蒸气经甲醇制烯烃反应器22的原料入口进入甲醇制烯烃反应器22内，再经气体分布器均布于甲醇制烯烃反应器22的密相床层(密相床层温度为460℃-500℃，密相床层处的压力为0.1MPaG-0.3MPaG)，在催化剂的催化作用下得到含有乙烯和丙烯的产品气(产品气的温度为460℃-500℃，产品气的压力为0.1MPaG-0.3MPaG)由产品气排出口排出；催化剂在促进甲醇制烯烃的过程中产生待生催化剂，待生催化剂的积碳量为8wt％；
2)再生空气(40000Nm3/h，0.5MPaG)由再生气入口进入到催化剂再生器12，经气体分布器均布于催化剂再生器12的密相床层(密相床层的压力为0.1MPaG-0.2MPaG，密相床层的温度为650℃-700℃)，在再生空气的气氛中，待生催化剂进行烧焦再生以获得再生催化剂，烧焦后形成的再生烟气(再生烟气的压力为0.1MPaG-0.2MPaG，再生烟气的温度为650℃-700℃)经烟气排出口排出。再生得到的再生催化剂经第三汽提器16c汽提后脱去携带的烟气，然后进入主连通管140，C4+烯烃(C4+烯烃温度为100℃-300℃)从烯烃注入口注入并在再生催化剂的催化作用下发生裂解反应以得到裂解气，裂解气经过导气管18b导入到甲醇制烯烃反应器22中，之后再生催化剂(再生催化剂的温度为520℃-580℃)中的部分再生催化剂通过第一连通管142通入到甲醇制烯烃反应器22中，剩余的再生催化剂通过第一汽提器16a汽提后去除所携带的裂解气以得到汽提后的再生催化剂，其中，第一汽提器16a汽提时所用到的第一汽提气为压力为0.46MPaG和温度为180℃的蒸汽；
3)在上述步骤1)中所产生的待生催化剂(待生催化剂的温度为460℃-500℃)以60t/h的排出量排入到第二汽提器16b中以脱去所携带的烃类有机物，以得到需再次再生的待生催化剂，其中，汽提所用到的第二汽提气为压力为0.46MPaG和温度为180℃的蒸汽，之后，需再次再生的待生催化剂经第三阀19c后与步骤2)中所得到的汽提后的再生催化剂(汽提后的再生催化剂的通入量为180t/h，汽提后的再生催化剂的温度为520℃-580℃)一同进入提升管18a，并在提升气(提升气为氮气，提升气的压力为0.8MPaG)的输送作用下进入催化剂再生器12。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种催化剂再生装置，其特征在于，所述催化剂再生装置(10)包括催化剂再生器(12)，所述催化剂再生器(12)上设置有供待生催化剂进入的再生器催化剂入口以及供将待生催化剂再生后生成的再生催化剂排出的再生器催化剂排出口，所述催化剂再生装置(10)还包括连通于所述再生器催化剂排出口的分流机构(14)，所述分流机构(14)设置为能够导出所述再生催化剂并对所述再生催化剂进行分流以将分流出的所述再生催化剂通入到再生器催化剂入口。
2.根据权利要求1所述的催化剂再生装置，其特征在于，所述分流机构(14)包括连通于所述再生器催化剂排出口且供所述再生催化剂落下的主连通管(140)以及分别连接并连通于所述主连通管(140)的第一连通管(142)以及第二连通管(144)；其中：
所述第一连通管(142)能够将部分再生催化剂导出，所述第二连通管(144)能够分流出剩余的再生催化剂并将剩余的再生催化剂导入到所述再生器催化剂入口。
3.根据权利要求2所述的催化剂再生装置，其特征在于，所述主连通管(140)上设置有供碳原子数至少为4的烯烃进入的烯烃注入口，所述主连通管(140)能够供碳原子数至少为4的烯烃在所述再生催化剂的作用下进行裂解以得到裂解气。
4.根据权利要求3所述的催化剂再生装置，其特征在于，所述分流机构(14)包括设置在所述第二连通管(144)和所述主连通管(140)之间并连通所述第二连通管(144)和所述主连通管(140)的第一汽提器(16a)，所述第一汽提器(16a)设置为能够对分流出的再生催化剂进行汽提并去除所述再生催化剂所携带的裂解气。
5.根据权利要求4所述的催化剂再生装置，其特征在于，所述第一汽提器(16a)具有供汽提后的所述再生催化剂排出的第一汽提排出口；
