[go: up one dir, main page]

RU2810794C1 - Fluidized bed reactor, device and their application - Google Patents

Fluidized bed reactor, device and their application Download PDF

Info

Publication number
RU2810794C1
RU2810794C1 RU2022132846A RU2022132846A RU2810794C1 RU 2810794 C1 RU2810794 C1 RU 2810794C1 RU 2022132846 A RU2022132846 A RU 2022132846A RU 2022132846 A RU2022132846 A RU 2022132846A RU 2810794 C1 RU2810794 C1 RU 2810794C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coke
gas
catalyst
zone
coke content
Prior art date
Application number
RU2022132846A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мао Е
Тао Чжан
Цзиньлин ЧЖАН
Шулян СЮЙ
Хайлун ТАН
Сяньгао ВАН
Чэн ЧЖАН
Цзиньмин ЦЗЯ
Цзин ВАН
Хуа ЛИ
Чэнгун ЛИ
Чжунминь Лю
Original Assignee
Далянь Инститьют Оф Кемикал Физикс, Чайниз Академи Оф Сайенсез
Filing date
Publication date
Application filed by Далянь Инститьют Оф Кемикал Физикс, Чайниз Академи Оф Сайенсез filed Critical Далянь Инститьют Оф Кемикал Физикс, Чайниз Академи Оф Сайенсез
Application granted granted Critical
Publication of RU2810794C1 publication Critical patent/RU2810794C1/en

Links

Abstract

FIELD: coking.
SUBSTANCE: invention is related to a fluidized bed reactor including a main shell and a coke control zone shell; the main shell includes an upper shell and a lower shell; the upper shell encloses the gas-solid separation zone, and the lower shell encloses the reaction zone; the reaction zone is in axial communication with the gas-solid separation zone; the shell of the coke content control zone is located along the circumference on the outer wall of the main shell; the shell of the coke content control zone and the main shell cover the annular cavity, and the annular cavity represents the coke content control zone; n partitions are installed radially in the coke control zone, and these n partitions divide the coke control zone into n subzones of the coke control zone, where n is an integer, n has a range of values: 2≤n≤10; subzones of the coke content control zone are provided with an input for raw material for coke content control; and a catalyst circulation hole is formed in each of the n-1 partitions, so that the catalyst entering the coke content control zone flows in an annular direction. The invention is also related to a device and method for producing low-carbon olefins.
EFFECT: ability to control the coke content, the distribution of coke content and coke particles in the catalyst used in the processing of dimethyl ether/methanol into olefins.
10 cl, 4 ex, 2 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИTECHNICAL FIELD

Настоящая заявка относится к реактору с псевдоожиженным слоем, устройству для получения низкоуглеродистых олефинов из кислородсодержащего соединения и их применению, а также относится к области техники химического оборудования.The present application relates to a fluidized bed reactor, a device for producing low carbon olefins from an oxygen-containing compound and their use, and also relates to the field of chemical equipment engineering.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE ART

Технология переработки метанола в олефин (Methanol-to-olefin technology, MTO) в основном включает в себя технологию DMTO (переработка метанола в олефин) Даляньского института химической физики Китайской академии наук и технологию MTO компании UOP из США. В 2010 году завершено строительство и введение в эксплуатацию установки по переработке метанола в олефин Shenhua Baotou с использованием технологии DMTO. Это первое в мире промышленное применение технологии MTO. По состоянию на конец 2019 года введено в эксплуатацию 14 промышленных установок DMTO с общей производственной мощностью приблизительно 8 млн. тонн низкоуглеродистых олефинов в год.Methanol-to-olefin technology (MTO) mainly includes the DMTO (methanol-to-olefin) technology of the Dalian Institute of Chemical Physics of the Chinese Academy of Sciences and the MTO technology of UOP from the United States. In 2010, the construction and commissioning of the Shenhua Baotou methanol to olefin processing plant using DMTO technology was completed. This is the world's first industrial application of MTO technology. As of the end of 2019, 14 commercial DMTO plants were operational with a total production capacity of approximately 8 million tons of low-carbon olefins per year.

В последние годы технология DMTO получила дальнейшее развитие и катализаторы DMTO нового поколения с лучшими характеристиками постепенно начали применять в промышленности, что обеспечило более высокие преимущества для установок DMTO. Катализатор DMTO нового поколения обеспечивает более высокую производительность переработки метанола и селективность низкоуглеродистого олефина. В существующих промышленных устройствах DMTO сложно в полной мере использовать преимущества катализатора DMTO нового поколения. Следовательно, существует потребность в разработке устройства и способа производства DMTO, в которых можно эффективно использовать катализатор DMTO нового поколения с высокой производительностью в отношении переработки метанола и высокой селективностью низкоуглеродистых олефинов.In recent years, DMTO technology has been further developed and new generation DMTO catalysts with better performance have gradually been introduced into industry, bringing greater benefits to DMTO plants. New generation DMTO catalyst provides higher methanol throughput and low carbon olefin selectivity. It is difficult for existing industrial DMTO devices to take full advantage of the new generation DMTO catalyst. Therefore, there is a need to develop a DMTO production apparatus and method that can efficiently utilize a new generation DMTO catalyst with high methanol processing capacity and high selectivity for low carbon olefins.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION

Согласно первому аспекту настоящей заявки предложен реактор с псевдоожиженным слоем, выполненный с возможностью управления содержанием кокса, распределением содержания кокса и частицами кокса в катализаторе, применяемом при переработке диметилэфира/метанола в олефины (dimethyl ether/methanol to olefins, DMTO) и, таким образом, управления характеристиками катализатора DMTO и улучшения селективности для низкоуглеродистых олефинов.According to a first aspect of the present application, there is provided a fluidized bed reactor configured to control coke content, coke content distribution, and coke particles in a dimethyl ether/methanol to olefins (DMTO) catalyst and thereby control control the performance of the DMTO catalyst and improve selectivity for low carbon olefins.

Низкоуглеродистые олефины, упомянутые в настоящей заявке, относятся к этилену и пропилену.Low carbon olefins mentioned in this application refer to ethylene and propylene.

Реактор с псевдоожиженным слоем включает в себя основную оболочку и оболочку зоны управления содержанием кокса; основная оболочка включает в себя верхнюю оболочку и нижнюю оболочку; верхняя оболочка охватывает зону разделения газа и твердого вещества, а нижняя оболочка охватывает реакционную зону; реакционная зона в осевом направлении сообщается с зоной разделения газа и твердого вещества; оболочка зоны управления содержанием кокса расположена по окружности на наружной стенке основной оболочки; оболочка зоны управления содержанием кокса и основная оболочка охватывают кольцевую полость, а кольцевая полость представляет собой зону управления содержанием кокса; в зоне управления содержанием кокса радиально установлены n перегородок и эти n перегородок делят зону управления содержанием кокса на n подзон зоны управления содержанием кокса, где n представляет собой целое число; подзоны зоны управления содержанием кокса снабжены входом для сырьевого материала для управления содержанием кокса; и в каждой из n-1 перегородок образовано отверстие для циркуляции катализатора, так что катализатор, поступающий в зону управления содержанием кокса, течет в кольцевом направлении.The fluidized bed reactor includes a main shell and a coke control zone shell; the main shell includes an upper shell and a lower shell; the upper shell encloses the gas-solid separation zone, and the lower shell encloses the reaction zone; the reaction zone is in axial communication with the gas-solid separation zone; the shell of the coke content control zone is located circumferentially on the outer wall of the main shell; the shell of the coke content control zone and the main shell cover the annular cavity, and the annular cavity represents the coke content control zone; n partitions are installed radially in the coke content control zone, and these n partitions divide the coke content control zone into n subzones of the coke content control zone, where n is an integer; subzones of the coke content control zone are provided with an input for raw material for coke content control; and in each of the n-1 partitions, a catalyst circulation hole is formed so that the catalyst entering the coke content control zone flows in an annular direction.

Если в зоне управления содержанием кокса имеется только одна зона, распределение времени пребывания катализатора, поступающего в зону управления содержанием кокса, является аналогичным распределению времени пребывания для резервуарных реакторов с полным смешением, и в таких условиях полученные гранулы катализатора с управляемым содержанием кокса имеют низкую однородность содержания кокса (т.е. некоторые гранулы катализатора имеют низкое содержание кокса, а некоторые гранулы катализатора имеют высокое содержание кокса), что приводит к низкой средней активности и низкой средней селективности катализатора. В настоящей заявке применяют зону управления содержанием кокса и перегородки расположены в радиальном направлении в зоне управления содержанием кокса для разделения зоны управления содержанием кокса на множество подзон зоны управления содержанием кокса, так что распределением времени пребывания катализатора, поступающего в зону управления содержанием кокса, можно управлять таким образом, чтобы катализатор с управляемым содержанием кокса имел узкое распределение содержания кокса, высокую среднюю активность и высокую среднюю селективность. Кроме того, управление зоной также является предпочтительным для управления частицами кокса и содержанием кокса в катализаторе с управляемым содержанием кокса.If there is only one zone in the coke control zone, the residence time distribution of the catalyst entering the coke control zone is similar to that of fully mixed tank reactors, and under such conditions the resulting coke controlled catalyst pellets have low content uniformity coke (i.e., some catalyst beads have low coke content and some catalyst beads have high coke content), resulting in low average activity and low average selectivity of the catalyst. In the present application, a coke content control zone is used, and partitions are arranged in a radial direction in the coke content control zone to divide the coke content control zone into a plurality of sub-zones of the coke content control zone, so that the residence time distribution of the catalyst entering the coke content control zone can be controlled such such that the coke controlled catalyst has a narrow coke content distribution, high average activity and high average selectivity. In addition, zone control is also advantageous for controlling coke particles and coke content in a coke-controlled catalyst.

В настоящей заявке катализатор, поступающий в зону управления содержанием кокса, может представлять собой свежий катализатор или регенерированный катализатор. Предпочтительно катализатор может представлять собой регенерированный катализатор, так что как регенерация, так и управление содержанием кокса могут быть обеспечены в оперативном режиме.In the present application, the catalyst entering the coke control zone may be fresh catalyst or regenerated catalyst. Preferably, the catalyst may be a regenerated catalyst so that both regeneration and coke control can be achieved on-line.

При необходимости n перегородок в зоне управления содержанием кокса могут включать в себя 1ю перегородку и со 2й перегородки по nю перегородку;If necessary, n partitions in the coke content control zone may include the 1st partition and from the 2nd partition to the nth partition;

в 1й перегородке может отсутствовать отверстие для циркуляции катализатора; в каждой перегородке со 2й перегородки по nю перегородку может быть образовано отверстие для циркуляции катализатора;in the 1st partition there may be no hole for catalyst circulation; in each partition from the 2nd partition to the nth partition a hole can be formed for circulation of the catalyst;

в 1й подзоне зоны управления содержанием кокса, образованной путем разделения с помощью 1й перегородки и 2й перегородки, может быть образован вход для катализатора зоны управления содержанием кокса;in the 1st subzone of the coke content control zone formed by dividing by the 1st partition and the 2nd partition, an inlet for the coke content control zone catalyst can be formed;

в nй подзоне зоны управления содержанием кокса, образованной путем разделения с помощью 1й перегородки и nй перегородки, может быть расположена труба для подачи катализатора с управляемым содержанием кокса, а в реакционной зоне может быть образован выход трубы для подачи катализатора с управляемым содержанием кокса;in the nth subzone of the coke control zone formed by separation by the 1st partition and the nth partition, a pipe for supplying a coke-controlled catalyst can be located, and in the reaction zone an outlet of a pipe for supplying a coke-controlled catalyst can be formed ;

вход для сырьевого материала для управления содержанием кокса может быть образован в нижних частях подзон зоны управления содержанием кокса, и вход для сырьевого материала для управления содержанием кокса может представлять собой распределитель зоны управления содержанием кокса; иThe coke content control raw material inlet may be formed in the lower parts of the subzones of the coke content control zone, and the coke content control raw material inlet may be a coke content control zone distributor; And

в верхних частях подзон зоны управления содержанием кокса может быть расположена труба для подачи газа зоны управления содержанием кокса, а в зоне разделения газа и твердого вещества может быть образован выход трубы для подачи газа зоны управления содержанием кокса.a coke control zone gas supply pipe may be provided in the upper portions of the coke control zone subzones, and a coke control zone gas supply pipe outlet may be formed in the gas-solid separation zone.

В частности, в каждой из перегородок может быть образовано одно или более отверстий для циркуляции катализатора, что строго не ограничивается в настоящей заявке. При образовании множества отверстий для циркуляции катализатора их относительные положения строго не ограничиваются в настоящей заявке. Например, множество отверстий для циркуляции катализатора могут быть расположены параллельно или могут быть расположены случайным образом.In particular, one or more openings for catalyst circulation may be formed in each of the partitions, which is not strictly limited in the present application. When a plurality of catalyst circulation holes are formed, their relative positions are not strictly limited in the present application. For example, a plurality of catalyst circulation holes may be arranged in parallel or may be arranged randomly.

В настоящей заявке форма трубы для подачи катализатора с управляемым содержанием кокса строго не ограничивается при условии, что труба для подачи катализатора с управляемым содержанием кокса выполнена с возможностью подачи катализатора с управляемым содержанием кокса в реакционную зону. Например, труба для подачи катализатора с управляемым содержанием кокса может представлять собой трубу L-образной формы, а также может иметь другие подходящие формы.In the present application, the shape of the coke controlled catalyst supply pipe is not strictly limited as long as the coke controlled catalyst supply pipe is configured to supply the coke controlled catalyst to the reaction zone. For example, the coke controlled catalyst supply pipe may be an L-shaped pipe, or may have other suitable shapes.

Предпочтительно труба для подачи катализатора с управляемым содержанием кокса может быть трубой L-образной формы, так что выход трубы для подачи катализатора с управляемым содержанием кокса находится в нижнем положении в реакционной зоне, и катализатор с управляемым содержанием кокса может эффективно взаимодействовать и реагировать с сырьевым материалом, включающим в себя кислородсодержащее соединение, поступающее из распределителя реакционной зоны, что позволяет предотвратить попадание катализатора с управляемым содержанием кокса в первую отпарную колонну, или отгонное устройство.Preferably, the coke controlled catalyst supply pipe may be an L-shaped pipe, so that the outlet of the coke controlled catalyst supply pipe is at a lower position in the reaction zone, and the coke controlled catalyst can effectively interact and react with the raw material , including an oxygen-containing compound supplied from a reaction zone distributor to prevent the controlled coke content catalyst from entering the first stripper or stripper.

В нижних частях подзон зоны управления содержанием кокса может быть установлен распределитель зоны управления содержанием кокса.A coke control zone distributor may be installed in the lower portions of the coke control zone subzones.

Предпочтительно распределитель зоны управления содержанием кокса может быть расположен в нижней части каждой из подзон зоны управления содержанием кокса. Таким образом, весь сырьевой материал для управления содержанием кокса может поступать в зону управления содержанием кокса равномерно, что позволяет избежать явления неравномерного распределения сырьевого материала для управления содержанием кокса между подзонами, а также надлежащим образом управлять содержанием кокса и распределением содержания кокса в катализаторе.Preferably, the coke control zone distributor may be located at the bottom of each of the subzones of the coke control zone. In this way, all the raw material for coke content control can be supplied to the coke content control zone evenly, which avoids the phenomenon of uneven distribution of the raw material for coke content control between sub-zones, and also properly controls the coke content and the distribution of coke content in the catalyst.

Труба для подачи газа может быть расположена в верхних частях подзон зоны управления содержанием кокса.The gas supply pipe may be located in the upper portions of the subzones of the coke control zone.

Предпочтительно, труба для подачи газа может быть расположена в верхней части каждой из подзон зоны управления содержанием кокса. Таким образом, может быть обеспечено надлежащее управление распределением содержания кокса в катализаторе.Preferably, the gas supply pipe may be located at the top of each of the subzones of the coke control zone. In this way, proper control of the distribution of coke content in the catalyst can be ensured.

При необходимости n может иметь следующий диапазон значений: 2 ≤ n ≤ 10.If necessary, n can have the following range of values: 2 ≤ n ≤ 10.

При необходимости в нижней части реакционной зоны также может быть расположен распределитель реакционной зоны; иIf necessary, a reaction zone distributor may also be located at the bottom of the reaction zone; And

при этом распределитель реакционной зоны может быть выполнен с возможностью подачи сырьевого материала для реакции.wherein the reaction zone distributor may be configured to supply raw material for the reaction.

В частности, в настоящей заявке сырьевой материал для реакции может представлять собой сырьевой материал с кислородсодержащим соединением.Particularly, in the present application, the raw material for the reaction may be an oxygen-containing compound raw material.

При необходимости реакционная зона может быть снабжена охладителем реактора с псевдоожиженным слоем, а нижняя часть реакционной зоны может быть снабжена первой отпарной колонной; вход первой отпарной колонны может быть образован внутри нижней оболочки; выход первой отпарной колонны может быть образован снаружи нижней оболочки; выше выходного конца трубы для подачи катализатора с управляемым содержанием кокса может быть расположен открытый конец входа первой отпарной колонны; а выходной конец трубы для подачи катализатора с управляемым содержанием кокса может быть расположен выше распределителя реакционной зоны.If necessary, the reaction zone may be provided with a fluidized bed reactor cooler, and the lower part of the reaction zone may be provided with a first stripping column; the inlet of the first stripping column may be formed inside the lower shell; the outlet of the first stripping column may be formed outside the lower shell; An open inlet end of the first stripping column may be located above the outlet end of the controlled coke catalyst supply pipe; and the outlet end of the pipe for supplying catalyst with a controlled coke content can be located above the distributor of the reaction zone.

