專利名稱：用于催化轉(zhuǎn)化含氧物并再生和汽提催化劑的方法和系統(tǒng)的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及用于處理在含氧物到烯烴轉(zhuǎn)化工藝中的再生催化劑的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)地，輕烯烴通過蒸汽裂化或催化裂化工藝制得。由于石油源的有限性和高成本，由這種石油源制備輕烯烴的成本正在穩(wěn)步上升。輕烯烴用作生產(chǎn)許多化學(xué)品的原料。
在尋求輕烯烴生產(chǎn)的替代原料中，已開始使用含氧物，例如醇，更具體地使用甲醇、乙醇和高級醇或其衍生物。已知分子篩，例如微孔晶態(tài)沸石和非沸石型催化劑，特別是硅鋁磷酸鹽(SAPO)可促進(jìn)反應(yīng)器中含氧物轉(zhuǎn)化為烴混合物。許多專利描述了用于各種類型的這些催化劑的方法US 3,928,483；US 4,025,575；US 4,252,479；US 4,496,786；US 4,547,616；US 4,677,242；US 4,843,183；US4,499,314；US 4,447,669；US 5,095,163；US 5,191,141；US 5,126,308；US 4,973,792和US 4,861,938。
當(dāng)催化劑暴露于含氧物，例如甲醇中，以促進(jìn)生成烯烴的反應(yīng)時，含碳物質(zhì)(焦炭)會生成，并沉積在催化劑上。焦炭沉積物的堆積妨礙了催化劑促進(jìn)反應(yīng)的能力。隨著焦炭沉積物的量增加，催化劑失去了活性，更少原料轉(zhuǎn)化為期望的烯烴產(chǎn)物。再生步驟通過焦炭與氧的燃燒，將焦炭從催化劑中脫除，從而恢復(fù)催化劑的催化活性。接著，再生催化劑可以再次暴露于含氧物中，以促進(jìn)其轉(zhuǎn)化為烯烴。
將帶有焦炭沉積物的暴露催化劑連續(xù)地從反應(yīng)器中移出，在再生器中再生，然后返回反應(yīng)器中。接著將催化劑導(dǎo)入再生器中，在此與含氧空氣的燃燒會燒掉催化劑上的焦炭沉積物。再生催化劑中所用的燃燒空氣會使一氧化碳、氧氣和二氧化碳?xì)怏w夾帶在催化劑中。氧氣不是含氧物到烯烴反應(yīng)中的自然副產(chǎn)物，當(dāng)其通過再生催化劑夾帶引入時，會給下游處理帶來困難。氧氣的存在增加了期望產(chǎn)物中所形成的污染物，二氧化碳和一氧化碳的量。來自再生器的夾帶二氧化碳和一氧化碳還明顯增加了這些污染物在烯烴產(chǎn)物中的濃度。
二氧化碳是聚合物級乙烯和丙烯中的污染物，并且利用堿洗將其脫除。通過從再生催化劑中脫除夾帶的二氧化碳，顯著減少了下游堿洗器中堿的消耗。脫除夾帶氧氣的好處在于減少了污染下游堿洗器的可能性，并減少了下游乙炔轉(zhuǎn)化器中的操作問題。增多的一氧化碳會升高乙炔轉(zhuǎn)化器的操作溫度，因此使得正常操作溫度與避免熱驟增的最高允許溫度之間的操作區(qū)域變窄。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種從在將包含含氧物的原料轉(zhuǎn)化為烯烴中使用的再生催化劑中脫除夾帶氣體的方法，包括使催化劑再生，接著對再生催化劑進(jìn)行汽提。另一方面，還公開了將包含含氧物的原料轉(zhuǎn)化為烯烴的方法，包括向反應(yīng)器中裝載催化劑，將包含含氧物的原料進(jìn)料到反應(yīng)器中，使包含含氧物的原料與催化劑在反應(yīng)器中接觸，并在消耗催化劑的同時將包含含氧物的原料轉(zhuǎn)化為烯烴，再生用過的催化劑，以及脫除再生催化劑在再生步驟中夾帶的氣體。本方法的另一方面是氮?dú)庥脕砥嵩偕呋瘎?。另一方面，在再生步驟之前從催化劑中脫除烴。
