【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种流化床装置及其使用的方法，属于化工，尤其涉及一种循环流化床反应再生装置及应用方法。
技术介绍
1、芳烃(苯、甲苯、二甲苯，合称btx)是重要的有机化工原料，其中，对二甲苯(px)是芳烃中最受关注的产品，其主要用于生产对苯二甲酸(pta)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)和ptt(聚对苯二甲酸丙二醇酯)等聚酯。近几年，中国对二甲苯产量和消费量持续增长。2021年，中国px进口总量为1365万吨左右，对外依存度约为38％。
2、石脑油催化重整技术是生产芳烃的主要技术路线。石脑油的组成十分复杂，其不仅是催化重整的主要原料，还是裂解制乙烯的主要原料，其组成对装置的经济效益起着举足轻重的作用。一般来说，原料芳烃潜含量高且馏程适中对催化重整有利；而直链和支链脂肪烃含量高，环烷烃及芳烃含量低则适合用于裂解制乙烯。通常，为了充分利用石脑油资源，提高经济效益，需要首先将石脑油中的直链、支链脂肪烃与环烷烃、芳烃分开，前者作为生产乙烯的原料，后者用作催化重整装置的原料。
3、石脑油馏分馏程范围较宽，一般分离方法难以高效地实现直链、支链脂肪烃和环烷烃、芳烃的分离，另外，催化重整技术也难以将直链和支链脂肪烃转化为芳烃。用于催化重整的石脑油原料一般需要通过蒸馏脱除沸点低于60℃的拔头油，从而提高催化重整原料的芳烃潜含量，但是，沸点高于60℃的馏分中依然含有大量的难以转化为芳烃的直链、支链脂肪烃。因此，直链和支链脂肪烃高选择性地转化为芳烃一直是石脑油制芳烃技术开发的热点和难点。
技术实现思路
1、石脑油分子中仅含有少量的甲基(甲基/苯环＝～1.3(摩尔比))，其分子结构决定了催化重整/芳烃联合装置必然副产大量的苯。
2、甲醇芳构化是一种新兴的制备芳烃过程，但相对于芳烃而言，甲醇分子中的氢原子是过剩的，因此，甲醇制芳烃必然副产大量的烷烃和氢气。从分子结构和反应机理可知，甲醇可为芳烃提供甲基，从而增产甲苯和二甲苯，这为石脑油和甲醇耦合制芳烃提供了一个新的技术路径。
3、为了实现以石脑油和甲醇为原料制备芳烃，本申请提供了一种循环流化床反应再生装置及应用方法。
4、本申请中所述的石脑油的组分包括c4-c12的直链、支链脂肪烃、环烷烃和芳烃。
5、本申请中所述的芳烃是指苯、甲苯、二甲苯，合称btx。
6、根据本申请的一个方面，提供了一种循环流化床反应再生装置，包括流化床反应器、流化床再生器和提升管反应器；
7、所述流化床反应器，用于通入石脑油原料、甲醇原料，所述石脑油原料与来自所述提升管反应器的催化剂接触，反应产生含有btx的产品气物流、待生催化剂，所述甲醇原料与所述含有btx的产品气物流中的苯、甲苯发生甲基化反应，生成对二甲苯；对产品气物流进行气固分离，分离后的产品气输送至下游工段，未转化的石脑油作为原料返回所述流化床反应器，部分低碳烷烃作为原料返回所述提升管反应器，所述待生催化剂通入所述流化床再生器；
8、所述提升管反应器的入口连接于流化床再生器，所述提升管反应器的出口连接于流化床反应器。
9、优选地，所述流化床反应器包括反应器壳体，所述反应器壳体围合成的区域由上至下分为第一气固分离区、反应区，所述反应区设有反应器分布器，其包含n个子分布器，由下至上依序为第1子分布器至第n子分布器，n≥2并且n≤10；所述第1子分布器用于通入石脑油原料；所述第2子分布器至第n子分布器用于通入甲醇原料。
10、优选地，所述第一气固分离区中设置有气固分离设备i、气固分离设备ii和反应器集气室；所述气固分离设备i的气体出口与所述反应器集气室连通；所述反应器集气室与产品气输送管连通；所述气固分离设备ii的入口与所述提升管反应器连通；所述气固分离设备ii的气体出口与所述反应器集气室连通；所述气固分离设备ii的催化剂出口端位于所述反应器汽提器入口管开口端的上方，并且位于第1子分布器和第2子分布器之间。
11、优选地，所述反应器集气室位于所述反应器壳体的内顶部。
12、优选地，所述气固分离设备i采用一组或多组气固旋风分离器，每组气固旋风分离器包含一个第一级气固旋风分离器和一个第二级气固旋风分离器。
13、优选地，所述流化床再生器与所述流化床反应器连接，用于通入再生气体，将来自于所述流化床反应器的待生催化剂再生，获得再生催化剂。
14、优选地，所述流化床反应器依次通过反应器汽提器、待生滑阀、待生剂输送管与所述流化床再生器连接；其中，所述反应器汽提器的入口伸入至所述流化床反应器的反应器壳体内，开口端位于所述气固分离设备i的催化剂出口端的下方且位于所述第1子分布器的上方。