В частности, открытый конец входной трубы первой отпарной колонны может быть расположен выше выходного конца трубы для подачи катализатора с управляемым содержанием кокса для предотвращения попадания катализатора с управляемым содержанием кокса из трубы для подачи катализатора с управляемым содержанием кокса во входную трубу первой отпарной колонны.In particular, the open end of the inlet pipe of the first stripping column may be located above the outlet end of the coke-controlled catalyst supply pipe to prevent the coke-controlled catalyst from flowing from the coke-controlled catalyst supply pipe into the inlet pipe of the first stripping column.

Выходной конец трубы для подачи катализатора с управляемым содержанием кокса может быть расположен выше распределителя реакционной зоны, так что катализатор с управляемым содержанием кокса может непосредственно и эффективно вступать в реакцию с сырьевым материалом для реакции, выходящим из распределителя реакционной зоны.The outlet end of the coke-controlled catalyst supply pipe may be located above the reaction zone distributor so that the coke-controlled catalyst can directly and effectively react with the reaction feed material exiting the reaction zone distributor.

При необходимости зона разделения газа и твердого вещества может быть снабжена первым блоком для разделения газа и твердого вещества и вторым блоком для разделения газа и твердого вещества; выходная труба для катализатора первого блока для разделения газа и твердого вещества может проходить через верхнюю часть зоны разделения газа и твердого вещества, и может быть вставлена в 1ю подзону зоны управления содержанием кокса (т.е. выходная труба для катализатора первого блока для разделения газа и твердого вещества может быть вставлена в 1ю подзону зоны управления содержанием кокса через вход для катализатора зоны управления содержанием кокса); выход для газа из первого блока для разделения газа и твердого вещества может быть образован в зоне разделения газа и твердого вещества; вход второго блока для разделения газа и твердого вещества может быть образован в зоне разделения газа и твердого вещества; а выход для катализатора из второго блока для разделения газа и твердого вещества может быть расположен в реакционной зоне.If necessary, the gas-solid separation zone may be provided with a first gas-solid separation unit and a second gas-solid separation unit; The catalyst outlet pipe of the first gas-solid separation unit may pass through the upper part of the gas-solid separation zone, and may be inserted into the 1st subzone of the coke content control zone (i.e., the catalyst outlet pipe of the first gas separation unit and solid matter can be inserted into the 1st subzone of the coke control zone through the catalyst inlet of the coke control zone); a gas outlet from the first gas-solid separation unit may be formed in a gas-solid separation zone; an inlet of the second gas-solid separation unit may be formed in the gas-solid separation zone; and a catalyst outlet from the second gas/solid separation unit may be located in the reaction zone.

Предпочтительно, труба для подачи газа зоны управления содержанием кокса может быть расположена выше выходного конца катализатора второго блока для разделения газа и твердого вещества.Preferably, the gas supply pipe of the coke control zone may be located above the outlet end of the catalyst of the second gas-solid separation unit.

При необходимости первая камера для сбора газа также может быть расположена в верхней части зоны разделения газа и твердого вещества;If necessary, the first gas collection chamber can also be located at the top of the gas-solid separation zone;

с первой камерой для сбора газа также может сообщаться выход для газа из второго блока для разделения газа и твердого вещества; иa gas outlet from the second gas-solid separation unit may also be in communication with the first gas collection chamber; And

при этом первая камера для сбора газа также выполнена с возможностью сообщения с трубой для подачи газообразного продукта.wherein the first gas collection chamber is also configured to communicate with a pipe for supplying a gaseous product.

Согласно второму аспекту настоящей заявки также предложено устройство для получения низкоуглеродистых олефинов из кислородсодержащего соединения, включающее в себя регенератор с псевдоожиженным слоем и реактор с псевдоожиженным слоем, описанные выше.According to a second aspect of the present application, there is also provided an apparatus for producing low carbon olefins from an oxygen-containing compound, including a fluidized bed regenerator and a fluidized bed reactor as described above.

В частности, устройство для получения низкоуглеродистых олефинов из кислородсодержащего соединения, предложенное в настоящей заявке, снабжено регенератором с псевдоожиженным слоем; причем регенератор с псевдоожиженным слоем применяют для регенерации отработанного катализатора; и регенерированный катализатор подают в зону управления содержанием кокса для осуществления управления содержанием кокса, а затем вводят в реакционную зону для его участия в каталитической реакции. Согласно настоящей заявке катализатор может быть подвергнут регенерации в оперативном режиме и управлению содержанием кокса в оперативном режиме, что позволяет повысить эффективность производства.In particular, the apparatus for producing low-carbon olefins from an oxygen-containing compound proposed in the present application is equipped with a fluidized bed regenerator; wherein a fluidized bed regenerator is used to regenerate the spent catalyst; and the regenerated catalyst is supplied to the coke content control zone to effect coke content control, and then introduced into the reaction zone to participate in the catalytic reaction. According to the present application, the catalyst can be subjected to on-line regeneration and on-line coke control, thereby improving production efficiency.

При необходимости регенератор с псевдоожиженным слоем может включать в себя оболочку регенератора; оболочка регенератора может включать в себя верхнюю оболочку регенератора и нижнюю оболочку регенератора; верхняя оболочка регенератора может охватывать зону разделения газа и твердого вещества, а нижняя оболочка регенератора может охватывать зону регенерации; в оболочке регенератора может быть образован вход для отработанного катализатора; и вход для отработанного катализатора выполнен с возможностью сообщения с выходной трубой первой отпарной колонны посредством трубы для подачи отработанного катализатора.Optionally, the fluidized bed regenerator may include a regenerator shell; the regenerator shell may include an upper regenerator shell and a lower regenerator shell; the upper shell of the regenerator may enclose the gas-solid separation zone, and the lower shell of the regenerator may enclose the regeneration zone; an inlet for the spent catalyst can be formed in the regenerator shell; and the spent catalyst inlet is configured to communicate with an outlet pipe of the first stripping column through a spent catalyst supply pipe.

При необходимости в нижней части зоны регенерации может быть расположен распределитель зоны регенерации также; иIf necessary, a regeneration zone distributor can also be located in the lower part of the regeneration zone; And

при этом распределитель зоны регенерации может быть выполнен с возможностью подачи газа регенерации.in this case, the distributor of the regeneration zone can be configured to supply regeneration gas.

При необходимости вторая отпарная колонна может быть расположена в нижней части зоны регенерации; вход второй отпарной колонны может быть образован внутри оболочки регенератора; выход второй отпарной колонны может быть образован снаружи оболочки регенератора; вторая отпарная колонна выполнена с возможностью сообщения с первым блоком для разделения газа и твердого вещества посредством трубы для подачи регенерированного катализатора; и открытый конец входа второй отпарной колонны может быть расположен выше распределителя зоны регенерации.If necessary, a second stripping column can be located at the bottom of the regeneration zone; the inlet of the second stripping column may be formed inside the shell of the regenerator; the outlet of the second stripping column may be formed outside the regenerator shell; the second stripping column is configured to communicate with the first gas-solid separation unit via a regenerated catalyst supply pipe; and the open end of the inlet of the second stripping column may be located above the regeneration zone distributor.

При необходимости в оболочке регенератора также могут быть расположены третий блок для разделения газа и твердого вещества и вторая камера для сбора газа; вторая камера для сбора газа может быть расположена во внутренней верхней части оболочки регенератора; со второй камерой для сбора газа может сообщаться выход для газа из третьего блока для разделения газа и твердого вещества; вторая камера для сбора газа выполнена с возможностью сообщения с трубой для подачи дымового газа; а выходной конец катализатора из третьего блока для разделения газа и твердого вещества может быть расположен выше открытого конца входной трубы второй отпарной колонны.If necessary, a third gas-solid separation unit and a second gas collection chamber may also be located in the regenerator shell; a second gas collection chamber may be located in the inner upper part of the regenerator shell; a gas outlet from the third unit may be in communication with the second gas collection chamber for separating the gas and the solid; the second gas collection chamber is configured to communicate with the flue gas supply pipe; and the outlet end of the catalyst from the third gas-solid separation unit may be located above the open end of the inlet pipe of the second stripping column.

Согласно третьему аспекту настоящей заявки также предложен способ получения низкоуглеродистых олефинов из кислородсодержащего соединения, включающий модификацию катализатора DMTO в оперативном режиме путем осуществления реакции управления содержанием кокса с использованием реактора с псевдоожиженным слоем, описанного выше,According to a third aspect of the present application, there is also provided a method for producing low carbon olefins from an oxygen-containing compound, comprising on-line modification of a DMTO catalyst by performing a coke control reaction using a fluidized bed reactor as described above,

включающий следующий этап:including the following stage:

подачи катализатора и сырьевого материала для управления содержанием кокса в зону управления содержанием кокса, в которой катализатор реагирует с сырьевым материалом для управления содержанием кокса, протекая при этом в кольцевом направлении вдоль подзон зоны управления содержанием кокса с образованием продукта, включающего в себя катализатор с управляемым содержанием кокса, при этом катализатор с управляемым содержанием кокса представляет собой модифицированный катализатор DMTO.supplying catalyst and coke control feedstock to a coke control zone, wherein the catalyst reacts with the coke control feedstock while flowing in an annular direction along subzones of the coke control zone to form a product including the grade control catalyst coke, wherein the coke controlled catalyst is a modified DMTO catalyst.

При необходимости катализатор может протекать в кольцевом направлении вдоль отверстия для циркуляции катализатора в перегородках; а сырьевой материал для управления содержанием кокса может поступать в подзоны зоны управления содержанием кокса из распределителя зоны управления содержанием кокса для вступления в реакцию с катализатором.If necessary, the catalyst can flow in an annular direction along the catalyst circulation opening in the baffles; and the coke control raw material may be supplied to the subzones of the coke control zone from the coke control zone distributor to react with the catalyst.

В частности, когда катализатор протекает в кольцевом направлении вдоль отверстия для циркуляции катализатора в перегородках, сырьевой материал для управления содержанием кокса поступает в подзоны зоны управления содержанием кокса из распределителя зоны управления содержанием кокса, расположенного ниже, для вступления в контакт с катализатором и управления содержанием кокса в катализаторе, и полученную газовую фазу (включающую в себя непрореагировавший сырьевой материал для управления содержанием кокса) подают в зону разделения газа и твердого вещества по трубе для подачи газа выше зоны управления содержанием кокса.Specifically, when the catalyst flows in an annular direction along the catalyst circulation hole in the baffles, the coke control raw material is supplied to the sub-zones of the coke control zone from the coke control zone distributor located below to come into contact with the catalyst and control the coke content in the catalyst, and the resulting gas phase (including unreacted coke control raw material) is supplied to the gas-solid separation zone through a gas supply pipe above the coke control zone.

При необходимости полученный катализатор с управляемым содержанием кокса может поступать в реакционную зону по трубе для подачи катализатора с управляемым содержанием кокса, а затем вступать в контакт и реагировать с сырьевым материалом, включающим в себя кислородсодержащее соединение, подаваемое через распределитель реакционной зоны, с образованием потока А с низкоуглеродистыми олефинами и отработанным катализатором; иOptionally, the resulting coke-controlled catalyst may be introduced into the reaction zone through a coke-controlled catalyst supply pipe, and then contact and react with a feedstock including an oxygen-containing compound supplied through a reaction zone distributor to form stream A with low carbon olefins and spent catalyst; And

продукт может дополнительно включать в себя газообразный продукт для управления содержанием кокса, а газообразный продукт для управления содержанием кокса может поступать в зону разделения газа и твердого вещества по трубе для подачи газа зоны управления содержанием кокса.the product may further include a gaseous coke control product, and the gaseous coke control product may be supplied to the gas-solid separation zone through a gas supply pipe of the coke control zone.

При необходимости поток А могут смешивать с газообразным продуктом для управления содержанием кокса, поступающим в зону разделения газа и твердого вещества, с получением потока В;If necessary, Stream A may be mixed with product gas to control the coke content entering the gas-solid separation zone to produce Stream B;

поток B может поступать во второй блок для разделения газа и твердого вещества для выполнения разделения газа и твердого вещества с получением газофазного потока C и твердофазного потока D;stream B may be supplied to a second gas-solid separation unit to perform gas-solid separation to obtain a gas-phase stream C and a solid-phase stream D;

газофазный поток C может представлять собой газообразный продукт, содержащий низкоуглеродистый олефин; аgas phase stream C may be a gaseous product containing a low carbon olefin; A

твердофазный поток D может включать в себя отработанный катализатор.solid phase stream D may include spent catalyst.

При необходимости газофазный поток С может поступать в первую камеру для сбора газа, а затем поступать в расположенную ниже по потоку рабочую секцию по трубе для подачи газообразного продукта;If necessary, the gas-phase stream C may enter the first gas collection chamber and then enter the downstream operating section through a product gas supply pipe;

твердофазный поток D может быть возвращен в реакционную зону реактора с псевдоожиженным слоем; иthe solid phase stream D may be returned to the reaction zone of the fluidized bed reactor; And

катализатор, находящийся в реакционной зоне, может поступать в первую отпарную колонну через открытый конец входной трубы первой отпарной колонны для выполнения отпарки, а затем поступать в расположенную ниже по потоку зону.the catalyst located in the reaction zone may enter the first stripper through the open end of the inlet pipe of the first stripper to perform stripping, and then enter the downstream zone.

В частности, расположенная ниже по потоку зона может представлять собой регенератор.In particular, the downstream zone may be a regenerator.

При необходимости сырьевой материал для управления содержанием кокса может включать в себя углеводородные соединения C1-C6; иIf necessary, the raw material for controlling the coke content may include C 1 -C 6 hydrocarbon compounds; And

предпочтительно углеводородные соединения могут представлять собой по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из C1-C6 алканов и C1-C6 олефинов.preferably the hydrocarbon compounds may be at least one selected from the group consisting of C 1 -C 6 alkanes and C 1 -C 6 olefins.

При необходимости сырьевой материал для управления содержанием кокса может дополнительно включать в себя по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из водорода, спиртового соединения и воды; иIf necessary, the raw material for controlling the coke content may further include at least one selected from the group consisting of hydrogen, an alcohol compound and water; And

доля от общей массы спиртового соединения и воды в массе сырьевого материала для управления содержанием кокса может быть больше или равна 10% вес. и меньше или равна 50% вес.the proportion of the total weight of the alcohol compound and water in the weight of the raw material for controlling the coke content may be greater than or equal to 10% by weight. and less than or equal to 50% wt.

При необходимости спиртовое соединение может представлять собой по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из метанола и этанола.If desired, the alcohol compound may be at least one selected from the group consisting of methanol and ethanol.

При необходимости сырьевой материал для управления содержанием кокса может включать в себя водород в количестве от 0% вес. до 20% вес., метан в количестве от 0% вес. до 50% вес., этан в количестве от 0% вес. до 50% вес., этилен в количестве от 0% вес. до 20% вес., пропан в количестве от 0% вес. до 50% вес., пропилен в количестве от 0% вес. до 20% вес., бутан в количестве от 0% вес. до 90% вес., бутен в количестве от 0% вес. до 90% вес., пентан в количестве от 0% вес. до 90% вес., пентен в количестве от 0% вес. до 90% вес., гексан в количестве от 0% вес. до 90% вес., гексен в количестве от 0% вес. до 90% вес., метанол в количестве от 0% вес. до 50% вес., этанол в количестве от 0% вес. до 50% вес. и воду в количестве от 0% вес. до 50% вес.; и общее количество углеводородных соединений может превышать 0%.If necessary, the raw material for controlling the coke content may include hydrogen in an amount of from 0 wt%. up to 20% wt., methane in an amount from 0% wt. up to 50% wt., ethane in amounts from 0% wt. up to 50% wt., ethylene in an amount from 0% wt. up to 20% wt., propane in amounts from 0% wt. up to 50% wt., propylene in amounts from 0% wt. up to 20% wt., butane in amounts from 0% wt. up to 90% wt., butene in an amount from 0% wt. up to 90% wt., pentane in an amount from 0% wt. up to 90% wt., pentene in an amount from 0% wt. up to 90% wt., hexane in an amount from 0% wt. up to 90% wt., hexene in an amount from 0% wt. up to 90% wt., methanol in an amount from 0% wt. up to 50% wt., ethanol in an amount from 0% wt. up to 50% wt. and water in an amount of 0% wt. up to 50% wt.; and the total amount of hydrocarbon compounds may exceed 0%.

При необходимости катализатор может включать в себя молекулярное сито SAPO;If desired, the catalyst may include a SAPO molecular sieve;

содержание кокса в катализаторе может быть меньшим или равным 3% вес.;the coke content of the catalyst may be less than or equal to 3% by weight;

содержание кокса в катализаторе с управляемым содержанием кокса может составлять от 4% вес. до 9% вес.; иThe coke content in the catalyst with controlled coke content can range from 4 wt%. up to 9% wt.; And

квартильное отклонение распределения содержания кокса в катализаторе с управляемым содержанием кокса может составлять менее 1% вес.the quartile deviation of the distribution of coke content in a catalyst with controlled coke content can be less than 1% wt.

В частности, в настоящей заявке содержанием кокса в катализаторе с управляемым содержанием кокса управляют в диапазоне от 4% вес. до 9% вес. путем применения зоны управления содержанием кокса и выбора процесса управления содержанием кокса. Поскольку катализатор является порошкообразным, содержание кокса в катализаторе относится к среднему содержанию кокса в гранулах катализатора, но фактическое содержание кокса в разных гранулах катализатора может быть разным. В настоящей заявке квартильным отклонением распределения содержания кокса в гранулах катализатора с управляемым содержанием кокса можно управлять таким образом, чтобы оно составляло менее 1% вес., для сужения общего распределения содержания кокса в катализаторе, таким образом, повышая активность катализатора и селективность для низкоуглеродистых олефинов.Specifically, in the present application, the coke content of the coke-controlled catalyst is controlled in the range of 4 wt.%. up to 9% wt. by applying a coke control zone and selecting a coke control process. Since the catalyst is a powder, the coke content of the catalyst refers to the average coke content of the catalyst granules, but the actual coke content of different catalyst granules may vary. In the present application, the quartile deviation of the coke content distribution of the coke controlled catalyst pellets can be controlled to be less than 1 wt.% to narrow the overall coke content distribution of the catalyst, thereby increasing catalyst activity and selectivity for low carbon olefins.