本發(fā)明還公開了一種使在將包含含氧物的原料轉(zhuǎn)化為烯烴中使用的催化劑再生的系統(tǒng)，包括再生器和具有再生催化劑入口、汽提氣分布器和汽提再生催化劑出口的再生催化劑汽提器。在一種實(shí)施方案中，汽提器具有多個擋板，以強(qiáng)化汽提氣與催化劑之間的接觸。催化劑進(jìn)口優(yōu)選在汽提器頂部附近。


圖1是在將包含含氧物的原料轉(zhuǎn)化為烯烴的工藝中使用的催化劑的使用、再生和汽提的系統(tǒng)和方法的示意圖。
圖2是圖1再生催化劑汽提器的側(cè)視圖。
發(fā)明詳述包含含氧物的原料可以在催化反應(yīng)中轉(zhuǎn)化為輕烯烴；催化劑可以在返回以進(jìn)一步催化反應(yīng)之前被再生和脫除夾帶氣體。包含含氧物，例如甲醇的原料可以在反應(yīng)器10中接觸含分子篩的催化劑。催化活性應(yīng)該保持在預(yù)定水平，以將包含含氧物的原料連續(xù)轉(zhuǎn)化為烯烴。應(yīng)當(dāng)將催化劑上損害催化活性的沉積物除去，并不破壞包含含氧物的原料轉(zhuǎn)化為烯烴的反應(yīng)條件。各種氣流將催化劑顆粒流化，從而使得催化劑在反應(yīng)器10、汽提器30、再生器50和汽提器70之間輸送。一種包含含氧物的原料可以是甲醇。甲醇到烯烴(MTO)轉(zhuǎn)化工藝可以是氣相流化催化工藝，其將甲醇轉(zhuǎn)化為烯烴，主要是乙烯和丙烯。原料可以是商用級甲醇、粗甲醇或這兩種的任意組合。粗甲醇可以是甲醇合成單元沒有提純的產(chǎn)物。包含甲醇和水混合物的原料可以含有65重量％-90重量％的甲醇。更優(yōu)選地，包含甲醇和水混合物的原料可以含有78重量％-82重量％的甲醇。最優(yōu)選地，包含甲醇和水混合物的原料可以含有80重量％的甲醇。如圖1所示，MTO反應(yīng)器10可以是流化催化設(shè)計(jì)。焦炭可能是MTO工藝的副產(chǎn)物，其在催化劑與包含含氧物的原料接觸期間堆積在催化劑上。隨著焦炭沉積物堆積到催化劑上，催化劑變得無效，其將含氧物原料轉(zhuǎn)化為烯烴的能力降低。因此，可以連續(xù)地再生反應(yīng)器10用過的催化劑，以維持其期望的活性。催化劑可以是硅鋁磷酸鹽(SAPO)，其具有形成許多孔的四面體單元結(jié)構(gòu)，以在甲醇原料轉(zhuǎn)化為烯烴的過程中與其最好地接觸。
可以將至少部分用過的催化劑從反應(yīng)器10中移出，用于再生。在將用過催化劑再生之前，可以在反應(yīng)器汽提器30中用蒸汽從用過催化劑中脫除烴?？梢詫⒃撚眠^催化劑轉(zhuǎn)移到再生器50，在其中可以從催化劑中脫除焦炭，從而得到再生催化劑。當(dāng)催化劑從再生器50中移出時，來自再生步驟的氣體可能夾帶在再生催化劑中，并且該夾帶氣體可能破壞反應(yīng)器10中將甲醇轉(zhuǎn)化為烯烴的條件。
催化劑的孔隙率可以優(yōu)選為0.2-0.5，更優(yōu)選為0.3-0.4。用過催化劑上的焦炭一般可以為2wt％-20wt％，更一般為3wt％-10wt％。再生催化劑上的焦炭可以優(yōu)選為0.1wt％-0.5wt％，更優(yōu)選為0.2wt％-0.4wt％。被氧化的焦炭的百分率可以優(yōu)選為至少80wt％，更優(yōu)選為至少85wt％，最優(yōu)選為至少90wt％。
再生過程中夾帶的大部分氣體可以通過再生器50內(nèi)的旋風(fēng)分離器55從再生后的再生催化劑中脫除，但是如下面實(shí)施例中所述的，大量夾帶氣體在再生催化劑離開再生器50時仍保留在再生催化劑中。這些夾帶氣體包括可能被吸附到催化劑上并停留在其孔結(jié)構(gòu)中，或僅滯留在催化劑顆粒之間的間隙空間中的氣體。再生催化劑在返回到反應(yīng)器10之前，可以轉(zhuǎn)移到再生催化劑汽提器70中，在此通過汽提氣脫除從再生步驟保留在催化劑中的夾帶氣體。在一種實(shí)施方案中，通過氮?dú)?N2)脫除可能包含二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)和氧氣(O2)的夾帶氣體。催化劑中CO氧化促進(jìn)添加劑的使用降低了夾帶氣中CO與CO2的相對比。