所述第二连通管(144)包括连接于所述第一汽提排出口的导出管段(144b)，所述导出管段(144b)能够将汽提后的再生催化剂导出。
6.根据权利要求5所述的催化剂再生装置，其特征在于，所述催化剂再生装置(10)包括分别与所述导出管段(144b)的远离所述第一汽提排出口的一端和所述再生器催化剂入口相连通的提升管(18)，所述提升管(18)上开设有提升气入口，所述提升气入口供能够携带所述再生催化剂流动进入所述再生器催化剂入口的提升气进入。
7.根据权利要求6所述的催化剂再生装置，其特征在于，所述催化剂再生装置(10)包括连接并连通于所述提升管(18)的第二汽提器(16b)，所述第二汽提器(16b)设置为能够承接所述待生催化剂并对该待生催化剂进行汽提。
8.根据权利要求3-7中任意一项所述的催化剂再生装置，其特征在于，所述催化剂再生装置(10)包括连通于所述主连通管(140)的进口的第三汽提器(16c)，所述第三汽提器(16c)设置为能够将所述再生催化剂导入到所述主连通管(140)内并对所述再生催化剂进行汽提；和/或
所述催化剂再生装置(10)包括连接所述主连通管(140)的导气管(18b)，所述导气管(18b)能够将所述主连通管(140)内生成的所述裂解气导出。
9.一种甲醇制烯烃反应***，其特征在于，所述甲醇制烯烃反应***(20)包括甲醇制烯烃反应器(22)以及权利要求1-8中任意一项所述的催化剂再生装置(10)，所述催化剂再生装置(10)能够承接所述甲醇制烯烃反应器(22)所排出的待生催化剂。
10.一种催化剂再生方法，其特征在于，所述催化剂再生方法包括：
步骤S00：对所述待生催化剂进行再生，以得到再生催化剂；
步骤S20：导出所述步骤S00中所获得的再生催化剂并对所述再生催化剂进行分流以将分流出的所述再生催化剂和需再次再生的待生催化剂共同返回到所述步骤S00中。
11.根据权利要求10所述的催化剂再生方法，其特征在于，在所述步骤S00中，所述待生催化剂的通入量为100t/h-400t/h，优选地，所述待生催化剂的通入量为200-300t/h；和/或
在所述步骤S20中，分流出的所述再生催化剂为导出的所述再生催化剂的总量的30％-90％，优选地，分流出的所述再生催化剂为导出的所述再生催化剂的总量的60％-80％。
12.根据权利要求10所述的催化剂再生方法，其特征在于，在所述步骤S20中，使得碳原子数至少为4的烯烃在导出的所述再生催化剂的催化作用下进行裂解，以得到裂解气；优选地，所述碳原子数至少为4的烯烃的通入量为20t/h-40t/h。
13.根据权利要求10-12中任意一项所述的催化剂再生方法，其特征在于，在所述步骤S20中，利用提升气将分流出的所述再生催化剂和需再次再生的待生催化剂共同输送返回到所述步骤S00中；优选地，所述提升气的通入量为15t/h-30t/h。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6303839B1 (en) * 2000-06-14 2001-10-16 Uop Llc Process for producing polymer grade olefins
CN101633593A (zh) * 2008-07-26 2010-01-27 中国石化集团洛阳石油化工工程公司 一种碳四及更重组分的转化方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6303839B1 (en) * 2000-06-14 2001-10-16 Uop Llc Process for producing polymer grade olefins
CN101633593A (zh) * 2008-07-26 2010-01-27 中国石化集团洛阳石油化工工程公司 一种碳四及更重组分的转化方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
徐婷: ""共进料对甲醇制丙烯反应和积碳行为的研究"", 《中国优秀硕士论文全文数据库》, pages 7 *

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