При необходимости частицы кокса в катализаторе с управляемым содержанием кокса могут включать в себя полиметилбензол и полиметилнафталин;If desired, the coke particles in the controlled coke catalyst may include polymethylbenzene and polymethylnaphthalene;

общая масса полиметилбензола и полиметилнафталина может составлять более 70% вес. от общей массы кокса или может быть равна указанному количеству;the total mass of polymethylbenzene and polymethylnaphthalene can be more than 70% by weight. from the total mass of coke or may be equal to the specified amount;

масса частиц кокса с молекулярной массой более 184 может составлять менее 25% вес. от общей массы кокса или может быть равна указанному количеству; аthe mass of coke particles with a molecular weight of more than 184 may be less than 25% by weight. from the total mass of coke or may be equal to the specified amount; A

общая масса кокса может относиться к общей массе частиц кокса.total coke mass may refer to the total mass of coke particles.

В настоящей заявке типы и содержание частиц кокса также очень важны, и также являются одной из целей управления в настоящей заявке. В настоящей заявке общей массой полиметилбензола и полиметилнафталина управляют таким образом, чтобы она была больше или равна 70% вес. от общей массы кокса, с помощью механизма управления содержанием кокса и выбора параметров процесса управления содержанием кокса для повышения активности катализатора и улучшения селективности для низкоуглеродистых олефинов.In the present application, the types and contents of coke particles are also very important, and are also one of the control objectives in the present application. In the present application, the total weight of polymethylbenzene and polymethylnaphthalene is controlled to be greater than or equal to 70% by weight. of the total coke mass, using a coke control mechanism and selection of coke control process parameters to increase catalyst activity and improve selectivity for low carbon olefins.

При необходимости содержание кокса в отработанном катализаторе может составлять от 9% вес. до 13% вес.If necessary, the coke content in the spent catalyst can be from 9% wt. up to 13% wt.

При необходимости кислородсодержащее соединение может представлять собой по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из метанола и диметилэфира (dimethyl ether, DME).Optionally, the oxygen-containing compound may be at least one selected from the group consisting of methanol and dimethyl ether (DME).

При необходимости рабочие условия осуществления процесса в зоне управления содержанием кокса могут быть следующими: кажущаяся линейная скорость газа: от 0,1 м/с до 0,5 м/с; температура реакции: от 300°С до 700°С; давление реакции: от 100 кПа до 500 кПа; и плотность слоя: от 400 кг/м3 до 800 кг/м3.If necessary, the operating conditions for the process in the coke content control zone can be as follows: apparent linear gas velocity: from 0.1 m/s to 0.5 m/s; reaction temperature: from 300°C to 700°C; reaction pressure: from 100 kPa to 500 kPa; and layer density: from 400 kg/ m3 to 800 kg/ m3 .

При необходимости рабочие условия осуществления процесса в реакционной зоне могут быть следующими: кажущаяся линейная скорость газа: от 0,5 м/с до 2,0 м/с; температура реакции: от 350°С до 550°С; давление реакции: от 100 кПа до 500 кПа; и плотность слоя: от 150 кг/м3 до 500 кг/м3.If necessary, the operating conditions for the process in the reaction zone can be as follows: apparent linear gas velocity: from 0.5 m/s to 2.0 m/s; reaction temperature: from 350°C to 550°C; reaction pressure: from 100 kPa to 500 kPa; and layer density: from 150 kg/m 3 to 500 kg/m 3 .

Согласно четвертому аспекту настоящей заявки также предложен способ получения низкоуглеродистых олефинов, включающий в себя получение низкоуглеродистых олефинов с использованием устройства, описанного выше;According to a fourth aspect of the present application, there is also provided a method for producing low carbon olefins, comprising producing low carbon olefins using the apparatus described above;

способ получения низкоуглеродистых олефинов включает в себя описанный выше способ;the method for producing low carbon olefins includes the method described above;

способ получения низкоуглеродистых олефинов также включает следующие этапы:The method for producing low-carbon olefins also includes the following steps:

обеспечение возможности поступления отработанного катализатора, находящегося в реакционной зоне, в регенератор с псевдоожиженным слоем и выполнение обработки - регенерации с образованием регенерированного катализатора, а также обеспечение возможности поступления регенерированного катализатора в зону управления содержанием кокса реактора с псевдоожиженным слоем, а также вступления в контакт и вступления в реакцию с сырьевым материалом для управления содержанием кокса.allowing the spent catalyst located in the reaction zone to enter the fluidized bed regenerator and perform processing - regeneration to form a regenerated catalyst, as well as allowing the regenerated catalyst to enter the coke control zone of the fluidized bed reactor, as well as come into contact and enter react with the raw material to control the coke content.

При необходимости способ может включать: обеспечение возможности поступления отработанного катализатора, находящегося в реакционной зоне, в регенератор с псевдоожиженным слоем через первую отпарную колонну и по трубе для подачи отработанного катализатора, а также для вступления в контакт и вступления в реакцию с газом регенерации с получением потока E с дымовым газом и регенерированным катализатором; обеспечение возможности поступления потока E в третий блок для разделения газа и твердого вещества для выполнения разделения дымового газа и регенерированного катализатора; иOptionally, the method may include: allowing the spent catalyst present in the reaction zone to enter the fluidized bed regenerator through the first stripper column and through the spent catalyst supply pipe and to contact and react with the regeneration gas to produce a stream E with flue gas and regenerated catalyst; allowing stream E to enter a third gas-solid separation unit to perform separation of the flue gas and the regenerated catalyst; And

обеспечение возможности поступления отделенного регенерированного катализатора в зону управления содержанием кокса реактора с псевдоожиженным слоем через вторую отпарную колонну, трубу для подачи регенерированного катализатора и первый блок для разделения газа и твердого вещества, а также вступления в контакт и вступления в реакцию с сырьевым материалом для управления содержанием кокса.allowing the separated regenerated catalyst to enter the coke content control zone of the fluidized bed reactor through the second stripper column, the regenerated catalyst supply pipe, and the first gas-solid separation unit and come into contact and react with the grade control feedstock coke

При необходимости содержание кокса в регенерированном катализаторе может быть меньшим или равным 3% вес.If necessary, the coke content in the regenerated catalyst can be less than or equal to 3 wt%.

При необходимости газ регенерации может представлять собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из кислорода, азота, водяного пара и воздуха.If desired, the regeneration gas may be at least one selected from the group consisting of oxygen, nitrogen, water vapor and air.

При необходимости газ регенерации может включать в себя от 0% вес. до 100% вес. воздуха, от 0% вес. до 50% вес. кислорода, от 0% вес. до 50% вес. азота и от 0% вес. до 50% вес. водяного пара; а значения содержания воздуха, кислорода, азота и водяного пара не могут одновременно равняться нулю.If necessary, the regeneration gas may include from 0% wt. up to 100% wt. air, from 0% wt. up to 50% wt. oxygen, from 0% wt. up to 50% wt. nitrogen and from 0% wt. up to 50% wt. water vapor; and the values of air, oxygen, nitrogen and water vapor content cannot be equal to zero at the same time.

При необходимости рабочие условия в зоне регенерации могут быть следующими: кажущаяся линейная скорость газа: от 0,5 м/с до 2,0 м/с; температура регенерации: от 600°С до 750°С; давление регенерации: от 100 кПа до 500 кПа; и плотность слоя: от 150 кг/м3 до 700 кг/м3.If necessary, the operating conditions in the regeneration zone can be as follows: apparent linear gas velocity: from 0.5 m/s to 2.0 m/s; regeneration temperature: from 600°C to 750°C; regeneration pressure: from 100 kPa to 500 kPa; and layer density: from 150 kg/ m3 to 700 kg/ m3 .

Возможные полезные эффекты настоящей заявки:Possible beneficial effects of this application:

(1) Основной характеристикой катализатора для переработки диметилэфира/метанола в олефины (dimethyl ether/methanol to olefins, DMTO) является то, что селективность низкоуглеродистого олефина в процессе преобразования метанола увеличивается с увеличением содержания кокса в катализаторе. Низкоуглеродистые олефины, упомянутые в настоящей заявке, относятся к этилену и пропилену. Заявители в ходе исследований обнаружили, что основными факторами, влияющими на активность катализатора DMTO и селективность для низкоуглеродистых олефинов, являются содержание кокса, распределение содержания кокса и частицы кокса в катализаторе. При одинаковом среднем содержании кокса в катализаторах чем уже распределение содержания кокса, тем выше селективность и активность низкоуглеродистых олефинов. Частицы кокса в катализаторе могут включать в себя полиметилароматические углеводороды, полиметилциклоалканы и т.п., причем полиметилбензол и полиметилнафталин могут способствовать образованию этилена. Таким образом, управление содержанием кокса, распределением содержания кокса и частицами кокса в катализаторе является ключевым фактором для управления активностью катализатора DMTO и улучшения селективности низкоуглеродистых олефинов.(1) The main characteristic of the dimethyl ether/methanol to olefins (DMTO) catalyst is that the selectivity of the low carbon olefin in the methanol conversion process increases with the coke content of the catalyst. Low carbon olefins mentioned in this application refer to ethylene and propylene. Applicants have discovered through research that the main factors affecting DMTO catalyst activity and selectivity for low carbon olefins are coke content, coke content distribution, and coke particles in the catalyst. Given the same average coke content in the catalysts, the narrower the distribution of coke content, the higher the selectivity and activity of low-carbon olefins. The coke particles in the catalyst may include polymethylaromatic hydrocarbons, polymethylcycloalkanes, and the like, and polymethylbenzene and polymethylnaphthalene may contribute to the formation of ethylene. Thus, controlling the coke content, coke content distribution, and coke particles in the catalyst is key to controlling the activity of the DMTO catalyst and improving low carbon olefin selectivity.

Реактор с псевдоожиженным слоем, описанный в настоящей заявке, снабжен зоной управления содержанием кокса и зона управления содержанием кокса разделена на множество подзон перегородками, расположенными в зоне управления содержанием кокса, так что катализатор последовательно протекает по этим подзонам. Распределением времени пребывания катализатора через подзоны управляют таким образом, чтобы сузить его, чтобы, таким образом, управлять распределением содержания кокса в катализаторе и обеспечить сужение распределения содержания кокса. Кроме того, также управляют содержанием кокса и частицами кокса. Таким образом повышают активность катализатора DMTO и селективность для низкоуглеродистых олефинов.The fluidized bed reactor described in the present application is provided with a coke control zone, and the coke control zone is divided into a plurality of subzones by partitions located in the coke control zone, so that the catalyst flows sequentially through these subzones. The residence time distribution of the catalyst through the subzones is controlled to narrow it, thereby controlling the distribution of coke content in the catalyst and causing the distribution of coke content to be narrowed. In addition, coke content and coke particles are also controlled. This increases the activity of the DMTO catalyst and the selectivity for low carbon olefins.

(2) В способе согласно настоящей заявке катализатор может протекать только из расположенной выше по потоку подзоны в расположенную ниже по потоку подзону через отверстия для циркуляции катализатора в перегородках в зоне управления содержанием кокса, так что средним временем пребывания катализатора в зоне управления содержанием кокса можно управлять для управления содержанием кокса в катализаторе; и структуру n подзон первой зоны управления содержанием кокса применяют для управления распределением времени пребывания катализатора (распределением времени пребывания аналогично применению n последовательно соединенных резервуарных реакторов с полным смешением) и получают катализатор с узким распределением содержания кокса.(2) In the method of the present application, the catalyst can only flow from the upstream subzone to the downstream subzone through catalyst circulation holes in the baffles in the coke control zone, so that the average residence time of the catalyst in the coke control zone can be controlled to control the coke content in the catalyst; and a structure of n subzones of the first coke content control zone is used to control the residence time distribution of the catalyst (residence time distribution is similar to the use of n series tank tank reactors with full mixing) and a catalyst with a narrow coke content distribution is obtained.

(3) Согласно настоящей заявке имеется возможность управления конверсией и образованием частиц кокса в катализаторе. С одной стороны, неактивные крупномолекулярные частицы кокса, оставшиеся в регенерированном катализаторе, преобразуются в низкомолекулярные частицы кокса; и, с другой стороны, сырьевой материал для управления содержанием кокса также может поступать в катализатор с образованием высокоактивных низкомолекулярных частиц кокса, а низкомолекулярные частицы кокса в основном представляют собой полиметилбензол и полиметилнафталин, которые могут улучшить селективность для этилена.(3) According to the present application, it is possible to control the conversion and formation of coke particles in the catalyst. On the one hand, the inactive large molecular coke particles remaining in the regenerated catalyst are converted into low molecular weight coke particles; and on the other hand, the coke content control raw material can also enter the catalyst to form high-activity low molecular weight coke particles, and the low molecular weight coke particles are mainly polymethylbenzene and polymethylnaphthalene, which can improve the selectivity for ethylene.

(4) С применением способа модификации катализатора DMTO в оперативном режиме путем осуществления реакции управления содержанием кокса, описанной в настоящей заявке, можно получить катализатор с управляемым содержанием кокса с высоким содержанием кокса, узким распределением содержания кокса, а также полиметилбензолом и полиметилнафталином в качестве основных компонентов кокса, т.е. регенерированный катализатор с низкой селективностью низкоуглеродистых олефинов преобразуют в катализатор с управляемым содержанием кокса с высокой селективностью для низкоуглеродистых олефинов.(4) By using the on-line modification method of DMTO catalyst by carrying out the coke control reaction described in this application, a coke-controlled catalyst with a high coke content, a narrow coke content distribution, and polymethylbenzene and polymethylnaphthalene as the main components can be obtained coke, i.e. the regenerated catalyst with low low carbon olefin selectivity is converted to a controlled coke catalyst with high low carbon olefin selectivity.

(5) Регенерированный катализатор, описанный в настоящей заявке, может быть непосредственно использован в процессе получения низкоуглеродистых олефинов из кислородсодержащего соединения без обработки для управления содержанием кокса и в этом случае селективность для низкоуглеродистых олефинов в полученном газообразном продукте составляет от 80% вес. до 83% вес. Когда регенерированный катализатор, описанный в настоящей заявке, подвергают обработке для управления содержанием кокса, а затем используют в процессе получения низкоуглеродистых олефинов из кислородсодержащего соединения, селективность для низкоуглеродистых олефинов в полученном газообразном продукте составляет 93% вес. до 96% вес.(5) The regenerated catalyst described herein can be directly used in a process for producing low carbon olefins from an oxygenate compound without treatment to control the coke content, in which case the selectivity for low carbon olefins in the resulting product gas is between 80 wt%. up to 83% wt. When the regenerated catalyst described herein is subjected to coke control treatment and then used in a process for producing low carbon olefins from an oxygenate compound, the selectivity for low carbon olefins in the resulting product gas is 93 wt%. up to 96% wt.

(6) В способе согласно настоящей заявке высокотемпературный регенерированный катализатор из регенератора сначала охлаждают в зоне управления содержанием кокса, а затем подают в реакционную зону, т.е. в реакционной зоне не возникает локальная высокотемпературная зона; и, таким образом, сырьевой материал с кислородсодержащим соединением имеет низкий коэффициент коксования.(6) In the method of the present application, the high-temperature regenerated catalyst from the regenerator is first cooled in the coke control zone and then supplied to the reaction zone, i.e. a local high-temperature zone does not appear in the reaction zone; and thus the raw material with the oxygen-containing compound has a low coking coefficient.

(7) Реакционная зона реактора с псевдоожиженным слоем согласно настоящей заявке включает в себя охладитель реактора с псевдоожиженным слоем, выполненный с возможностью точного управления температурой в реакционной зоне.(7) The reaction zone of the fluidized bed reactor according to the present application includes a fluidized bed reactor cooler configured to accurately control the temperature in the reaction zone.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

На фиг. 1 представлено схематическое изображение устройства DMTO для получения низкоуглеродистых олефинов из кислородсодержащего соединения согласно варианту осуществления настоящей заявки; иIn fig. 1 is a schematic diagram of a DMTO apparatus for producing low carbon olefins from an oxygen-containing compound according to an embodiment of the present application; And

На фиг. 2 представлено схематическое изображение поперечного сечения зоны управления содержанием кокса реактора с псевдоожиженным слоем согласно варианту осуществления настоящей заявки.In fig. 2 is a schematic cross-sectional view of a coke control zone of a fluidized bed reactor according to an embodiment of the present application.