氮氧化物可以在再生器50中形成，并被輸送到反應(yīng)器10中的催化劑夾帶。氮氧化物(NOx)可能對下游低溫回收部分造成危害。NOx可以包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N2O3)和四氧化二氮(N2O4)。痕量的NOx可以與烴反應(yīng)形成不穩(wěn)定化合物。已知這些化合物有NOx膠、含氮膠、氣相膠等，它們隨時間而堆積在用于提純乙烯的低溫設(shè)備中。在將設(shè)備脫線并加熱到室溫用于維護(hù)時，NOx膠可能帶來爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。
汽提的再生催化劑可以返回反應(yīng)器10，用于進(jìn)一步將甲醇轉(zhuǎn)化為烯烴。再生催化劑中夾帶氣的去除或減少通過減少反應(yīng)器10內(nèi)副產(chǎn)物的形成和降低下游產(chǎn)物回收的成本而有助于甲醇到烯烴的轉(zhuǎn)化。
對于每1000kg催化劑，導(dǎo)入再生催化劑汽提器中以脫除來自再生步驟的夾帶氣的氮?dú)饪梢詾?.5-8.0kg。優(yōu)選地，對于每1000kg催化劑，導(dǎo)入再生催化劑汽提器中的氮?dú)饪梢詾?.0-5.0kg。更優(yōu)選地，對于每1000kg催化劑，導(dǎo)入再生催化劑汽提器中的氮?dú)饪梢詾?.0-4.0kg。
一種處理暴露在包含含氧物的原料轉(zhuǎn)化為烯烴反應(yīng)中的催化劑的方法包括使暴露催化劑再生，并脫除再生催化劑在再生步驟中所夾帶的氣體。
在一種用于將包含含氧物的原料加工成烯烴的方法實(shí)施方案中，用于包含含氧物的原料轉(zhuǎn)化為烯烴的催化劑按反應(yīng)器10-烴汽提器30-再生器50-再生催化劑汽提器70-反應(yīng)器10的路線行進(jìn)。在將包含含氧物的原料轉(zhuǎn)化為烯烴中所用催化劑的再生方法包括將催化劑裝載到反應(yīng)器10中，將包含含氧物的原料進(jìn)料到反應(yīng)器10內(nèi)，使包含含氧物的原料與催化劑在反應(yīng)器10中接觸，并在消耗催化劑的同時使原料轉(zhuǎn)化為烯烴，再生用過的催化劑，以及脫除再生催化劑在再生步驟中夾帶的氣體。在本方法的另一方面，在再生步驟之前從用過的催化劑中脫除烴氣體。夾帶氣體可以包括氧氣、二氧化碳和一氧化碳。該方法還可以包括將再生催化劑汽提氣與燃燒氣體混合，并從共用的出口釋放。
如圖1所示，反應(yīng)器10包括下反應(yīng)器段11和上反應(yīng)器段12。工藝反應(yīng)實(shí)際在此進(jìn)行的下反應(yīng)器段11包括進(jìn)料分布器20、催化劑流化床和出口升氣管13。上反應(yīng)器段12可以主要是氣體/催化劑分離區(qū)。在出口升氣管13頂部進(jìn)行初步分離后，旋風(fēng)分離器14進(jìn)行更大程度的分離。分離的催化劑可以經(jīng)循環(huán)管路16通過滑動閥連續(xù)地從上反應(yīng)器段12向下循環(huán)回下反應(yīng)器段11，以維持下反應(yīng)器11中期望的催化劑密度。反應(yīng)生成的烯烴和副產(chǎn)物通過管路15從反應(yīng)器10中排出；管路15將烯烴和副產(chǎn)物導(dǎo)到產(chǎn)物回收工藝。反應(yīng)器中的溫度范圍優(yōu)選為440℃-520℃。反應(yīng)器中的溫度范圍更選選為450℃-500℃。優(yōu)選的進(jìn)料溫度范圍為120℃-200℃。更優(yōu)選的進(jìn)料溫度范圍為180℃-200℃。