15、优选地，所述流化床再生器包括再生器壳体，所述再生器壳体围合成的壳体由上至下分为第二气固分离区、再生区；所述第二气固分离区设有再生器气固分离设备和再生器集气室；所述再生器集气室位于所述再生器壳体的内顶部，其上设有烟气输送管；所述再生器气固分离设备的气体出口与所述再生器集气室连通；所述再生区的内下部设有再生器分布器，用于通入再生气体。
16、优选地，所述再生器气固分离设备采用一组或多组气固旋风分离器，每组气固旋风分离器包含一个第一级气固旋风分离器和一个第二级气固旋风分离器。
17、优选地，所述提升管反应器用于通入提升管反应器原料、催化剂，反应生成芳烃，包含未反应的提升管反应器原料、芳烃和催化剂的物流通过所述提升管反应器的出口进入流化床反应器中。
18、优选地，所述提升管反应器的入口与流化床再生器相连，所述提升管反应器通入的催化剂为所述流化床再生器中生成的再生催化剂。
19、优选地，所述流化床再生器依次经再生器汽提器、再生滑阀，通过管道连接至所述提升管反应器的入口。
20、优选地，所述再生器汽提器的入口伸入至所述流化床再生器的再生器壳体内，位于所述再生器分布器的上方。
21、根据本申请的另一个方面，提供了一种基于上述装置的应用方法，包括：利用所述循环流化床反应再生装置及金属分子筛双功能催化剂制备芳烃。
22、优选地，该方法包括：石脑油原料经反应器分布器的第1子分布器进入流化床反应器的反应区，和来自提升管反应器的催化剂接触，生成含有btx、低碳烯烃、氢气、低碳烷烃、可燃气、重芳烃和未转化的石脑油的产品气物流；
23、甲醇原料经反应器分布器的第2子分布器至第n子分布器分别进入流化床反应器的反应区，和所述产品气物流中的苯、甲苯发生甲基化反应，生成对二甲苯；
24、流化床反应器输出产品气至下游工段。
25、优选地，所述金属分子筛双功能催化剂采用金属改性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种循环流化床反应再生装置，其特征在于，该装置包括流化床反应器、流化床再生器和提升管反应器；
2.根据权利要求1所述的循环流化床反应再生装置，其特征在于，所述流化床反应器包括反应器壳体，所述反应器壳体围合成的区域由上至下分为第一气固分离区、反应区，所述反应区设有反应器分布器，其包含n个子分布器，由下至上依序为第1子分布器至第n子分布器，n≥2并且n≤10；所述第1子分布器用于通入石脑油原料；所述第2子分布器至第n子分布器用于通入甲醇原料；
3.根据权利要求1所述的循环流化床反应再生装置，其特征在于，所述流化床再生器与所述流化床反应器连接，用于通入再生气体，将来自于所述流化床反应器的待生催化剂再生，获得再生催化剂；
4.根据权利要求1所述的循环流化床反应再生装置，其特征在于，所述提升管反应器用于通入提升管反应器原料、催化剂，反应生成芳烃，包含未反应的提升管反应器原料、芳烃和催化剂的物流通过所述提升管反应器的出口进入流化床反应器中；
5.一种基于权利要求1-4任一项所述装置的应用方法，其特征在于，该方法包括：利用所述循环流化床反应再
6.根据权利要求5所述的应用方法，其特征在于，该方法包括：
7.根据权利要求6所述的应用方法，其特征在于，该方法还包括：流化床反应器中生成的待生催化剂输入至流化床再生器中，所述流化床再生器的再生区通入再生气体，与所述待生催化剂接触，反应得到烟气和再生催化剂；
8.根据权利要求6所述的应用方法，其特征在于，该方法还包括：提升管反应器通入提升管反应器原料、催化剂，反应生成芳烃；
...【技术特征摘要】
1.一种循环流化床反应再生装置，其特征在于，该装置包括流化床反应器、流化床再生器和提升管反应器；
2.根据权利要求1所述的循环流化床反应再生装置，其特征在于，所述流化床反应器包括反应器壳体，所述反应器壳体围合成的区域由上至下分为第一气固分离区、反应区，所述反应区设有反应器分布器，其包含n个子分布器，由下至上依序为第1子分布器至第n子分布器，n≥2并且n≤10；所述第1子分布器用于通入石脑油原料；所述第2子分布器至第n子分布器用于通入甲醇原料；
3.根据权利要求1所述的循环流化床反应再生装置，其特征在于，所述流化床再生器与所述流化床反应器连接，用于通入再生气体，将来自于所述流化床反应器的待生催化剂再生，获得再生催化剂；
4.根据权利要求1所述的循环流化床反应再生装置，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，叶茂，闫国春，刘中民，张今令，张继明，张骋，温亮，唐海龙，尹甜，贾金明，林华东，王贤高，马现刚，王静，高铭滨，李雪，徐庶亮，李华，李承功，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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