Список номеров позиций:List of item numbers:

1 представляет собой реактор с псевдоожиженным слоем; 1-1 представляет собой основную оболочку; 1-2 представляет собой распределитель реакционной зоны;1 is a fluidized bed reactor; 1-1 represents the main shell; 1-2 is a reaction zone distributor;

1-3 представляет собой охладитель реактора с псевдоожиженным слоем; 1-4 представляет собой распределитель зоны управления содержанием кокса;1-3 is a fluidized bed reactor cooler; 1-4 is a coke control zone distributor;

1-5 представляет собой перегородку; 1-6 представляет собой первый блок для разделения газа и твердого вещества; 1-5 represents the septum; 1-6 represents a first gas-solid separation unit;

1-7 представляет собой трубу для подачи катализатора с управляемым содержанием кокса; 1-8 представляет собой трубу для подачи газа зоны управления содержанием кокса;1-7 represents a pipe for supplying a catalyst with a controlled coke content; 1-8 represents a gas supply pipe of a coke content control zone;

1-9 представляет собой второй блок для разделения газа и твердого вещества; 1-10 представляет собой первую камеру для сбора газа;1-9 represents a second gas-solid separation unit; 1-10 represents the first gas collection chamber;

1-11 представляет собой трубу для подачи газообразного продукта; 1-12 представляет собой первую отпарную колонну;1-11 represents a pipe for supplying a gaseous product; 1-12 represents the first stripping column;

1-13 представляет собой скользящий клапан для отработанного катализатора; 1-14 представляет собой трубу для подачи отработанного катализатора;1-13 is a sliding valve for spent catalyst; 1-14 is a spent catalyst supply pipe;

2 представляет собой регенератор с псевдоожиженным слоем; 2-1 представляет собой оболочку регенератора; 2-2 представляет собой распределитель регенератора;2 is a fluidized bed regenerator; 2-1 represents the regenerator shell; 2-2 is a regenerator distributor;

2-3 представляет собой третий блок для разделения газа и твердого вещества; 2-4 представляет собой вторую камеру для сбора газа;2-3 represents a third gas-solid separation unit; 2-4 represents a second gas collection chamber;

2-5 представляет собой трубу для подачи дымового газа; 2-6 представляет собой вторую отпарную колонну; 2-7 представляет собой охладитель регенератора;2-5 represents a flue gas supply pipe; 2-6 represents a second stripping column; 2-7 represents a regenerator cooler;

2-8 представляет собой скользящий клапан для регенерированного катализатора; и 2-9 представляет собой трубу для подачи регенерированного катализатора.2-8 represents a sliding valve for regenerated catalyst; and 2-9 is a regenerated catalyst supply pipe.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯIMPLEMENTATION OF THE INVENTION

Настоящая заявка будет подробно описано ниже со ссылкой на примеры, но настоящая заявка не ограничивается этими примерами.The present application will be described in detail below with reference to examples, but the present application is not limited to these examples.

Возможные варианты осуществления настоящего изобретения описаны ниже.Possible embodiments of the present invention are described below.

Для улучшения характеристик катализатора DMTO в настоящей заявке предложен способ модификации катализатора DMTO в оперативном режиме путем осуществления реакции управления содержанием кокса, включающий следующие этапы:To improve the performance of a DMTO catalyst, the present application proposes a method for on-line modification of a DMTO catalyst by performing a coke control reaction, comprising the following steps:

a) регенерированный катализатор подают в зону управления содержанием кокса;a) the regenerated catalyst is supplied to the coke control zone;

b) сырьевой материал для управления содержанием кокса, включая водород, метан, этан, этилен, пропан, пропилен, бутан, бутен, пентан, пентен, гексан, гексен, метанол, этанол и воду, подают в реактор для управления содержанием кокса;b) coke control raw material including hydrogen, methane, ethane, ethylene, propane, propylene, butane, butene, pentane, pentene, hexane, hexene, methanol, ethanol and water are supplied to the coke control reactor;

c) сырьевой материал для управления содержанием кокса вступает в контакт и реагирует с регенерированным катализатором в реакторе для управления содержанием кокса таким образом, что сырьевой материал для управления содержанием кокса коксуется на регенерированном катализаторе, причем закоксованный катализатор называют катализатором с управляемым содержанием кокса; содержание кокса в катализаторе с управляемым содержанием кокса составляет от 4% вес. до 9% вес; частицы кокса включают в себя полиметилбензол и полиметилнафталин, а общая масса полиметилбензола и полиметилнафталина составляет более 70% вес. от общей массы кокса или равна указанному количеству; и масса частиц кокса с молекулярной массой более 184 составляет менее 25% вес. от общей массы кокса или равна указанному количеству; иc) the coke control raw material contacts and reacts with the regenerated catalyst in the coke control reactor such that the coke control raw material cokes the regenerated catalyst, wherein the coked catalyst is called a coke control catalyst; The coke content in the catalyst with controlled coke content is from 4% wt. up to 9% weight; coke particles include polymethylbenzene and polymethylnaphthalene, and the total mass of polymethylbenzene and polymethylnaphthalene is more than 70% by weight. from the total mass of coke or equal to the specified amount; and the mass of coke particles with a molecular weight of more than 184 is less than 25% by weight. from the total mass of coke or equal to the specified amount; And

d) катализатор с управляемым содержанием кокса подают в реактор для конверсии метанола.d) catalyst with controlled coke content is fed to the methanol conversion reactor.

Регенерированный катализатор может представлять собой катализатор DMTO с содержанием кокса, которое меньше или равно 3% вес., а активный компонент катализатора DMTO может представлять собой молекулярное сито SAPO.The regenerated catalyst may be a DMTO catalyst with a coke content of less than or equal to 3 wt.%, and the active component of the DMTO catalyst may be a SAPO molecular sieve.

Сырьевой материал для управления содержанием кокса может состоять из водорода в количестве от 0% вес. до 20% вес., метана в количестве от 0% вес. до 50% вес., этана в количестве от 0% вес. до 50% вес., этилена в количестве от 0% вес. до 20% вес., пропана в количестве от 0% вес. до 50% вес., пропилена в количестве от 0% вес. до 20% вес., бутана в количестве от 0% вес. до 90% вес., бутена в количестве от 0% вес. до 90% вес., пентана в количестве от 0% вес. до 90% вес., пентена в количестве от 0% вес. до 90% вес., гексана в количестве от 0% вес. до 90% вес., гексена в количестве от 0% вес. до 90% вес., метанола в количестве от 0% вес. до 50% вес., этанола в количестве от 0% вес. до 50% вес. и воды в количестве от 0% вес. до 50% вес., а общее содержание метанола, этанола и воды может превышать или может быть равно 10% вес.The raw material for controlling coke content may consist of hydrogen in amounts ranging from 0 wt%. up to 20% wt., methane in amounts from 0% wt. up to 50% wt., ethane in amounts from 0% wt. up to 50% wt., ethylene in an amount from 0% wt. up to 20% wt., propane in amounts from 0% wt. up to 50% wt., propylene in an amount from 0% wt. up to 20% wt., butane in amounts from 0% wt. up to 90% wt., butene in an amount from 0% wt. up to 90% wt., pentane in an amount from 0% wt. up to 90% wt., pentene in an amount from 0% wt. up to 90% wt., hexane in an amount of 0% wt. up to 90% wt., hexene in an amount from 0% wt. up to 90% wt., methanol in an amount from 0% wt. up to 50% wt., ethanol in an amount from 0% wt. up to 50% wt. and water in an amount of 0% wt. up to 50 wt.%, and the total content of methanol, ethanol and water may exceed or be equal to 10 wt.%.

Температура реакции управления содержанием кокса может составлять от 300°С до 700°С.The coke control reaction temperature can range from 300°C to 700°C.

В настоящей заявке также предложен способ получения низкоуглеродистых олефинов из кислородсодержащего соединения, который включает в себя способ модификации катализатора DMTO в оперативном режиме путем осуществления описанной выше реакции управления содержанием кокса, и используемое при этом устройство. Это устройство включает в себя реактор 1 с псевдоожиженным слоем и регенератор 2 с псевдоожиженным слоем.The present application also provides a method for producing low carbon olefins from an oxygen-containing compound, which includes a method for on-line modification of a DMTO catalyst by carrying out the coke control reaction described above, and an apparatus used therefor. This device includes a fluidized bed reactor 1 and a fluidized bed regenerator 2.

Реактор 1 с псевдоожиженным слоем разделен на реакционную зону, зону управления содержанием кокса и зону разделения газа и твердого вещества снизу вверх; реактор 1 с псевдоожиженным слоем включает в себя основную оболочку реактора 1-1 с псевдоожиженным слоем, распределитель 1-2 реакционной зоны, охладитель 1-3 реактора с псевдоожиженным слоем, распределитель 1-4 зоны управления содержанием кокса, перегородку 1-5, первый блок 1-6 для разделения газа и твердого вещества, трубу 1-7 для подачи катализатора с управляемым содержанием кокса, трубу 1-8 для подачи газа зоны управления содержанием кокса, второй блок 1-9 для разделения газа и твердого вещества, первую камеру 1-10 для сбора газа, трубу 1-11 для подачи газообразного продукта, первую отпарную колонну 1-12, скользящий клапан 1-13 для отработанного катализатора и трубу 1-14 для подачи отработанного катализатора; а скользящий клапан 1-13 для отработанного катализатора выполнен с возможностью управления объемом циркуляции отработанного катализатора.The fluidized bed reactor 1 is divided into a reaction zone, a coke content control zone, and a gas-solid separation zone from bottom to top; The fluidized bed reactor 1 includes a fluidized bed reactor main shell 1-1, a reaction zone distributor 1-2, a fluidized bed reactor cooler 1-3, a coke control zone distributor 1-4, a baffle 1-5, a first unit 1-6 for separating gas and solids, pipe 1-7 for supplying catalyst with controlled coke content, pipe 1-8 for supplying gas of the coke control zone, second block 1-9 for separating gas and solids, first chamber 1- 10 for collecting gas, a pipe 1-11 for supplying a gaseous product, a first stripping column 1-12, a sliding valve 1-13 for spent catalyst, and a pipe 1-14 for supplying spent catalyst; and the spent catalyst sliding valve 1-13 is configured to control the circulation volume of the spent catalyst.

Распределитель 1-2 реакционной зоны расположен в нижней части реакционной зоны реактора 1 с псевдоожиженным слоем, а охладитель 1-3 реактора с псевдоожиженным слоем расположен в реакционной зоне.The reaction zone distributor 1-2 is located at the bottom of the reaction zone of the fluidized bed reactor 1, and the fluidized bed reactor cooler 1-3 is located in the reaction zone.

Зона управления содержанием кокса расположена в кольцевой зоне выше реакционной зоны, в зоне управления содержанием кокса установлены n перегородок 1-5 и перегородки 1-5 делят зону управления содержанием кокса на n подзон зоны управления содержанием кокса, где n представляет собой целое число и 2 ≤ n ≤ 10; нижняя часть каждой из подзон зоны управления содержанием кокса независимо снабжена распределителем 1-4 зоны управления содержанием кокса; поперечное сечение зоны управления содержанием кокса является кольцевым, а поперечное сечение каждой из подзон зоны управления содержанием кокса является секторно-кольцевым; с 1й по nю подзоны зоны управления содержанием кокса расположены последовательно и концентрически; и в перегородках 1-5 образовано отверстие для циркуляции катализатора, но в перегородке, которая является общей для 1й подзоны зоны управления содержанием кокса и nй подзоны зоны управления содержанием кокса, не образовано отверстие для циркуляции катализатора.The coke content control zone is located in the annular zone above the reaction zone, n partitions 1-5 are installed in the coke content control zone, and partitions 1-5 divide the coke content control zone into n subzones of the coke content control zone, where n is an integer and 2 ≤ n ≤ 10; the lower part of each of the subzones of the coke content control zone is independently equipped with a distributor 1-4 of the coke content control zone; the cross-section of the coke content control zone is annular, and the cross-section of each of the subzones of the coke content control zone is sector-ring; from the 1st to the nth subzones of the coke content control zone are located sequentially and concentrically; and in partitions 1-5 a hole for catalyst circulation is formed, but in the partition, which is common to the 1st subzone of the coke content control zone and the nth subzone of the coke content control zone, no hole for catalyst circulation is formed.

Первый блок 1-6 для разделения газа и твердого вещества расположен в зоне разделения газа и твердого вещества реактора 1 с псевдоожиженным слоем; вход первого блока 1-6 для разделения газа и твердого вещества соединен с выходом трубы 2-9 для подачи регенерированного катализатора, выход для газа из первого блока 1-6 для разделения газа и твердого вещества образован в зоне разделения газа и твердого вещества, а выход для катализатора из первого блока 1-6 для разделения газа и твердого вещества образован в 1й подзоне зоны управления содержанием кокса; и вход трубы 1-7 для подачи катализатора с управляемым содержанием кокса соединен с nй подзоной зоны управления содержанием кокса, а выход для трубы 1-7 для подачи катализатора с управляемым содержанием кокса образован в реакционной зоне.The first gas-solid separation unit 1-6 is located in the gas-solid separation zone of the fluidized bed reactor 1; the inlet of the first gas-solid separation unit 1-6 is connected to the outlet of the regenerated catalyst supply pipe 2-9, the gas outlet of the first gas-solid separation unit 1-6 is formed in the gas-solid separation zone, and the outlet for the catalyst from the first block 1-6 for separating gas and solids is formed in the 1st subzone of the coke content control zone; and the inlet of the coke controlled catalyst supply pipe 1-7 is connected to the nth subzone of the coke content control zone, and the outlet of the coke controlled catalyst supply pipe 1-7 is formed in the reaction zone.

Верхняя часть каждой из подзон зоны управления содержанием кокса независимо снабжена трубой 1-8 для подачи газа зоны управления содержанием кокса, а выход трубы 1-8 для подачи газа зоны управления содержанием кокса образован в зоне разделения газа и твердого вещества; второй блок 1-9 для разделения газа и твердого вещества и первая камера 1-10 для сбора газа расположены в зоне разделения газа и твердого вещества реактора 1 с псевдоожиженным слоем; вход второго блока 1-9 разделения газа и твердого вещества образован в зоне разделения газа и твердого вещества реактора 1 с псевдоожиженным слоем, выход для газа из второго блока 1-9 разделения газа и твердого вещества соединен с первой камерой 1-10 для сбора газа, а выход для катализатора из второго блока 1-9 для разделения газа и твердого вещества образован в реакционной зоне; труба 1-11 для подачи газообразного продукта соединена с верхней частью первой камеры 1-10 для сбора газа; первая отпарная колонна 1-12 расположена ниже реактора 1 с псевдоожиженным слоем, входная труба первой отпарной колонны 1-12 проходит через нижнюю оболочку реактора с псевдоожиженным слоем через нижнюю часть реактора 1 с псевдоожиженным слоем и открыта выше распределителя 1-2 реакционной зоны; и вход скользящего клапана 1-13 для отработанного катализатора соединен с выходной трубой в нижней части первой отпарной колонны 1-12, выход скользящего клапана 1-13 для отработанного катализатора соединен трубопроводом со входом трубы 1-14 для подачи отработанного катализатора, а выход трубы 1-14 для подачи отработанного катализатора соединен со средней частью регенератора 2 с псевдоожиженным слоем.The upper part of each of the subzones of the coke content control zone is independently provided with a gas supply pipe 1-8 of the coke content control zone, and the outlet of the gas supply pipe 1-8 of the coke content control zone is formed in the gas-solid separation zone; the second gas-solid separation unit 1-9 and the first gas collection chamber 1-10 are located in the gas-solid separation zone of the fluidized bed reactor 1; the inlet of the second gas-solid separation unit 1-9 is formed in the gas-solid separation zone of the fluidized bed reactor 1, the gas outlet from the second gas-solid separation unit 1-9 is connected to the first gas collection chamber 1-10, and a catalyst outlet from the second gas-solid separation unit 1-9 is formed in the reaction zone; a product gas supply pipe 1-11 is connected to an upper part of the first gas collection chamber 1-10; the first stripping column 1-12 is located below the fluidized bed reactor 1, the inlet pipe of the first stripping column 1-12 passes through the lower shell of the fluidized bed reactor through the lower part of the fluidized bed reactor 1 and is open above the reaction zone distributor 1-2; and the inlet of the spent catalyst sliding valve 1-13 is connected to the outlet pipe at the bottom of the first stripping column 1-12, the outlet of the spent catalyst sliding valve 1-13 is connected by pipeline to the inlet of the spent catalyst supply pipe 1-14, and the outlet of the pipe 1 -14 is connected to the middle part of the fluidized bed regenerator 2 to supply spent catalyst.

В предпочтительном варианте осуществления первый блок 1-6 для разделения газа и твердого вещества может представлять собой циклонный сепаратор для разделения газа и твердого вещества.In a preferred embodiment, the first gas-solid separation unit 1-6 may be a cyclone gas-solid separator.

В предпочтительном варианте осуществления первый блок 1-6 для разделения газа и твердого вещества может представлять собой быстродействующий сепаратор для разделения газа и твердого вещества.In a preferred embodiment, the first gas-solid separation unit 1-6 may be a fast gas-solid separator.

В предпочтительном варианте осуществления второй блок 1-9 для разделения газа и твердого вещества может иметь один или более наборов циклонных сепараторов для разделения газа и твердого вещества и каждый набор циклонных сепараторов для разделения газа и твердого вещества может включать в себя циклонный сепаратор для разделения газа и твердого вещества первой ступени и циклонный сепаратор для разделения газа и твердого вещества второй ступени.In a preferred embodiment, the second gas-solid separation unit 1-9 may have one or more sets of gas-solid separation cyclone separators, and each set of gas-solid separation cyclone separators may include a gas-solid separation cyclone separator and solids of the first stage and a cyclone separator for separating gas and solids of the second stage.