烴也可能作為包含含氧物的原料部分。原料中所包含的烴在含氧物原料轉(zhuǎn)化為烴的過程中被吸附或停留在催化劑的分子篩結(jié)構(gòu)中。烴可以包括烯烴、反應(yīng)性鏈烷烴、反應(yīng)性芳烴或其混合物。在反應(yīng)器中暴露于包含含氧物的原料中的催化劑變成用過的催化劑，并可以從反應(yīng)器10中排出，導(dǎo)入鄰近反應(yīng)器10的反應(yīng)器汽提器30中。
在進(jìn)入再生器50之前，汽提工藝脫除可能被催化劑夾帶的揮發(fā)性有機(jī)組分。在反應(yīng)器汽提器30中，汽提氣可以向上通過催化劑。在一種實(shí)施方案中，汽提氣包含經(jīng)管線40導(dǎo)入反應(yīng)器汽提器30中的蒸汽。
典型地，從反應(yīng)器汽提器30到再生器50的夾帶蒸汽在操作條件下可以為0.40m3/m3催化劑-0.80m3/m3催化劑。更典型地，夾帶蒸汽的范圍為0.60m3/m3催化劑-0.70m3/m3催化劑。
MTO再生器50可以是沸騰(湍動)床型設(shè)計(jì)。再生器50可以包括通過燃燒氣體管線52進(jìn)料的帶有分布器49的容器、催化劑流化床和旋風(fēng)分離器55。管線52上的一次壓縮空氣鼓風(fēng)機(jī)或加壓空氣將燃燒氣體供給再生器50。催化劑再生可以是放熱的。再生器50中的焦炭燃燒的熱可以通過使循環(huán)經(jīng)過再生器催化劑冷卻器60中管的水汽化而消耗。
燃燒空氣可以包含氧氣(O2)或其它氧化劑。優(yōu)選以空氣的形式供應(yīng)氧氣?？梢杂玫?dú)?、CO2、廢氣或水蒸汽稀釋空氣。再生過程中，從催化劑中脫除焦炭沉積物，形成再生催化劑。
在一種實(shí)施方案中，再生器50包括流化床段53、上分離段54以及具有再生催化劑汽提段70和再生器催化劑冷卻器60的下段56。操作中，再生器50使從反應(yīng)器10經(jīng)暴露催化劑立管22轉(zhuǎn)移的用過催化劑與來自分布器51的壓縮空氣接觸。隨著其向上通過流化床段53，接觸到氧氣，使得催化劑上的焦炭燃燒。小部分催化劑仍夾帶著燃燒氣體，并進(jìn)入旋風(fēng)分離器55的進(jìn)口57，在此從燃燒氣體中分離出大部分夾帶催化劑。催化劑經(jīng)旋風(fēng)分離器55上的料腿運(yùn)行到下段56。
在一種實(shí)施方案中，再生器50中的典型廢氣可以包含2-11％H2O、3-7％O2、75-80％N2和10-15％CO2(按體積百分率計(jì))。再生器50的廢氣中可能存在殘余CO。燃燒廢氣從再生器50經(jīng)管路58釋放。
催化劑通過開口61進(jìn)入再生器催化劑冷卻器60中。進(jìn)入冷卻器60的催化劑在向下通過冷卻器時接觸換熱管的外表面，并經(jīng)管路返回流化床段53。通過將水汽化為蒸汽，冷卻器60可以進(jìn)行冷卻。換熱管是具有接觸催化劑的外管和用于冷卻液循環(huán)的內(nèi)管的插入式管。包含空氣的流化氣通過多根管路分布，進(jìn)入冷卻器60。流化氣體向上通過冷卻器60，開口61，并進(jìn)入分離段54。對流化氣體的要求取決于從催化劑中燃燒掉的焦炭的量。
為防止大物質(zhì)，例如催化劑燒結(jié)塊物質(zhì)進(jìn)入冷卻器60，用一層篩網(wǎng)材料覆蓋開口61?？梢岳煤线m的方法，將篩網(wǎng)固定到開口61上。
在將催化劑再生后，再生催化劑中夾帶的氣體增加了含氧物到烯烴的轉(zhuǎn)化工藝中副產(chǎn)物的量，并使得下游產(chǎn)物回收更困難。應(yīng)當(dāng)在再生催化劑返回反應(yīng)器10之前，脫除夾帶氣體，以減少下游產(chǎn)物回收資源。當(dāng)再生催化劑直接從再生器50返回到反應(yīng)器10時，所夾帶的廢氣范圍可以優(yōu)選為0.5m3/m3催化劑-0.8m3/m3催化劑。