Предложено устройство для получения низкоуглеродистых олефинов из кислородсодержащего соединения, включающее в себя регенератор 2 с псевдоожиженным слоем для регенерации катализатора; причем регенератор 2 с псевдоожиженным слоем включает в себя оболочку 2-1 регенератора, распределитель 2-2 регенератора, третий блок 2-3 для разделения газа и твердого вещества, вторую камеру 2-4 для сбора газа, трубу 2-5 для подачи дымового газа, вторую отпарную колонну 2-6, охладитель 2-7 регенератора, скользящий клапан 2-8 для регенерированного катализатора и трубу 2-9 для подачи регенерированного катализатора;A device is proposed for producing low-carbon olefins from an oxygen-containing compound, which includes a fluidized bed regenerator 2 for catalyst regeneration; wherein the fluidized bed regenerator 2 includes a regenerator shell 2-1, a regenerator distributor 2-2, a third gas-solid separation unit 2-3, a second gas collection chamber 2-4, a flue gas supply pipe 2-5 , a second stripping column 2-6, a regenerator cooler 2-7, a sliding valve 2-8 for the regenerated catalyst, and a pipe 2-9 for supplying the regenerated catalyst;

распределитель 2-2 регенератора расположен в нижней части регенератора 2 с псевдоожиженным слоем, а третий блок 2-3 для разделения газа и твердого вещества расположен в верхней части регенератора 2 с псевдоожиженным слоем; вход третьего блока 2-3 для разделения газа и твердого вещества образован в верхней части регенератора 2 с псевдоожиженным слоем, выход для газа из третьего блока 2-3 для разделения газа и твердого вещества соединен со второй камерой 2-4 для сбора газа, а выход для катализатора из третьего блока 2-3 для разделения газа и твердого вещества образован в нижней части регенератора 2 с псевдоожиженным слоем; вторая камера 2-4 для сбора газа расположена в верхней части регенератора 2 с псевдоожиженным слоем, а труба 2-5 для подачи дымового газа соединена с верхней частью второй камеры 2-4 для сбора газа;a regenerator distributor 2-2 is located at the bottom of the fluidized bed regenerator 2, and a third gas-solid separation unit 2-3 is located at the top of the fluidized bed regenerator 2; the inlet of the third gas-solid separation unit 2-3 is formed at the top of the fluidized bed regenerator 2, the gas outlet from the third gas-solid separation unit 2-3 is connected to the second gas collection chamber 2-4, and the outlet for the catalyst from the third gas-solid separation unit 2-3 is formed at the bottom of the fluidized bed regenerator 2; the second gas collection chamber 2-4 is located at the top of the fluidized bed regenerator 2, and the flue gas supply pipe 2-5 is connected to the top of the second gas collection chamber 2-4;

вторая отпарная колонна 2-6 расположена снаружи оболочки 2-1 регенератора, а входная труба второй отпарной колонны 2-6 проходит через оболочку 2-1 регенератора и открыта выше распределителя 2-2 регенератора; охладитель 2-7 регенератора расположен во второй отпарной колонне 2-6; и вход скользящего клапана 2-8 для регенерированного катализатора соединен трубопроводом с нижней частью отпарной колонны 2-6 регенератора, выход скользящего клапана 2-8 для регенерированного катализатора соединен трубопроводом со входом трубы 2-9 для подачи регенерированного катализатора, а выход трубы 2-9 для подачи регенерированного катализатора соединен со входом первого блока 1-6 для разделения газа и твердого вещества. Скользящий клапан 2-8 для регенерированного катализатора выполнен с возможностью управления объемом циркуляции регенерированного катализатора.the second stripper column 2-6 is located outside the regenerator shell 2-1, and the inlet pipe of the second stripper column 2-6 passes through the regenerator shell 2-1 and is open above the regenerator distributor 2-2; the regenerator cooler 2-7 is located in the second stripping column 2-6; and the inlet of the regenerated catalyst sliding valve 2-8 is connected by pipeline to the bottom of the regenerator stripping column 2-6, the outlet of the regenerated catalyst sliding valve 2-8 is connected by pipeline to the inlet of the regenerated catalyst supply pipe 2-9, and the outlet of the pipe 2-9 for supplying regenerated catalyst is connected to the inlet of the first block 1-6 for separating gas and solid matter. The sliding valve 2-8 for the regenerated catalyst is configured to control the circulation volume of the regenerated catalyst.

В предпочтительном варианте осуществления третий блок 2-3 для разделения газа и твердого вещества может иметь один или более наборов циклонных сепараторов для разделения газа и твердого вещества и каждый набор циклонных сепараторов для разделения газа и твердого вещества может включать в себя циклонный сепаратор для разделения газа и твердого вещества первой ступени и циклонный сепаратор для разделения газа и твердого вещества второй ступени.In a preferred embodiment, the third gas-solid separation unit 2-3 may have one or more sets of gas-solid separation cyclone separators, and each set of gas-solid separation cyclone separators may include a gas-solid separation cyclone separator and solids of the first stage and a cyclone separator for separating gas and solids of the second stage.

Согласно еще одному аспекту настоящей заявки также предложен способ переработки метанола в олефин (Methanol-to-olefin technology, MTO), включающий способ модификации катализатора DMTO в оперативном режиме путем осуществления реакции управления содержанием кокса, включающий следующие этапы:According to yet another aspect of the present application, there is also provided a method of converting methanol to olefin (Methanol-to-olefin technology, MTO), including a method of modifying a DMTO catalyst on-line by carrying out a coke control reaction, comprising the following steps:

сырьевой материал для управления содержанием кокса подают в зону управления содержанием кокса реактора 1 с псевдоожиженным слоем из распределителя 1-4 зоны управления содержанием кокса; регенерированный катализатор подают в первый блок 1-6 для разделения газа и твердого вещества из трубы 2-9 для подачи регенерированного катализатора для выполнения разделения газа и твердого вещества, полученный газ выводят в зону разделения газа и твердого вещества реактора 1 с псевдоожиженным слоем через выход для газа из первого блока 1-6 для разделения газа и твердого вещества, а полученный регенерированный катализатор выводят в зону управления содержанием кокса реактора 1 с псевдоожиженным слоем через выход для катализатора из первого блока 1-6 для разделения газа и твердого вещества; сырьевой материал для управления содержанием кокса вступает в контакт и вступает в химическую реакцию с регенерированным катализатором в зоне управления содержанием кокса с образованием катализатора с управляемым содержанием кокса и газообразного продукта для управления содержанием кокса; катализатор с управляемым содержанием кокса последовательно проходит через подзоны с 1й по nю зоны управления содержанием кокса сквозь отверстия для циркуляции катализатора в перегородках 1-5, а затем поступает в реакционную зону реактора 1 с псевдоожиженным слоем по трубе 1-7 для подачи катализатора с управляемым содержанием кокса; газообразный продукт для управления содержанием кокса поступает в зону разделения газа и твердого вещества реактора 1 с псевдоожиженным слоем по трубе 1-8 для подачи газа зоны управления содержанием кокса; сырьевой материал с кислородсодержащим соединением подают в реакционную зону реактора 1 с псевдоожиженным слоем из распределителя 1-2 реакционной зоны для вступления в контакт с катализатором с управляемым содержанием кокса с образованием потока А с низкоуглеродистыми олефинами и отработанным катализатором; поток А и газообразный продукт для управления содержанием кокса смешивают в зоне разделения газа и твердого вещества с получением потока B, и поток B поступает во второй блок 1-9 для разделения газа и твердого вещества для выполнения разделения газа и твердого вещества с получением газофазного потока C и твердофазного потока D, при этом газофазный поток C представляет газообразный продукт, содержащий низкоуглеродистый олефин, а твердофазный поток D представляет собой отработанный катализатор; газофазный поток C поступает в первую камеру 1-10 для сбора газа, а затем поступает в расположенную ниже по потоку рабочую секцию по трубе 1-11 для подачи газообразного продукта, а твердофазный поток D возвращают в реакционную зону реактора 1 с псевдоожиженным слоем; отработанный катализатор, находящийся в реакционной зоне, поступает в отпарную колонну 1-12 реактора с псевдоожиженным слоем по входной трубе первой отпарной колонны 1-12 для выполнения отпарки, а затем поступает в среднюю часть регенератора 2 с псевдоожиженным слоем через скользящий клапан 1-13 для отработанного катализатора и по трубе 1-14 для подачи отработанного катализатора;the coke content control raw material is supplied to the coke content control zone of the fluidized bed reactor 1 from the coke content control zone distributor 1-4; the regenerated catalyst is supplied to the first gas-solid separation unit 1-6 from the regenerated catalyst supply pipe 2-9 to perform gas-solid separation, the resulting gas is discharged to the gas-solid separation zone of the fluidized bed reactor 1 through the outlet for gas from the first gas-solid separation unit 1-6, and the resulting regenerated catalyst is discharged to the coke content control zone of the fluidized bed reactor 1 through the catalyst outlet from the first gas-solid separation unit 1-6; the coke control raw material contacts and reacts chemically with the regenerated catalyst in the coke control zone to form a coke control catalyst and a coke control product gas; the catalyst with controlled coke content sequentially passes through subzones from the 1st to the nth zones of the coke content control zone through the holes for catalyst circulation in partitions 1-5, and then enters the reaction zone of the fluidized bed reactor 1 through pipe 1-7 for supplying catalyst with controlled coke content; the gaseous coke control product is supplied to the gas-solid separation zone of the fluidized bed reactor 1 through the coke control zone gas supply pipe 1-8; the raw material with the oxygen-containing compound is supplied to the reaction zone of the fluidized bed reactor 1 from the reaction zone distributor 1-2 to come into contact with the catalyst with a controlled coke content to form a stream A with low carbon olefins and spent catalyst; stream A and the gaseous coke control product are mixed in a gas-solid separation zone to produce stream B, and stream B enters a second gas-solid separation unit 1-9 to perform gas-solid separation to produce gas-phase stream C and a solid phase stream D, wherein the gas phase stream C represents a gaseous product containing a low carbon olefin and the solid phase stream D represents a spent catalyst; the gas-phase stream C enters the first gas collection chamber 1-10 and then enters the downstream working section through the gaseous product supply pipe 1-11, and the solid-phase stream D is returned to the reaction zone of the fluidized bed reactor 1; the spent catalyst in the reaction zone enters the stripper column 1-12 of the fluidized bed reactor through the inlet pipe of the first stripper column 1-12 to perform stripping, and then enters the middle part of the fluidized bed regenerator 2 through the sliding valve 1-13 to spent catalyst and through pipe 1-14 for supplying spent catalyst;

газ для регенерации подают из распределителя 2-2 регенератора в нижнюю часть регенератора 2 с псевдоожиженным слоем, а в регенераторе 2 с псевдоожиженным слоем газ регенерации вступает в контакт и химически реагирует с отработанным катализатором таким образом, что часть кокса в отработанном катализаторе сжигается и удаляется с образованием потока Е с дымовым газом и регенерированным катализатором; поток Е поступает в третий блок 2-3 для разделения газа и твердого вещества для выполнения разделения газа и твердого вещества с получением дымового газа и регенерированного катализатора; дымовой газ поступает во вторую камеру 2-4 для сбора газа, а затем поступает в расположенную ниже по потоку систему для обработки дымового газа по трубе 2-5 для подачи дымового газа; регенерированный катализатор возвращают в нижнюю часть регенератора 2 с псевдоожиженным слоем; а регенерированный катализатор, находящийся в регенераторе 2 с псевдоожиженным слоем, поступает во вторую отпарную колонну 2-6 для отпарки и охлаждения, а затем поступает в первый блок 1-6 для разделения газа и твердого вещества через скользящий клапан 2-8 для регенерированного катализатора и по трубе 2-9 для подачи регенерированного катализатора.The regeneration gas is supplied from the regenerator distributor 2-2 to the bottom of the fluidized bed regenerator 2, and in the fluidized bed regenerator 2, the regeneration gas comes into contact and chemically reacts with the spent catalyst so that part of the coke in the spent catalyst is burned and removed from forming stream E with flue gas and regenerated catalyst; stream E enters the third gas-solid separation unit 2-3 to perform gas-solid separation to obtain flue gas and regenerated catalyst; the flue gas enters the second gas collection chamber 2-4, and then enters the downstream flue gas treatment system through the flue gas supply pipe 2-5; the regenerated catalyst is returned to the lower part of the fluidized bed regenerator 2; and the regenerated catalyst located in the fluidized bed regenerator 2 enters the second stripper 2-6 for stripping and cooling, and then enters the first gas-solid separation unit 1-6 through the regenerated catalyst sliding valve 2-8 and through pipe 2-9 to supply regenerated catalyst.

В предпочтительном варианте осуществления сырьевой материал для управления содержанием кокса согласно настоящей заявке может состоять из водорода в количестве от 0% вес. до 20% вес., метана в количестве от 0% вес. до 50% вес., этана в количестве от 0% вес. до 50% вес., этилена в количестве от 0% вес. до 20% вес., пропана в количестве от 0% вес. до 50% вес., пропилена в количестве от 0% вес. до 20% вес., бутана в количестве от 0% вес. до 90% вес., бутена в количестве от 0% вес. до 90% вес., пентана в количестве от 0% вес. до 90% вес., пентена в количестве от 0% вес. до 90% вес., гексана в количестве от 0% вес. до 90% вес., гексена в количестве от 0% вес. до 90% вес., метанола в количестве от 0% вес. до 50% вес., этанола в количестве от 0% вес. до 50% вес. и воды в количестве от 0% вес. до 50% вес., а общее содержание метанола, этанола и воды может превышать или может быть равно 10% вес.In a preferred embodiment, the raw material for controlling coke content according to the present application may consist of hydrogen in an amount of from 0% by weight. up to 20% wt., methane in amounts from 0% wt. up to 50% wt., ethane in amounts from 0% wt. up to 50% wt., ethylene in an amount from 0% wt. up to 20% wt., propane in amounts from 0% wt. up to 50% wt., propylene in an amount from 0% wt. up to 20% wt., butane in amounts from 0% wt. up to 90% wt., butene in an amount from 0% wt. up to 90% wt., pentane in an amount from 0% wt. up to 90% wt., pentene in an amount from 0% wt. up to 90% wt., hexane in an amount of 0% wt. up to 90% wt., hexene in an amount from 0% wt. up to 90% wt., methanol in an amount from 0% wt. up to 50% wt., ethanol in an amount from 0% wt. up to 50% wt. and water in an amount of 0% wt. up to 50 wt.%, and the total content of methanol, ethanol and water may exceed or be equal to 10 wt.%.

В предпочтительном варианте осуществления кислородсодержащее соединение в способе согласно настоящей заявке может представлять собой одно из группы, состоящей из метанола, диметилэфира, а также смеси метанола и диметилэфира.In a preferred embodiment, the oxygen-containing compound in the method according to the present application may be one of the group consisting of methanol, dimethyl ether, and mixtures of methanol and dimethyl ether.

В предпочтительном варианте осуществления газ регенерации в способе согласно настоящей заявке может содержать от 0% вес. до 100% вес. воздуха, от 0% вес. до 50% вес. кислорода, от 0% вес. до 50% вес. азота и от 0% вес. до 50% вес. водяного пара.In a preferred embodiment, the regeneration gas in the method according to the present application may contain from 0% wt. up to 100% wt. air, from 0% wt. up to 50% wt. oxygen, from 0% wt. up to 50% wt. nitrogen and from 0% wt. up to 50% wt. water vapor.

В предпочтительном варианте осуществления активный компонент катализатора может представлять собой молекулярное сито SAPO.In a preferred embodiment, the active catalyst component may be a SAPO molecular sieve.

В предпочтительном варианте осуществления содержание кокса в регенерированном катализаторе может быть меньшим или равным 3% вес.In a preferred embodiment, the coke content of the regenerated catalyst may be less than or equal to 3 wt%.

В предпочтительном варианте осуществления содержание кокса в катализаторе с управляемым содержанием кокса может составлять от 4% вес. до 9% вес., а квартильное отклонение распределения содержания кокса в катализаторе с управляемым содержанием кокса может составлять менее 1% вес.; частицы кокса могут включать в себя полиметилбензол и полиметилнафталин, а общая масса полиметилбензола и полиметилнафталина может составлять более 70% вес. от общей массы кокса или может быть равна указанному количеству; и масса частиц кокса с молекулярной массой более 184 может составлять менее 25% вес. от общей массы кокса или может быть равна указанному количеству.In a preferred embodiment, the coke content of the controlled coke content catalyst can range from 4 wt.%. up to 9 wt.%, and the quartile deviation of the distribution of coke content in the catalyst with a controlled coke content can be less than 1 wt.%. the coke particles may include polymethylbenzene and polymethylnaphthalene, and the total mass of polymethylbenzene and polymethylnaphthalene may be more than 70% by weight. from the total mass of coke or may be equal to the specified amount; and the mass of coke particles with a molecular weight greater than 184 may be less than 25% by weight. of the total mass of coke or may be equal to the specified amount.

В предпочтительном варианте осуществления содержание кокса в отработанном катализаторе может составлять от 9% вес. до 13% вес. и более предпочтительно содержание кокса в отработанном катализаторе может составлять от 10% вес. до 12% вес..In a preferred embodiment, the coke content of the spent catalyst can range from 9% wt. up to 13% wt. and more preferably, the coke content of the spent catalyst may range from 10 wt%. up to 12% wt..

В предпочтительном варианте осуществления рабочие условия осуществления процесса в зоне управления содержанием кокса реактора 1 с псевдоожиженным слоем могут быть следующими: кажущаяся линейная скорость газа: от 0,1 м/с до 0,5 м/с; температура реакции: от 300°С до 700°С; давление реакции: от 100 кПа до 500 кПа; и плотность слоя: от 400 кг/м3 до 800 кг/м3.In a preferred embodiment, the process operating conditions in the coke content control zone of the fluidized bed reactor 1 may be as follows: apparent linear gas velocity: 0.1 m/s to 0.5 m/s; reaction temperature: from 300°C to 700°C; reaction pressure: from 100 kPa to 500 kPa; and layer density: from 400 kg/ m3 to 800 kg/ m3 .

В предпочтительном варианте осуществления рабочие условия осуществления процесса в реакционной зоне реактора 1 с псевдоожиженным слоем могут быть следующими: кажущаяся линейная скорость газа: от 0,5 м/с до 2,0 м/с; температура реакции: от 350°С до 550°С; давление реакции: от 100 кПа до 500 кПа; и плотность слоя: от 150 кг/м3 до 500 кг/м3.In a preferred embodiment, the process operating conditions in the reaction zone of the fluidized bed reactor 1 may be as follows: apparent linear gas velocity: 0.5 m/s to 2.0 m/s; reaction temperature: from 350°C to 550°C; reaction pressure: from 100 kPa to 500 kPa; and layer density: from 150 kg/m 3 to 500 kg/m 3 .