來自再生器50的夾帶氣體可能包含O2、CO、CO2、N2、NOx和H2O。如果催化劑直接從再生器50返回到反應(yīng)器10，每1000m3催化劑中夾帶廢氣可能包含8-24kgH2O、32-40kgO2、440-530kgN2、100-150kgCO2。夾帶廢氣還可能包含殘余量的CO、NOx和硫化合物。
優(yōu)選地，在返回反應(yīng)器10之前，至少97wt％夾帶氣體被脫除。更優(yōu)選地，在返回反應(yīng)器10之前，至少99wt％夾帶氣體被脫除。
在催化劑被再生后，催化劑進(jìn)入再生催化劑汽提器70。再生催化劑汽提器70可以與冷卻器60一起鄰近再生器50的下段56，以使再生催化劑汽提器70在催化劑再生器50的容器內(nèi)。如圖2所示，在一種實(shí)施方案中，再生催化劑汽提器70可以是連接到再生器50的下段56的圓柱室，以使再生器50和再生催化劑汽提器70形成具有共用外殼的單一容器。再生器50和汽提器70也可以是通過將再生催化劑從再生器導(dǎo)入汽提器的管路連接的兩個獨(dú)立的容器。再生催化劑從再生器50中排出，并被導(dǎo)入汽提器70中，在此催化劑可以被氣體流化，并被汽提氣進(jìn)行汽提。再生催化劑可以被流化氣流化，并可以通過填料或擋板防止其直接下流。當(dāng)催化劑離開汽提器70時，其夾帶的汽提氣的設(shè)定分率可以為0.3-0.7，典型地為0.4-0.6。在一種實(shí)施方案中，汽提氣包含氮?dú)狻Ｋ闷岬獨(dú)獾目偭績?yōu)選地可以為約1kg氮?dú)?m3催化劑-4kg氮?dú)?m3催化劑。
再生催化劑可以在汽提器70中被惰性氣體，例如氮?dú)饬骰?，以脫除來自再生步驟的夾帶氣體。流化氣體可以經(jīng)分布器80引入。汽提氣體可以經(jīng)分布器90引入。在一種實(shí)施方案中，汽提氣包含氮?dú)狻；蛘撸ㄟ^填料將催化劑分散在汽提器70中。汽提氣體可以經(jīng)分布器90引入填料下方，以汽提懸浮的再生催化劑。夾帶的汽提氣的設(shè)定分率為0.3-0.7。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，如圖2所示，可以通過擋板75防止再生催化劑在汽提器70中直接下流。擋板75包括具有開口的帶孔段76，使得流化氣體向上通過它，以從再生催化劑中脫除夾帶氣體。擋板75可以傾斜一定角度，用于排放物質(zhì)，特別在停車期間。擋板75優(yōu)選不會橫穿汽提段70的整個橫截面。降液區(qū)77設(shè)置在每塊擋板75的邊緣與汽提器70的內(nèi)壁之間，用于催化劑在汽提器70中從一級擋板逐級流到下方的擋板上。封頭78可以固定到每塊擋板75的端部，并從擋板邊緣向下伸出，以形成套筒，其可以用來調(diào)節(jié)每塊擋板下堆積的任何氣體的量。將降液區(qū)77沿相鄰擋板75在汽提器70中的對側(cè)設(shè)置，確保了催化劑從一端到另一端逐級向下通過汽提段。帶孔段上的孔間隔可以以任何方式設(shè)置，只要消除沒有用于流化介質(zhì)輸送的孔的寬帶或?qū)拝^(qū)。重要地，帶孔段76至少30％的區(qū)域包括使汽提介質(zhì)通過它并使擋板下方的氣泡崩裂的開口。優(yōu)選地，帶孔段76的50％-80％包括開口。還優(yōu)選地，帶孔段76的65％-75％包括開口。擋板75由支架79固定；支架79可以連接到汽提區(qū)70的壁上，從下方支撐著擋板。在一種實(shí)施方案中，支架79可以呈楔型，楔形的一側(cè)嵌入每塊擋板75的下方。
帶孔段76具有高百分率的開口面積，使得汽提介質(zhì)垂直上升通過汽提器70的連續(xù)擋板75，而向下流的催化劑以橫穿的方式通過汽提區(qū)，從而促進(jìn)了汽提介質(zhì)與催化劑之間的更好混合。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，相鄰擋板的間隔高度可以為61cm(24英尺)，但該高度降為46cm(18英尺)也可以是優(yōu)選的。在一種實(shí)施方案中，擋板75上可以存在無孔段73。無孔段73可以包括掩蓋板，其放置在每塊擋板75在上鄰擋板75的降液區(qū)下方的帶孔段76上。優(yōu)選地，可以將包括部分或全部無孔段73的掩蓋板固定到帶孔段76上。無孔段通過強(qiáng)迫催化劑在穿過上鄰降液區(qū)77之后改變方向，從而進(jìn)一步促進(jìn)了催化劑的水平運(yùn)動。無孔段73占汽提器橫截面積的10％-30％，優(yōu)選占20％。在一種實(shí)施方案中，擋板75沒有被無孔段73覆蓋的帶孔段76占汽提器70橫截面積的40％-80％，優(yōu)選占60％。降液區(qū)77占汽提器70橫截面積的10％-30％，優(yōu)選占20％。
汽提氣體和流化氣體可以經(jīng)不同的分布器引入汽提器70，或者僅經(jīng)一個分布器引入的汽提氣體也可以充當(dāng)流化氣體。汽提氣體可以經(jīng)分布器80引入，流化氣體可以經(jīng)分布器90引入。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，汽提器70的汽提氣體和流化氣體包括氮?dú)?。汽提氣體分布器80和流化氣體分布器90都通過噴射將氮?dú)庖霌醢?5的下方。在實(shí)施方案中，汽提氣體分布器80上的略微向下傾斜的噴射器82將氮?dú)鈱?dǎo)入汽提器70的中心線，以形成在擋板75的帶孔段76下方的上升氣流。流化氣體分布器90上的噴射器91將氮?dú)庀蛏蠈?dǎo)入到擋板75，將再生催化劑流化。流化氣體分布器90上的噴射器92將氮?dú)庀蛳聦?dǎo)入到再生催化劑立管100，以使催化劑在立管100中保持流化。使用2個氮?dú)夥植计?，使得流體密度在整個汽提器70內(nèi)保持恒定，從而優(yōu)化汽提。來自汽提氣體分布器80的汽提氣體的流率可以比來自流化氣體分布器90的流化氣體的流率大3-5倍。更優(yōu)選地，汽提氣體的流率可以比流化氣體的流率大4倍。
引入汽提器70中汽提再生催化劑的汽提氣體和流化氣體向上通過汽提器70和再生器50，并隨再生器的廢氣一起通過管路58排放。在再生催化劑通過沿?fù)醢?5的橫向運(yùn)動向下通過汽提器70之后，可以將催化劑通過汽提器70底部的漏斗95，從而集中進(jìn)入再生催化劑立管100中。在再生過程中所夾帶的氣體已被脫除的再生催化劑可以通過再生催化劑立管100返回反應(yīng)器10。
一種使在包含含氧物的原料轉(zhuǎn)化為烯烴中用過的催化劑再生的系統(tǒng)包括催化劑再生器和具有再生催化劑入口、汽提氣體分布器和汽提再生催化劑出口的再生催化劑汽提器。在本發(fā)明的一種實(shí)施方案中，再生催化劑汽提器包括多個擋板。這些擋板的其中每一個都可以具有帶孔段。每個擋板可以彼此交替、間隔地安裝在再生催化劑汽提器的側(cè)壁上。汽提器中的汽提氣體可以包括氮?dú)?。對于來自所述再生催化劑汽提區(qū)和再生器的氣體，可以共用一出口，此時再生催化劑汽提區(qū)與再生器流體連通。汽提分布器可以位于所述再生催化劑入口的下方。催化劑入口可以在汽提器頂部附近。催化劑出口可以在汽提器底部附近。
實(shí)施例對MTO單元進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M，以更全面地說明在將再生催化劑返回反應(yīng)器中之前，從催化劑中脫除夾帶氣體。催化劑包括硅鋁磷酸鹽(SAPO)分子篩。SAPO分子篩包括分子結(jié)構(gòu)的SiO2、Al2O3和P2O5四面體。催化劑可以以136,077kg/hr(300,000lb/hr)的速率循環(huán)。用過催化劑上的焦炭為3.0wt％，再生催化劑上的焦炭為0.3wt％。再生器中氧化的焦炭量為3,659kg/hr(8,066lb/hr)。