В предпочтительном варианте осуществления рабочие условия осуществления процесса в регенераторе 2 с псевдоожиженным слоем могут быть следующими: кажущаяся линейная скорость газа: от 0,5 м/с до 2,0 м/с; температура регенерации: от 600°С до 750°С; давление регенерации: от 100 кПа до 500 кПа; и плотность слоя: от 150 кг/м3 до 700 кг/м3.In a preferred embodiment, the operating conditions for the process in the fluidized bed regenerator 2 may be as follows: apparent linear gas velocity: 0.5 m/s to 2.0 m/s; regeneration temperature: from 600°C to 750°C; regeneration pressure: from 100 kPa to 500 kPa; and layer density: from 150 kg/ m3 to 700 kg/ m3 .

Согласно способу, описанному в настоящей заявке, газообразный продукт может состоять из этилена в количестве от 38% вес. до 57% вес., пропилена в количестве от 37% вес. до 55% вес., углеводородных соединений C4-C6 в количестве 5% вес. или менее и других компонентов в количестве 3% вес. или менее; при этом другие компоненты могут представлять собой метан, этан, пропан, водород, СО, CO2 и т.п., а общая селективность этилена и пропилена в газообразном продукте может составлять от 93% вес. до 96% вес.According to the method described in this application, the gaseous product may consist of ethylene in an amount of 38 wt%. up to 57% wt., propylene in an amount from 37% wt. up to 55% wt., hydrocarbon compounds C 4 -C 6 in an amount of 5% wt. or less and other components in an amount of 3% wt. or less; in this case, other components can be methane, ethane, propane, hydrogen, CO, CO 2 , etc., and the overall selectivity of ethylene and propylene in the gaseous product can be from 93% wt. up to 96% wt.

В настоящей заявке при выражении расхода единицы продукции массу диметилэфира в кислородсодержащем соединении эквивалентно преобразуют в массу метанола в расчете на массу элемента С, а единицей расхода единицы продукции является тонна метанола на тонну низкоуглеродистых олефинов.In this application, when expressing the unit flow rate, the mass of dimethyl ether in the oxygen-containing compound is equivalently converted to the mass of methanol per mass of element C, and the unit flow rate is ton of methanol per ton of low carbon olefins.

В способе согласно настоящей заявке удельный расход продукции может составлять от 2,50 до 2,58 тонны метанола на тонну низкоуглеродистых олефинов.In the method according to this application, the specific production consumption can be from 2.50 to 2.58 tons of methanol per ton of low-carbon olefins.

Пример 1Example 1

В этом примере используют устройство, показанное на фиг. 1 и фиг. 2, в котором в зоне управления содержанием кокса в реакторе с псевдоожиженным слоем установлены 2 перегородки, т.е. n = 2; зона управления содержанием кокса включает в себя 2 подзоны зоны управления содержанием кокса; и первый блок для разделения газа и твердого вещества представляет собой циклонный сепаратор для разделения газа и твердого вещества.In this example, the device shown in FIG. 1 and fig. 2, in which 2 partitions are installed in the coke control zone of the fluidized bed reactor, i.e. n = 2; the coke content control zone includes 2 subzones of the coke content control zone; and the first gas-solid separating unit is a cyclone gas-solid separator.

В частности, как показано на фиг. 1, диаметр соединения между нижней оболочкой и верхней оболочкой постепенно увеличивается снизу вверх, так что диаметр зоны разделения газа и твердого вещества больше диаметра реакционной зоны. Зона управления содержанием кокса расположена на соединении нижней оболочки и верхней оболочки. Продольное сечение каждой из перегородок представляет собой параллелограмм.In particular, as shown in FIG. 1, the diameter of the connection between the lower shell and the upper shell gradually increases from bottom to top, so that the diameter of the gas-solid separation zone is larger than the diameter of the reaction zone. The coke control zone is located at the junction of the lower shell and the upper shell. The longitudinal section of each of the partitions is a parallelogram.

В этом примере сырьевой материал для управления содержанием кокса представляет собой смесь из 6% вес. бутана, 81% вес. бутена, 2% вес. метанола и 11% вес. воды; кислородсодержащее соединение представляет собой метанол; газ регенерации представляет собой воздух; активный компонент катализатора представляет собой молекулярное сито SAPO-34; содержание кокса в регенерированном катализаторе составляет приблизительно 1% вес.; содержание кокса в катализаторе с управляемым содержанием кокса составляет приблизительно 4% вес., при этом общая масса полиметилбензола и полиметилнафталина составляет приблизительно 85% вес. от общей массы кокса, масса частиц кокса с молекулярной массой более 184 составляет приблизительно 6% вес. от общей массы кокса, а квартильное отклонение распределения содержания кокса в катализаторе с управляемым содержанием кокса составляет приблизительно 0,9% вес.; и содержание кокса в отработанном катализаторе составляет приблизительно 9% вес.In this example, the raw material for coke control is a mixture of 6% wt. butane, 81% wt. butene, 2% wt. methanol and 11% wt. water; the oxygen-containing compound is methanol; the regeneration gas is air; the active component of the catalyst is a SAPO-34 molecular sieve; the coke content of the regenerated catalyst is approximately 1% by weight; The coke content of the coke controlled catalyst is approximately 4 wt.%, with the total weight of polymethylbenzene and polymethylnaphthalene being approximately 85 wt.%. of the total mass of coke, the mass of coke particles with a molecular weight of more than 184 is approximately 6% wt. of the total mass of coke, and the quartile deviation of the distribution of coke content in the catalyst with controlled coke content is approximately 0.9% by weight; and the coke content of the spent catalyst is approximately 9% by weight.

Рабочие условия осуществления процесса в зоне управления содержанием кокса реактора с псевдоожиженным слоем являются следующими: кажущаяся линейная скорость газа: приблизительно 0,3 м/с, температура реакции: приблизительно 500°С, давление реакции: приблизительно 100 кПа и плотность слоя: приблизительно 600 кг/м3.The process operating conditions in the coke control zone of the fluidized bed reactor are as follows: apparent linear gas velocity: approximately 0.3 m/s, reaction temperature: approximately 500°C, reaction pressure: approximately 100 kPa, and bed density: approximately 600 kg /m 3 .

Рабочие условия осуществления процесса в реакционной зоне реактора с псевдоожиженным слоем являются следующими: кажущаяся линейная скорость газа: приблизительно 2,0 м/с, температура реакции: приблизительно 550°С, давление реакции: приблизительно 100 кПа и плотность слоя: приблизительно 150 кг/м3.The process operating conditions in the reaction zone of a fluidized bed reactor are as follows: apparent linear gas velocity: approximately 2.0 m/s, reaction temperature: approximately 550°C, reaction pressure: approximately 100 kPa, and bed density: approximately 150 kg/m 3 .

Рабочие условия осуществления процесса в регенераторе с псевдоожиженным слоем являются следующими: кажущаяся линейная скорость газа: приблизительно 0,5 м/с, температура реакции: приблизительно 700°С, давление реакции: приблизительно 100 кПа и плотность слоя: приблизительно 700 кг/м3.The operating conditions for the fluidized bed regenerator process are: apparent linear gas velocity: approximately 0.5 m/s, reaction temperature: approximately 700° C., reaction pressure: approximately 100 kPa and bed density: approximately 700 kg/m 3 .

В этом примере газообразный продукт состоит из этилена в количестве 57% вес., пропилена в количестве 37% вес., углеводородных соединений C4-C6 в количестве 3% вес. и других компонентов в количестве 3% вес., при этом другие компоненты включают метан, этан, пропан, водород, CO, CO2 и т.п.; а удельный расход продукции составляет 2,55 тонны метанола на тонну низкоуглеродистых олефинов.In this example, the gaseous product consists of ethylene in an amount of 57% by weight, propylene in an amount of 37% by weight, C 4 -C 6 hydrocarbon compounds in an amount of 3% by weight. and other components in an amount of 3% by weight, wherein other components include methane, ethane, propane, hydrogen, CO, CO 2 and the like; and the specific product consumption is 2.55 tons of methanol per ton of low-carbon olefins.

Пример 2Example 2

В этом примере используют устройство, показанное на фиг. 1 и фиг. 2, в котором в зоне управления содержанием кокса в реакторе с псевдоожиженным слоем установлены 10 перегородок, т.е. n = 10; зона управления содержанием кокса включает в себя 10 подзон зоны управления содержанием кокса; и первый блок для разделения газа и твердого вещества представляет собой циклонный сепаратор для разделения газа и твердого вещества.In this example, the device shown in FIG. 1 and fig. 2, in which 10 baffles are installed in the coke control zone of the fluidized bed reactor, i.e. n = 10; the coke content control zone includes 10 subzones of the coke content control zone; and the first gas-solid separating unit is a cyclone gas-solid separator.

В данном примере сырьевой материал для управления содержанием кокса представляет собой смесь 22% вес. метана, 24% вес. этана, 3% вес. этилена, 28% вес. пропана, 4% вес. пропилена, 7% вес. водорода и 12% вес. воды; кислородсодержащее соединение представляет собой смесь из 82% вес. метанола и 18% вес. диметилэфира; газ регенерации представляет собой смесь из 50% вес. воздуха и 50% вес. водяного пара; активный компонент катализатора представляет собой молекулярное сито SAPO-34; содержание кокса в регенерированном катализаторе составляет приблизительно 3% вес.; содержание кокса в катализаторе с управляемым содержанием кокса составляет приблизительно 9% вес., при этом общая масса полиметилбензола и полиметилнафталина составляет приблизительно 78% вес. от общей массы кокса, масса частиц кокса с молекулярной массой более 184 составляет приблизительно 13% вес. от общей массы кокса, а квартильное отклонение распределения содержания кокса в катализаторе с управляемым содержанием кокса составляет приблизительно 0,2% вес.; и содержание кокса в отработанном катализаторе составляет приблизительно 13% вес.In this example, the raw material for coke control is a mixture of 22% wt. methane, 24% wt. ethane, 3% wt. ethylene, 28% wt. propane, 4% wt. propylene, 7% wt. hydrogen and 12% wt. water; the oxygen-containing compound is a mixture of 82% wt. methanol and 18% wt. dimethyl ether; The regeneration gas is a mixture of 50% wt. air and 50% wt. water vapor; the active component of the catalyst is a SAPO-34 molecular sieve; the coke content of the regenerated catalyst is approximately 3% by weight; The coke content of the coke controlled catalyst is approximately 9 wt.%, with the total weight of polymethylbenzene and polymethylnaphthalene being approximately 78 wt.%. of the total mass of coke, the mass of coke particles with a molecular weight of more than 184 is approximately 13% wt. of the total mass of coke, and the quartile deviation of the distribution of coke content in the catalyst with controlled coke content is approximately 0.2% by weight; and the coke content of the spent catalyst is approximately 13% by weight.

Рабочие условия осуществления процесса в зоне управления содержанием кокса реактора с псевдоожиженным слоем являются следующими: кажущаяся линейная скорость газа: приблизительно 0,1 м/с, температура реакции: приблизительно 300°С, давление реакции: приблизительно 500 кПа и плотность слоя: приблизительно 800 кг/м3.The process operating conditions in the coke control zone of the fluidized bed reactor are as follows: apparent linear gas velocity: approximately 0.1 m/s, reaction temperature: approximately 300°C, reaction pressure: approximately 500 kPa, and bed density: approximately 800 kg /m 3 .

Рабочие условия осуществления процесса в реакционной зоне реактора с псевдоожиженным слоем являются следующими: кажущаяся линейная скорость газа: приблизительно 0,5 м/с, температура реакции: приблизительно 350°С, давление реакции: приблизительно 500 кПа и плотность слоя: приблизительно 500 кг/м3.The process operating conditions in the reaction zone of a fluidized bed reactor are as follows: apparent linear gas velocity: approximately 0.5 m/s, reaction temperature: approximately 350°C, reaction pressure: approximately 500 kPa and bed density: approximately 500 kg/m 3 .

Рабочие условия осуществления процесса в регенераторе с псевдоожиженным слоем являются следующими: кажущаяся линейная скорость газа: приблизительно 2,0 м/с, температура реакции: приблизительно 600°С, давление реакции: приблизительно 500 кПа и плотность слоя: приблизительно 150 кг/м3.The operating conditions for the fluidized bed regenerator process are as follows: apparent linear gas velocity: approximately 2.0 m/s, reaction temperature: approximately 600° C., reaction pressure: approximately 500 kPa and bed density: approximately 150 kg/m 3 .

В этом примере газообразный продукт состоит из этилена в количестве 38% вес., пропилена в количестве 55% вес., углеводородных соединений C4-C6 в количестве 5% вес. и других компонентов в количестве 2% вес., при этом другие компоненты включают метан, этан, пропан, водород, CO, CO2 и т.п.; а удельный расход продукции составляет 2,58 тонны метанола на тонну низкоуглеродистых олефинов.In this example, the gaseous product consists of ethylene in an amount of 38% by weight, propylene in an amount of 55% by weight, C 4 -C 6 hydrocarbon compounds in an amount of 5% by weight. and other components in an amount of 2% by weight, wherein other components include methane, ethane, propane, hydrogen, CO, CO 2 and the like; and the specific product consumption is 2.58 tons of methanol per ton of low-carbon olefins.

Пример 3Example 3

В этом примере используют устройство, показанное на фиг. 1 и фиг. 2, в котором в зоне управления содержанием кокса в реакторе с псевдоожиженным слоем установлены 4 перегородки, т.е. n = 4; зона управления содержанием кокса включает в себя 4 подзоны зоны управления содержанием кокса; и первый блок для разделения газа и твердого вещества представляет собой быстродействующий сепаратор для разделения газа и твердого вещества.In this example, the device shown in FIG. 1 and fig. 2, in which 4 partitions are installed in the coke control zone of the fluidized bed reactor, i.e. n = 4; the coke content control zone includes 4 subzones of the coke content control zone; and the first gas-solid separating unit is a fast gas-solid separator.

В этом примере сырьевой материал для управления содержанием кокса представляет собой смесь 1% вес. пропана, 1% вес. пропилена, 3% вес. бутана, 51% вес. бутена, 3% вес. пентана, 22% вес. пентена, 1% вес. гексана, 7% вес. гексена, 2% вес. метанола и 9% вес. воды; кислородсодержащее соединение представляет собой диметилэфир; газ регенерации представляет собой смесь из 50% вес. воздуха и 50% вес. кислорода; активный компонент в катализаторе представляет собой молекулярное сито SAPO-34; содержание кокса в регенерированном катализаторе составляет приблизительно 2% вес.; содержание кокса в катализаторе с управляемым содержанием кокса составляет приблизительно 6% вес., при этом общая масса полиметилбензола и полиметилнафталина составляет приблизительно 81% вес. от общей массы кокса, масса частиц кокса с молекулярной массой более 184 составляет приблизительно 15% вес. от общей массы кокса, а квартильное отклонение распределения содержания кокса в катализаторе с управляемым содержанием кокса составляет приблизительно 0,6% вес.; и содержание кокса в отработанном катализаторе составляет приблизительно 11% вес.In this example, the raw material for coke control is a mixture of 1 wt.%. propane, 1% wt. propylene, 3% wt. butane, 51% wt. butene, 3% wt. pentane, 22% wt. pentene, 1% wt. hexane, 7% wt. hexene, 2% wt. methanol and 9% wt. water; the oxygen-containing compound is dimethyl ether; The regeneration gas is a mixture of 50% wt. air and 50% wt. oxygen; the active component in the catalyst is a SAPO-34 molecular sieve; the coke content of the regenerated catalyst is approximately 2% by weight; The coke content of the coke controlled catalyst is approximately 6 wt.%, with the total weight of polymethylbenzene and polymethylnaphthalene being approximately 81 wt.%. of the total mass of coke, the mass of coke particles with a molecular weight of more than 184 is approximately 15% wt. of the total mass of coke, and the quartile deviation of the distribution of coke content in the catalyst with controlled coke content is approximately 0.6% by weight; and the coke content of the spent catalyst is approximately 11 wt%.

Рабочие условия осуществления процесса в зоне управления содержанием кокса реактора с псевдоожиженным слоем являются следующими: кажущаяся линейная скорость газа: приблизительно 0,4 м/с, температура реакции: приблизительно 700°С, давление реакции: приблизительно 300 кПа и плотность слоя: приблизительно 500 кг/м3.The process operating conditions in the coke control zone of the fluidized bed reactor are as follows: apparent linear gas velocity: approximately 0.4 m/s, reaction temperature: approximately 700°C, reaction pressure: approximately 300 kPa, and bed density: approximately 500 kg /m 3 .

Рабочие условия осуществления процесса в реакционной зоне реактора с псевдоожиженным слоем являются следующими: кажущаяся линейная скорость газа: приблизительно 1,0 м/с, температура реакции: приблизительно 450°С, давление реакции: приблизительно 300 кПа и плотность слоя: приблизительно 300 кг/м3.The process operating conditions in the reaction zone of a fluidized bed reactor are as follows: apparent linear gas velocity: approximately 1.0 m/s, reaction temperature: approximately 450°C, reaction pressure: approximately 300 kPa, and bed density: approximately 300 kg/m 3 .

Рабочие условия осуществления процесса в регенераторе с псевдоожиженным слоем являются следующими: кажущаяся линейная скорость газа: приблизительно 1,0 м/с, температура реакции: приблизительно 750°С, давление реакции: приблизительно 300 кПа и плотность слоя: приблизительно 360 кг/м3.The operating conditions for the fluidized bed regenerator process are as follows: apparent linear gas velocity: approximately 1.0 m/s, reaction temperature: approximately 750° C., reaction pressure: approximately 300 kPa and bed density: approximately 360 kg/m 3 .

В этом примере газообразный продукт состоит из этилена в количестве 48% вес., пропилена в количестве 47% вес., углеводородных соединений C4-C6 в количестве 3% вес. и других компонентов в количестве 2% вес., при этом другие компоненты включают метан, этан, пропан, водород, CO, CO2 и т.п.; а удельный расход продукции составляет 2,53 тонны метанола на тонну низкоуглеродистых олефинов.In this example, the gaseous product consists of ethylene in an amount of 48 wt.%, propylene in an amount of 47 wt.%, C 4 -C 6 hydrocarbon compounds in an amount of 3 wt.%. and other components in an amount of 2% by weight, wherein other components include methane, ethane, propane, hydrogen, CO, CO 2 and the like; and the specific product consumption is 2.53 tons of methanol per ton of low-carbon olefins.

Пример 4Example 4

В этом примере используют устройство, показанное на фиг. 1 и фиг. 2, в котором в зоне управления содержанием кокса в реакторе с псевдоожиженным слоем установлены 6 перегородок, т.е. n = 6; зона управления содержанием кокса включает в себя 6 подзон зоны управления содержанием кокса; и первый блок для разделения газа и твердого вещества представляет собой быстродействующий сепаратор для разделения газа и твердого вещества.In this example, the device shown in FIG. 1 and fig. 2, in which 6 partitions are installed in the coke control zone of the fluidized bed reactor, i.e. n = 6; the coke content control zone includes 6 subzones of the coke content control zone; and the first gas-solid separating unit is a fast gas-solid separator.

В этом примере сырьевой материал для управления содержанием кокса представляет собой смесь из 5% вес. бутана, 72% вес. бутена, 8% вес. метанола и 15% вес. воды; кислородсодержащее соединение представляет собой метанол; газ регенерации представляет собой смесь из 50% вес. воздуха и 50% вес. азота; активный компонент катализатора представляет собой молекулярное сито SAPO-34; содержание кокса в регенерированном катализаторе составляет приблизительно 2% вес.; содержание кокса в катализаторе с управляемым содержанием кокса составляет приблизительно 6% вес., при этом общая масса полиметилбензола и полиметилнафталина составляет приблизительно 70% вес. от общей массы кокса, масса частиц кокса с молекулярной массой более 184 составляет приблизительно 24% вес. от общей массы кокса, а квартильное отклонение распределения содержания кокса в катализаторе с управляемым содержанием кокса составляет приблизительно 0,3% вес.; и содержание кокса в отработанном катализаторе составляет приблизительно 12% вес.In this example, the raw material for coke control is a mixture of 5% wt. butane, 72% wt. butene, 8% wt. methanol and 15% wt. water; the oxygen-containing compound is methanol; The regeneration gas is a mixture of 50% wt. air and 50% wt. nitrogen; the active component of the catalyst is a SAPO-34 molecular sieve; the coke content of the regenerated catalyst is approximately 2% by weight; The coke content of the coke controlled catalyst is approximately 6 wt.%, with the total weight of polymethylbenzene and polymethylnaphthalene being approximately 70 wt.%. of the total mass of coke, the mass of coke particles with a molecular weight of more than 184 is approximately 24% wt. of the total mass of coke, and the quartile deviation of the distribution of coke content in the catalyst with controlled coke content is approximately 0.3% by weight; and the coke content of the spent catalyst is approximately 12% by weight.

Рабочие условия осуществления процесса в зоне управления содержанием кокса реактора с псевдоожиженным слоем являются следующими: кажущаяся линейная скорость газа: приблизительно 0,5 м/с, температура реакции: приблизительно 600°С, давление реакции: приблизительно 200 кПа и плотность слоя: приблизительно 400 кг/м3.The process operating conditions in the coke control zone of the fluidized bed reactor are as follows: apparent linear gas velocity: approximately 0.5 m/s, reaction temperature: approximately 600°C, reaction pressure: approximately 200 kPa, and bed density: approximately 400 kg /m 3 .

Рабочие условия осуществления процесса в реакционной зоне реактора с псевдоожиженным слоем являются следующими: кажущаяся линейная скорость газа: приблизительно 1,5 м/с, температура реакции: приблизительно 500°С, давление реакции: приблизительно 200 кПа и плотность слоя: приблизительно 200 кг/м3.The process operating conditions in the reaction zone of a fluidized bed reactor are as follows: apparent linear gas velocity: approximately 1.5 m/s, reaction temperature: approximately 500°C, reaction pressure: approximately 200 kPa and bed density: approximately 200 kg/m 3 .

Рабочие условия осуществления процесса в регенераторе с псевдоожиженным слоем являются следующими: кажущаяся линейная скорость газа: приблизительно 1,5 м/с, температура реакции: приблизительно 680°С, давление реакции: приблизительно 200 кПа и плотность слоя: приблизительно 280 кг/м3.The operating conditions for the fluidized bed regenerator process are: apparent linear gas velocity: approximately 1.5 m/s, reaction temperature: approximately 680° C., reaction pressure: approximately 200 kPa and bed density: approximately 280 kg/m 3 .

В этом примере газообразный продукт состоит из этилена в количестве 53% вес., пропилена в количестве 43% вес., углеводородных соединений C4-C6 в количестве 3% вес. и других компонентов в количестве 1% вес., при этом другие компоненты включают метан, этан, пропан, водород, CO, CO2 и т.п.; а удельный расход продукции составляет 2,50 тонны метанола на тонну низкоуглеродистых олефинов.In this example, the gaseous product consists of ethylene in an amount of 53 wt.%, propylene in an amount of 43 wt.%, C 4 -C 6 hydrocarbon compounds in an amount of 3 wt.%. and other components in an amount of 1% by weight, wherein other components include methane, ethane, propane, hydrogen, CO, CO 2 and the like; and the specific product consumption is 2.50 tons of methanol per ton of low-carbon olefins.

Сравнительный примерComparative example

Этот сравнительный пример отличается от примера 4 тем, что реакцию управления содержанием кокса не используют для модификации катализатора DMTO в оперативном режиме; а сырьевой материал, подаваемый в зону управления содержанием кокса, представляет собой азот, который является инертным газом и не изменяет свойства регенерируемого катализатора в зоне управления содержанием кокса, т.е. катализатор, поступающий в реакционную зону, представляет собой регенерированный катализатор.This comparative example differs from example 4 in that the coke control reaction is not used to modify the DMTO catalyst on-line; and the raw material supplied to the coke control zone is nitrogen, which is an inert gas and does not change the properties of the regenerated catalyst in the coke control zone, i.e. the catalyst entering the reaction zone is regenerated catalyst.

В этом примере газообразный продукт состоит из этилена в количестве 43% вес., пропилена в количестве 39% вес., углеводородных соединений C4-C6 в количестве 12% вес. и других компонентов в количестве 6% вес., при этом другие компоненты включают метан, этан, пропан, водород, CO, CO2 и т.п.; а удельный расход продукции составляет 2,91 тонны метанола на тонну низкоуглеродистых олефинов.In this example, the gaseous product consists of 43 wt% ethylene, 39 wt% propylene, 12 wt% C 4 -C 6 hydrocarbon compounds. and other components in an amount of 6% by weight, wherein other components include methane, ethane, propane, hydrogen, CO, CO 2 and the like; and the specific product consumption is 2.91 tons of methanol per ton of low-carbon olefins.

Этот сравнительный пример показывает, что модификация катализатора DMTO в оперативном режиме путем осуществления реакции управления содержанием кокса может позволить значительно улучшить характеристики катализатора и снизить удельный расход продукции.This comparative example shows that on-line modification of a DMTO catalyst through a coke control reaction can significantly improve catalyst performance and reduce specific product consumption.

Приведенные выше примеры являются всего лишь несколькими примерами настоящей заявки и ни в какой форме не ограничивают ее. Хотя настоящая заявка описана выше с предпочтительными примерами, настоящая заявка ими не ограничивается. Некоторые изменения или модификации, которые могут быть предложены любыми техническими специалистами в данной области техники с использованием раскрытого выше технического содержания без отступления от объема технических решений настоящей заявки, эквивалентны эквивалентным вариантам реализации и входят в указанный объем технических решений.The above examples are just a few examples of the present application and are not intended to limit it in any way. Although the present application has been described above with preferred examples, the present application is not limited to them. Certain changes or modifications that may be suggested by those skilled in the art using the technical content disclosed above without departing from the scope of the technical solutions of this application are equivalent to equivalent embodiments and are included in the specified scope of technical solutions.

Claims (67)