MTO單元用來將甲醇轉(zhuǎn)化為輕烯烴。在該具體實(shí)施例中，我們設(shè)定了下面的組成5.0wt％的水、95wt％的甲醇、0.2wt％乙醇、1000wppm的較高級醇和30wppm二甲醚。
再生催化劑沒有通過再生催化劑汽提器70而返回反應(yīng)器10中時每1000m3催化劑的夾帶組分如下16kg H2O、37kg O2、462kg N2和124kg CO2。再生催化劑通過汽提器70之后，每1000m3催化劑的夾帶組分如下0.16kg H2O、0.37kg O2、4.6kg N2和1.2kg CO2。
以上實(shí)施例僅用來說明本發(fā)明的某些方面，并非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種處理在包含含氧物的原料轉(zhuǎn)化為烯烴工藝中用過的催化劑的方法，包括將所述用過的催化劑再生；以及脫除所述再生催化劑在所述再生步驟中所夾帶的氣體。
2.權(quán)利要求1的方法，還包括向反應(yīng)器中裝載催化劑；將所述包含含氧物的原料進(jìn)料到所述反應(yīng)器中；使所述包含含氧物的原料與所述催化劑在所述反應(yīng)器中接觸，并在消耗所述催化劑的同時將所述包含含氧物的原料轉(zhuǎn)化為所述烯烴，得到所述用過的催化劑；以及通過用燃燒氣體燃燒所述用過的催化劑，使所述用過的催化劑再生。
3.權(quán)利要求1和2的方法，其特征還在于用氮?dú)膺M(jìn)行所述汽提步驟。
4.權(quán)利要求1、2和3的方法，還包括在所述再生步驟之前從所述用過的催化劑中脫除烴。
5.權(quán)利要求1、2、3和4的方法，其特征還在于所述夾帶氣體包括氧氣、二氧化碳和一氧化碳。
6.權(quán)利要求2、3、4和5的方法，還包括從共用的出口排放所述汽提氣體和所述燃燒氣體。
7.一種使在包含含氧物的原料轉(zhuǎn)化為烯烴中用過的催化劑再生的系統(tǒng)，包括催化劑再生器容器(50)；和在所述催化劑再生器容器中的再生催化劑汽提器(70)，其具有再生催化劑入口、汽提氣體分布器(90)和汽提再生催化劑出口。
8.權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其特征還在于所述再生催化劑汽提器包括多個擋板(75)。
9.權(quán)利要求7和8的系統(tǒng)，其特征還在于所述再生器容器包括用于來自所述再生催化劑汽提區(qū)和所述再生器的氣體的共用出口(58)，并且所述再生催化劑汽提區(qū)與所述再生器流體連通。
10.權(quán)利要求7、8和9的系統(tǒng)，其特征還在于所述汽提氣體分布器(90)位于所述再生催化劑入口的下方。
11.權(quán)利要求7、8、9和10的系統(tǒng)，其特征還在于所述催化劑入口在所述汽提器頂部附近，所述催化劑出口在所述汽提器底部附近。
全文摘要
在如下的方法中，將包含含氧物的原料轉(zhuǎn)化為輕烯烴。該方法包括向反應(yīng)器(10)中裝載催化劑，將原料進(jìn)料到反應(yīng)器(10)中，使原料與催化劑接觸并將原料轉(zhuǎn)化為烯烴，同時在催化劑上沉積了副產(chǎn)物而得到用過的催化劑，通過將用過的催化劑與燃燒氣體接觸使催化劑再生，以及脫除再生催化劑在再生步驟中夾帶的氣體。使用氮?dú)鈴脑偕呋瘎┲忻摮龏A帶氣體而烷醇汽提步驟。在一種實(shí)施方案中，再生催化劑在返回反應(yīng)器中之前通過再生催化劑汽提器(70)。
文檔編號B01J38/12GK1950315SQ200580014604
公開日2007年4月18日 申請日期2005年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月16日
發(fā)明者J·J·塞內(nèi)塔, R·A·約翰遜二世 申請人:環(huán)球油品公司