1. Реактор (1) с псевдоожиженным слоем для получения низкоуглеродистых олефинов из кислородсодержащего соединения, содержащий основную оболочку (1-1) и оболочку зоны управления содержанием кокса; причем1. A fluidized bed reactor (1) for producing low-carbon olefins from an oxygen-containing compound, comprising a main shell (1-1) and a coke control zone shell; and основная оболочка содержит верхнюю оболочку и нижнюю оболочку;the main shell contains an upper shell and a lower shell; верхняя оболочка охватывает зону разделения газа и твердого вещества, а нижняя оболочка охватывает реакционную зону;the upper shell encloses the gas-solid separation zone, and the lower shell encloses the reaction zone; реакционная зона в осевом направлении сообщается с зоной разделения газа и твердого вещества;the reaction zone is in axial communication with the gas-solid separation zone; оболочка зоны управления содержанием кокса расположена по окружности на наружной стенке основной оболочки;the shell of the coke content control zone is located circumferentially on the outer wall of the main shell; оболочка зоны управления содержанием кокса и основная оболочка образуют кольцевую полость, а кольцевая полость представляет собой зону управления содержанием кокса;the shell of the coke content control zone and the main shell form an annular cavity, and the annular cavity represents a coke content control zone; n перегородок (1-5) радиально расположены в зоне управления содержанием кокса и n перегородок делят зону управления содержанием кокса на n подзон зоны управления содержанием кокса, где n представляет собой целое число и имеет диапазон значений: 2 ≤ n ≤ 10;n partitions (1-5) are radially located in the coke content control zone and n partitions divide the coke content control zone into n subzones of the coke content control zone, where n is an integer and has a range of values: 2 ≤ n ≤ 10; подзоны зоны управления содержанием кокса снабжены входом для сырьевого материала для управления содержанием кокса; иsubzones of the coke content control zone are provided with an input for raw material for coke content control; And в каждой из n-1 перегородок образовано отверстие для циркуляции катализатора, так что катализатор и сырьевой материал для управления содержанием кокса, поступающие в зону управления содержанием кокса, протекают в кольцевом направлении.In each of the n-1 partitions, a catalyst circulation hole is formed so that the catalyst and coke control raw material supplied to the coke control zone flow in an annular direction. 2. Реактор с псевдоожиженным слоем по п.1, в котором в зоне управления содержанием кокса n перегородок содержат 1-ю перегородку и со 2-й перегородки по n-ю перегородку;2. The fluidized bed reactor according to claim 1, wherein in the coke content control zone, the n partitions comprise a 1st partition and from the 2nd partition to an nth partition; в 1-й перегородке не образовано отверстие для циркуляции катализатора;there is no hole for catalyst circulation in the 1st partition; отверстие для циркуляции катализатора образовано в каждой перегородке со 2-й перегородки по n-ю перегородку;a hole for catalyst circulation is formed in each partition from the 2nd partition to the nth partition; в 1-й подзоне зоны управления содержанием кокса, образованной путем разделения с помощью 1-й перегородки и 2-й перегородки, образован вход для катализатора зоны управления содержанием кокса;in the 1st subzone of the coke content control zone formed by dividing by the 1st partition and the 2nd partition, an inlet for the coke content control zone catalyst is formed; в n-й подзоне зоны управления содержанием кокса, образованной путем разделения с помощью 1-й перегородки и n-й перегородки, расположена труба (1-7) для подачи катализатора с управляемым содержанием кокса, а в реакционной зоне образован выход трубы для подачи катализатора с управляемым содержанием кокса;in the n-th subzone of the coke content control zone, formed by separation using the 1st partition and the n-th partition, there is a pipe (1-7) for supplying a catalyst with a controlled coke content, and in the reaction zone a pipe outlet for supplying the catalyst is formed with controlled coke content; вход для сырьевого материала для управления содержанием кокса образован в нижних частях подзон зоны управления содержанием кокса; и вход для сырьевого материала для управления содержанием кокса представляет собой распределитель (1-4) зоны управления содержанием кокса; иan input for raw material for coke content control is formed in the lower parts of subzones of the coke content control zone; and the raw material input for coke content control is a coke content control zone distributor (1-4); And в верхних частях подзон зоны управления содержанием кокса расположена труба (1-8) для подачи газа зоны управления содержанием кокса, а в зоне разделения газа и твердого вещества образован выход трубы для подачи газа зоны управления содержанием кокса;in the upper parts of the subzones of the coke content control zone, a pipe (1-8) is located for supplying gas to the coke content control zone, and in the gas and solid separation zone, a pipe outlet is formed for supplying gas to the coke content control zone; зона разделения газа и твердого вещества снабжена первым блоком (1-6) для разделения газа и твердого вещества и вторым блоком (1-9) для разделения газа и твердого вещества; выходная труба для катализатора первого блока для разделения газа и твердого вещества проходит через верхнюю часть зоны управления содержанием кокса и вставлена в 1-ю подзону зоны управления содержанием кокса; в зоне разделения газа и твердого вещества образован выход для газа из первого блока для разделения газа и твердого вещества; в зоне разделения газа и твердого вещества образован вход второго блока для разделения газа и твердого вещества; и в реакционной зоне расположен выход для катализатора из второго блока для разделения газа и твердого вещества; иthe gas-solid separation zone is provided with a first unit (1-6) for separating gas and solid matter and a second unit (1-9) for separating gas and solid matter; The catalyst outlet pipe of the first gas-solid separation unit passes through the top of the coke control zone and is inserted into the 1st subzone coke control zones; in the gas-solid separation zone, a gas outlet from the first gas-solid separation unit is formed; in the gas-solid separation zone, an inlet of a second gas-solid separation unit is formed; and in the reaction zone, an outlet for catalyst from the second gas-solid separation unit is located; And первая камера (1-10) для сбора газа также расположена в верхней части зоны разделения газа и твердого вещества; выход для газа из второго блока для разделения газа и твердого вещества сообщается с первой камерой для сбора газа; и первая камера для сбора газа также сообщается с трубой (1-11) для подачи газообразного продукта.the first gas collection chamber (1-10) is also located in the upper part of the gas-solid separation zone; a gas outlet from the second gas-solid separation unit communicates with the first gas collection chamber; and the first gas collection chamber is also in communication with the product gas supply pipe (1-11). 3. Реактор с псевдоожиженным слоем по п.1, в котором в нижней части реакционной зоны также расположен распределитель (1-2) реакционной зоны; и3. The fluidized bed reactor according to claim 1, in which a reaction zone distributor (1-2) is also located in the lower part of the reaction zone; And при этом распределитель реакционной зоны выполнен с возможностью подачи сырьевого материала для реакции; иwherein the reaction zone distributor is configured to supply raw material for the reaction; And реакционная зона снабжена охладителем (1-3) реактора с псевдоожиженным слоем, а нижняя часть реакционной зоны снабжена первой отпарной колонной (1-12);the reaction zone is provided with a fluidized bed reactor cooler (1-3), and the lower part of the reaction zone is provided with a first stripping column (1-12); внутри нижней оболочки образован вход первой отпарной колонны;the inlet of the first stripping column is formed inside the lower shell; снаружи нижней оболочки образован выход первой отпарной колонны;the outlet of the first stripping column is formed outside the lower shell; выше выходного конца трубы для подачи катализатора с управляемым содержанием кокса расположен открытый конец входа первой отпарной колонны; иabove the outlet end of the pipe for supplying the catalyst with a controlled coke content is the open end of the inlet of the first stripping column; And выходной конец трубы для подачи катализатора с управляемым содержанием кокса расположен выше распределителя реакционной зоны.the outlet end of the pipe for supplying catalyst with a controlled coke content is located above the reaction zone distributor. 4. Устройство для получения низкоуглеродистых олефинов из кислородсодержащего соединения, содержащее регенератор (2) с псевдоожиженным слоем и реактор с псевдоожиженным слоем по п.1.4. A device for producing low-carbon olefins from an oxygen-containing compound, comprising a fluidized bed regenerator (2) and a fluidized bed reactor according to claim 1. 5. Устройство по п.4, в котором5. The device according to claim 4, in which регенератор с псевдоожиженным слоем содержит оболочку (2-1) регенератора;the fluidized bed regenerator comprises a regenerator shell (2-1); оболочка регенератора содержит верхнюю оболочку регенератора и нижнюю оболочку регенератора;the regenerator shell contains an upper regenerator shell and a lower regenerator shell; верхняя оболочка регенератора охватывает зону разделения газа и твердого вещества, аthe upper shell of the regenerator covers the gas-solid separation zone, and нижняя оболочка регенератора охватывает зону регенерации;the lower shell of the regenerator covers the regeneration zone; в оболочке регенератора образован вход для отработанного катализатора;an inlet for the spent catalyst is formed in the regenerator shell; вход для отработанного катализатора сообщается с выходной трубой первой отпарной колонны посредством трубы (1-14) для подачи отработанного катализатора; иthe spent catalyst inlet communicates with the outlet pipe of the first stripping column through a spent catalyst supply pipe (1-14); And в оболочке регенератора также расположены третий блок (2-3) для разделения газа и твердого вещества и вторая камера (2-4) для сбора газа; вторая камера для сбора газа расположена во внутренней верхней части оболочки регенератора; со второй камерой для сбора газа сообщается выход для газа из третьего блока для разделения газа и твердого вещества; вторая камера для сбора газа сообщается с трубой (2-5) для подачи дымового газа; и выше открытого конца второй входной трубы отпарной колонны расположен выходной конец для катализатора третьего блока для разделения газа и твердого вещества.the regenerator shell also contains a third block (2-3) for separating gas and solid matter and a second chamber (2-4) for collecting gas; a second gas collection chamber is located in the inner upper part of the regenerator shell; a gas outlet from the third unit communicates with the second gas collection chamber for separating gas and solids; a second gas collection chamber communicates with a pipe (2-5) for supplying flue gas; and above the open end of the second inlet pipe of the stripping column is an outlet end for the catalyst of the third gas-solid separation unit. 6. Устройство по п.4, в котором в нижней части зоны регенерации также расположен распределитель (2-2) зоны регенерации;6. The device according to claim 4, in which a distributor (2-2) of the regeneration zone is also located in the lower part of the regeneration zone; при этом распределитель зоны регенерации выполнен с возможностью подачи газа регенерации; иwherein the regeneration zone distributor is configured to supply regeneration gas; And в нижней части зоны регенерации расположена вторая отпарная колонна (2-6);in the lower part of the regeneration zone there is a second stripping column (2-6); внутри оболочки регенератора образован вход второй отпарной колонны;the inlet of the second stripping column is formed inside the regenerator shell; снаружи оболочки регенератора образован выход второй отпарной колонны;the outlet of the second stripping column is formed outside the regenerator shell; вторая отпарная колонна сообщается с первым блоком для разделения газа и твердого вещества посредством трубы (2-9) для подачи регенерированного катализатора; иthe second stripping column communicates with the first gas-solid separation unit through a pipe (2-9) for supplying the regenerated catalyst; And выше распределителя зоны регенерации расположен открытый конец входа второй отпарной колонны.Above the regeneration zone distributor is the open end of the inlet of the second stripping column. 7. Способ получения низкоуглеродистых олефинов, включающий7. A method for producing low-carbon olefins, comprising получение низкоуглеродистых олефинов с использованием устройства по п.4;producing low-carbon olefins using the device according to claim 4; получение низкоуглеродистых олефинов из кислородсодержащего соединения, причем модификацию в оперативном режиме катализатора, применяемого при переработке диметилэфира/метанола в олефины (dimethyl ether/methanol to olefins, DMTO), осуществляют путем осуществления управления содержанием кокса с использованием реактора с псевдоожиженным слоем;producing low carbon olefins from an oxygen-containing compound, wherein on-line modification of the dimethyl ether/methanol to olefins (DMTO) catalyst is accomplished by controlling the coke content using a fluidized bed reactor; при этом указанный способ включает следующий этап:this method includes the following step: подачу катализатора и сырьевого материала для управления содержанием кокса в зону управления содержанием кокса, в которой катализатор вступает в реакцию с сырьевым материалом для управления содержанием кокса, протекая при этом в кольцевом направлении вдоль подзон зоны управления содержанием кокса с образованием продукта, содержащего катализатор с управляемым содержанием кокса, при этом катализатор с управляемым содержанием кокса представляет собой катализатор DMTO;supplying catalyst and coke control feedstock to a coke control zone, wherein the catalyst reacts with the coke control feedstock while flowing in an annular direction along subzones of the coke control zone to form a product comprising the grade-controlled catalyst coke, wherein the coke controlled catalyst is a DMTO catalyst; и дополнительно включающий следующие этапы:and additionally including the following steps: обеспечение возможности поступления отработанного катализатора, находящегося в реакционной зоне реактора с псевдоожиженным слоем, в регенератор с псевдоожиженным слоем и выполнение обработки - регенерации с образованием регенерированного катализатора, а также обеспечение возможности поступления регенерированного катализатора в зону управления содержанием кокса реактора с псевдоожиженным слоем, а также вступления в контакт и вступления в реакцию с сырьевым материалом для управления содержанием кокса.allowing the spent catalyst located in the reaction zone of the fluidized bed reactor to enter the fluidized bed regenerator and perform processing - regeneration with the formation of a regenerated catalyst, as well as allowing the regenerated catalyst to enter the coke control zone of the fluidized bed reactor, as well as entering contact and react with the raw material to control the coke content. 8. Способ по п.7, согласно которому катализатор протекает в кольцевом направлении вдоль отверстия для циркуляции катализатора в перегородках; и сырьевой материал для управления содержанием кокса поступает в подзоны зоны управления содержанием кокса из распределителя зоны управления содержанием кокса для вступления в реакцию с катализатором;8. The method according to claim 7, according to which the catalyst flows in an annular direction along the catalyst circulation opening in the partitions; and the coke control raw material is supplied to the subzones of the coke control zone from the coke control zone distributor to react with the catalyst; полученный катализатор с управляемым содержанием кокса поступает в реакционную зону по трубе для подачи катализатора с управляемым содержанием кокса, а затем вступает в контакт и вступает в реакцию с сырьевым материалом, содержащим кислородсодержащее соединение, подаваемым через распределитель реакционной зоны, с образованием потока А с низкоуглеродистыми олефинами и отработанным катализатором; и продукт также содержит газообразный продукт для управления содержанием кокса; и газообразный продукт для управления содержанием кокса поступает в зону разделения газа и твердого вещества по трубе для подачи газа зоны управления содержанием кокса;the resulting coke-controlled catalyst enters the reaction zone through the coke-controlled catalyst supply pipe and then contacts and reacts with the oxygenate-containing feedstock supplied through the reaction zone distributor to form a low-carbon olefin stream A and spent catalyst; and the product also contains a gaseous product for controlling coke content; and the gaseous coke content control product is supplied to the gas-solid separation zone through a gas supply pipe of the coke content control zone; поток А смешивают с газообразным продуктом для управления содержанием кокса, поступающим в зону разделения газа и твердого вещества, с получением потока В; поток B поступает во второй блок для разделения газа и твердого вещества для выполнения разделения газа и твердого вещества с получением газофазного потока C и твердофазного потока D;Stream A is mixed with a gaseous product to control the coke content entering the gas-solid separation zone to produce Stream B; stream B enters a second gas-solid separation unit to perform gas-solid separation to obtain a gas-phase stream C and a solid-phase stream D; газофазный поток C представляет собой газообразный продукт, содержащий низкоуглеродистый олефин; и твердофазный поток D содержит отработанный катализатор; и газофазный поток С поступает в первую камеру для сбора газа, а затем поступает в расположенную ниже по потоку рабочую секцию по трубе для подачи газообразного продукта; твердофазный поток D возвращают в реакционную зону реактора с псевдоожиженным слоем; и катализатор, находящийся в реакционной зоне, поступает в первую отпарную колонну через открытый конец входной трубы первой отпарной колонны для выполнения отпарки, а затем поступает в расположенную ниже по потоку зону.gas phase stream C is a gaseous product containing a low carbon olefin; and solid phase stream D contains spent catalyst; and the gas-phase stream C enters the first gas collection chamber and then enters the downstream operating section through a product gas supply pipe; solid phase stream D is returned to the reaction zone of the fluidized bed reactor; and the catalyst in the reaction zone enters the first stripper through the open end of the inlet pipe of the first stripper to perform stripping, and then enters the downstream zone. 9. Способ по п.7, согласно которому сырьевой материал для управления содержанием кокса содержит углеводородные соединения C1-C6;9. The method according to claim 7, wherein the raw material for controlling the coke content contains hydrocarbon compounds C 1 -C 6 ; углеводородные соединения представляют собой по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из C1-C6 алканов и C1-C6 олефинов;the hydrocarbon compounds are at least one selected from the group consisting of C 1 -C 6 alkanes and C 1 -C 6 olefins; сырьевой материал для управления содержанием кокса также содержит по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из водорода, спиртового соединения и воды; и доля от общей массы спиртового соединения и воды в массе сырьевого материала для управления содержанием кокса больше или равна 10 вес.% и меньше или равна 50 вес.%;the coke control raw material also contains at least one selected from the group consisting of hydrogen, an alcohol compound and water; and the proportion of the total mass of the alcohol compound and water in the mass of the raw material for controlling the coke content is greater than or equal to 10 wt.% and less than or equal to 50 wt.%; спиртовое соединение представляет собой по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из метанола и этанола;the alcohol compound is at least one selected from the group consisting of methanol and ethanol; сырьевой материал для управления содержанием кокса содержит водород в количестве от 0 до 20 вес.%, метан в количестве от 0 до 50 вес.%, этан в количестве от 0 до 50 вес.%, этилен в количестве от 0 до 20 вес.%, пропан в количестве от 0 до 50 вес.%, пропилен в количестве от 0 до 20 вес.%, бутан в количестве от 0 до 90 вес.%, бутен в количестве от 0 до 90 вес.%, пентан в количестве от 0 до 90 вес.%, пентен в количестве от 0 до 90 вес.%, гексан в количестве от 0 до 90 вес.%, гексен в количестве от 0 до 90 вес.%, метанол в количестве от 0 до 50 вес.%, этанол в количестве от 0 до 50 вес.% и воду в количестве от 0 до 50 вес.%; и общее количество углеводородных соединений превышает 0%;the coke content control raw material contains hydrogen in an amount from 0 to 20 wt.%, methane in an amount from 0 to 50 wt.%, ethane in an amount from 0 to 50 wt.%, ethylene in an amount from 0 to 20 wt.% , propane in an amount from 0 to 50 wt.%, propylene in an amount from 0 to 20 wt.%, butane in an amount from 0 to 90 wt.%, butene in an amount from 0 to 90 wt.%, pentane in an amount from 0 up to 90 wt.%, pentene in an amount from 0 to 90 wt.%, hexane in an amount from 0 to 90 wt.%, hexene in an amount from 0 to 90 wt.%, methanol in an amount from 0 to 50 wt.%, ethanol in an amount from 0 to 50 wt.% and water in an amount from 0 to 50 wt.%; and the total amount of hydrocarbon compounds exceeds 0%; катализатор содержит молекулярное сито SAPO; содержание кокса в катализаторе меньше или равно 3 вес.%; содержание кокса в катализаторе с управляемым содержанием кокса составляет от 4 до 9 вес.%; квартильное отклонение распределения содержания кокса в катализаторе с управляемым содержанием кокса составляет менее 1 вес.%;the catalyst contains a SAPO molecular sieve; the coke content in the catalyst is less than or equal to 3 wt.%; the coke content of the coke-controlled catalyst is from 4 to 9 wt.%; the quartile deviation of the distribution of coke content in the catalyst with a controlled coke content is less than 1 wt.%; частицы кокса в катализаторе с управляемым содержанием кокса содержат полиметилбензол и полиметилнафталин; общая масса полиметилбензола и полиметилнафталина составляет более 70 вес.% от общей массы кокса или может быть равна указанному количеству; а общая масса кокса относится к общей массе частиц кокса; рабочие условия осуществления процесса в зоне управления содержанием кокса являются следующими: кажущаяся линейная скорость газа от 0,1 до 0,5 м/с; температура реакции от 300 до 700°С; давление реакции от 100 до 500 кПа; и плотность слоя от 400 до 800 кг/м3;the coke particles in the coke-controlled catalyst contain polymethylbenzene and polymethylnaphthalene; the total mass of polymethylbenzene and polymethylnaphthalene is more than 70 wt.% of the total mass of coke or may be equal to the specified amount; and the total mass of coke refers to the total mass of coke particles; the operating conditions for the process in the coke content control zone are as follows: apparent linear gas velocity from 0.1 to 0.5 m/s; reaction temperature from 300 to 700°C; reaction pressure from 100 to 500 kPa; and layer density from 400 to 800 kg/m 3 ; способ включает обеспечение возможности поступления отработанного катализатора, находящегося в реакционной зоне, в регенератор с псевдоожиженным слоем через первую отпарную колонну и по трубе для подачи отработанного катализатора, а также для вступления в контакт и вступления в реакцию с газом регенерации с получением потока E с дымовым газом и регенерированным катализатором; обеспечение возможности поступления потока E в третий блок для разделения газа и твердого вещества для выполнения разделения дымового газа и регенерированного катализатора; и обеспечение возможности поступления отделенного регенерированного катализатора в зону управления содержанием кокса реактора с псевдоожиженным слоем через вторую отпарную колонну, трубу для подачи регенерированного катализатора и первый блок для разделения газа и твердого вещества, а также вступления в контакт и вступления в реакцию с сырьевым материалом для управления содержанием кокса;the method includes allowing the spent catalyst present in the reaction zone to enter the fluidized bed regenerator through the first stripper column and through the spent catalyst supply pipe and to contact and react with the regeneration gas to produce a flue gas stream E and regenerated catalyst; allowing stream E to enter a third gas-solid separation unit to perform separation of the flue gas and the regenerated catalyst; and allowing the separated regenerated catalyst to enter the coke control zone of the fluidized bed reactor through the second stripping column, the regenerated catalyst supply pipe and the first gas-solid separation unit, and come into contact and react with the control raw material coke content; содержание кокса в регенерированном катализаторе меньше или равно 3 вес.%;the coke content in the regenerated catalyst is less than or equal to 3 wt.%; газ регенерации представляет собой по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из кислорода, азота, водяного пара и воздуха;the regeneration gas is at least one selected from the group consisting of oxygen, nitrogen, water vapor and air; газ регенерации содержит от 0 до 100 вес.% воздуха, от 0 до 50 вес.% кислорода, от 0 до 50 вес.% азота и от 0 до 50 вес.% водяного пара; а значения содержания воздуха, кислорода, азота и водяного пара одновременно не равны нулю; иthe regeneration gas contains from 0 to 100 wt.% air, from 0 to 50 wt.% oxygen, from 0 to 50 wt.% nitrogen and from 0 to 50 wt.% water vapor; and the values of the content of air, oxygen, nitrogen and water vapor are not equal to zero at the same time; And рабочие условия в зоне регенерации являются следующими: кажущаяся линейная скорость газа от 0,5 до 2,0 м/с; температура регенерации от 600 до 750°С; давление регенерации от 100 до 500 кПа; и плотность слоя от 150 до 700 кг/м3.operating conditions in the regeneration zone are as follows: apparent linear gas velocity from 0.5 to 2.0 m/s; regeneration temperature from 600 to 750°C; regeneration pressure from 100 to 500 kPa; and layer density from 150 to 700 kg/ m3 . 10. Способ по п.8, согласно которому содержание кокса в отработанном катализаторе составляет от 9 до 13 вес.%;10. The method according to claim 8, according to which the coke content in the spent catalyst is from 9 to 13 wt.%; кислородсодержащее соединение представляет собой по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из метанола и диметилэфира (dimethyl ether, DME); иthe oxygen-containing compound is at least one selected from the group consisting of methanol and dimethyl ether (DME); And рабочие условия осуществления процесса в реакционной зоне являются следующими: кажущаяся линейная скорость газа от 0,5 до 2,0 м/с; температура реакции от 350 до 550°С; давление реакции от 100 до 500 кПа; и плотность слоя: от 150 до 500 кг/м3.the operating conditions for the process in the reaction zone are as follows: apparent linear gas velocity from 0.5 to 2.0 m/s; reaction temperature from 350 to 550°C; reaction pressure from 100 to 500 kPa; and layer density: from 150 to 500 kg/ m3 .
RU2022132846A 2020-10-16 Fluidized bed reactor, device and their application RU2810794C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2810794C1 true RU2810794C1 (en) 2023-12-28

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202478902U (en) * 2011-11-10 2012-10-10 渭南高新区爱心有限责任公司 Reaction unit for converting dimethyl ether or mixture of dimethyl ether and methyl alcohol into low carbon olefin
RU2520487C2 (en) * 2010-02-23 2014-06-27 ЭкссонМобил Рисерч энд Энджиниринг Компани Circulating fluidised bed reactor with improved circulation
WO2015081489A1 (en) * 2013-12-03 2015-06-11 中国科学院大连化学物理研究所 Method for preparing a light olefin using an oxygen-containing compound
US10710940B2 (en) * 2016-10-19 2020-07-14 Dalian Institute Of Chemical Physics, Chinese Academy Of Sciences Turbulent fluidized-bed reactor, device, and method using oxygen-containing compound for manufacturing propene and C4 hydrocarbon

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2520487C2 (en) * 2010-02-23 2014-06-27 ЭкссонМобил Рисерч энд Энджиниринг Компани Circulating fluidised bed reactor with improved circulation
CN202478902U (en) * 2011-11-10 2012-10-10 渭南高新区爱心有限责任公司 Reaction unit for converting dimethyl ether or mixture of dimethyl ether and methyl alcohol into low carbon olefin
WO2015081489A1 (en) * 2013-12-03 2015-06-11 中国科学院大连化学物理研究所 Method for preparing a light olefin using an oxygen-containing compound
US10710940B2 (en) * 2016-10-19 2020-07-14 Dalian Institute Of Chemical Physics, Chinese Academy Of Sciences Turbulent fluidized-bed reactor, device, and method using oxygen-containing compound for manufacturing propene and C4 hydrocarbon

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114377620B (en) Fluidized bed reactor, device and method for preparing low-carbon olefin by oxygen-containing compound
JP7449415B2 (en) Fluidized bed regenerator, equipment for preparing light olefins and its applications
RU2810794C1 (en) Fluidized bed reactor, device and their application
EP4082654B1 (en) Fluidized bed reactor, apparatus, and method for preparing low-carbon olefin from oxygen-containing compound
US12351535B2 (en) Coke control reactor, device for preparing low-carbon olefins from oxygen-containing compound, and use thereof
CN114377621B (en) Fluidized bed reactor, device and application
RU2812664C1 (en) Reactor for control of coke content, as well as device and method for obtaining low-carbon olefins from oxygen-containing compound
RU2798851C1 (en) Reactor for control of coke content, as well as device and method for obtaining low-carbon olefins from oxygen-containing compound
RU2815512C1 (en) Device for regeneration, device for producing low-carbon olefins and their application
US11872549B2 (en) Fluidized bed reactor, device, and use thereof
RU2806760C1 (en) Fluidized bed reactor, device and method for producing low-carbon olefins from oxygen-containing compound
JP7393115B2 (en) Regeneration equipment, equipment for preparing light olefins and their applications
RU2807509C1 (en) Fluidized bed regenerator, device for producing low-carbon olefins and their application
CN114377730A (en) Regeneration device, device for preparing light olefin and its application
JP7393113B2 (en) Coke control reactor, equipment and method for producing light olefins from oxygenates