一種有機(jī)氧化物催化轉(zhuǎn)化制芳烴裝置的開工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種有機(jī)氧化物催化轉(zhuǎn)化制芳烴裝置的開工方法，該方法包括：當(dāng)裝置內(nèi)的催化劑沒有建立循環(huán)的條件下，分別向反應(yīng)器、第一再生器和第二再生器中送入催化劑并升溫；當(dāng)反應(yīng)器、第一再生器和第二再生器的催化劑裝入量和溫度達(dá)到設(shè)定值，建立起裝置內(nèi)催化劑的循環(huán)，并向反應(yīng)器中送入有機(jī)氧化物進(jìn)行反應(yīng)，直到裝置進(jìn)入正常運(yùn)行。本發(fā)明的開工方法不僅可以滿足芳構(gòu)化裝置快速開工的要求，而且可以減少開工時(shí)催化劑跑損。
【專利說明】
一種有機(jī)氧化物催化轉(zhuǎn)化制芳烴裝置的開工方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種有機(jī)氧化物催化轉(zhuǎn)化制芳烴裝置的開工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]芳烴是一種重要的有機(jī)化工基礎(chǔ)原料，其中苯、甲苯和二甲苯(包括鄰二甲苯、間二甲苯和對(duì)二甲苯)用途十分廣泛，其終端產(chǎn)品的應(yīng)用包括合成樹脂、合成纖維、合成橡膠、涂料、染料和醫(yī)藥等領(lǐng)域。隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，對(duì)芳烴的需求也日益增長，目前我國每年消費(fèi)量超過2000萬噸，有一半需從國外進(jìn)口。
[0003]苯、甲苯和二甲苯主要來源于石油化工工業(yè)，國內(nèi)石油化工路線生產(chǎn)芳烴約占芳烴生產(chǎn)總量85 %以上，生產(chǎn)技術(shù)主要包括:石腦油催化重整、乙烯裂解石腦油加氫抽提和低碳烴類芳構(gòu)化等，其中石腦油催化重整芳烴產(chǎn)量約占石油化工路線芳烴產(chǎn)量80%，乙烯裂解石腦油加氫抽提芳烴產(chǎn)量約占16%。隨著石油資源的日益枯竭，原油價(jià)格居高不下，給石油化工路線制取芳烴帶來了較大的成本壓力。我國的能源現(xiàn)狀是多煤少油缺氣，20世紀(jì)90年代以來伴隨經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長，我國對(duì)外石油依賴度不斷增加，1993年至1996年，我國對(duì)外石油依賴度基本在10 %以內(nèi)，到2000年首次超過30 %，2007年達(dá)到50.5 %，2013年達(dá)到57.39%，遠(yuǎn)超過國際上公認(rèn)的30%警戒線。另一方面，我國煤炭資源豐富，近年來在國家政策支持下，煤制甲醇、二甲醚和乙二醇行業(yè)迅速發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計(jì)2013年我國甲醇產(chǎn)量近2900萬噸。因此，發(fā)展有機(jī)氧化物催化轉(zhuǎn)化制芳烴技術(shù)以替代傳統(tǒng)的石油化工路線，可以降低芳烴對(duì)石油原料的依賴度，對(duì)我國能源安全和芳烴生產(chǎn)行業(yè)有著重要的作用。
[0004]利用有機(jī)氧化物催化轉(zhuǎn)化制芳烴的技術(shù)，早期由美國美孚石油公司提出，其1979年申請(qǐng)的專利US4156698A公開了利用含有分子篩的復(fù)合催化劑將C1-C4醇類或醚類化合物轉(zhuǎn)化為低碳烯烴和芳烴的方法；1985年申請(qǐng)的專利US4590321A中提出了利用ZSM-5或ZSM-1l等分子篩催化劑將C2-C12烷烴、C2-C12烯烴、C1-C5醇類和C2-C12醚類等非芳化合物轉(zhuǎn)化為芳烴的工藝；美國專利US4686312A、US4724270A、US4822939A、US4822939A和US4049573A等也公開了在不同催化劑作用下甲醇或二甲醚制芳烴的方法。但這些美國專利的重點(diǎn)主要在于研究催化劑組成以及反應(yīng)操作條件對(duì)芳烴轉(zhuǎn)化率和選擇性的影響，個(gè)別專利提出甲醇或二甲醚制芳烴的反應(yīng)流程，但均沒有明確提出有機(jī)氧化物制芳烴技術(shù)的反應(yīng)再生系統(tǒng)、反應(yīng)再生方法以及反應(yīng)器和再生器型式。
[0005]目前，國內(nèi)也有多家研究院所對(duì)有機(jī)氧化物制芳烴技術(shù)進(jìn)行研發(fā)，主要包括清華大學(xué)、中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所、中國石化上海石油化工研究院和中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所等。中國專利CN 1880288A公開了以甲醇為原料在改性ZSM-5分子篩催化劑作用下制芳烴的工藝，該專利將一段反應(yīng)器甲醇芳構(gòu)化氣相產(chǎn)物冷卻后分離出低碳烴類和液相產(chǎn)物，液相產(chǎn)物經(jīng)萃取分離得到芳烴和非芳烴，低碳烴類進(jìn)入二段反應(yīng)器進(jìn)一步芳構(gòu)化，從而提高芳烴的總選擇性。中國專利CN 101823929B提出了一種甲醇或二甲醚制取芳烴的系統(tǒng)和工藝，甲醇或二甲醚先在芳構(gòu)化反應(yīng)器反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物中氫氣、甲烷、混合C8芳烴和部分C9+烴類作為產(chǎn)品，C 2+非芳烴和除混合C s芳烴及部分C 9+烴類之外的芳烴則會(huì)循環(huán)入另一個(gè)反應(yīng)器進(jìn)一步芳構(gòu)化，提高芳烴的收率和選擇性。中國專利CN 101607858BXN102190546B、CN 102371176B、CN 102371177B等也分別公開了有機(jī)氧化物催化轉(zhuǎn)化制芳烴工藝、有機(jī)氧化物催化轉(zhuǎn)化制芳烴催化劑及制備方法。上述專利同樣著重于考察不同催化劑組成以及稀有金屬、稀土金屬改性對(duì)芳構(gòu)化過程的影響，CN 1880288A和CN 101823929B主要提出反應(yīng)產(chǎn)物循環(huán)芳構(gòu)化對(duì)芳烴收率的影響。
[0006]有機(jī)氧化物催化轉(zhuǎn)化制取芳烴工藝是以氣相有機(jī)氧化物為原料，在高溫和ZSM-5分子篩催化劑作用下發(fā)生芳構(gòu)化反應(yīng)生成芳烴的技術(shù)，操作變量如反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、水醇比、床層空速、平衡劑積炭及反應(yīng)(接觸)時(shí)間等會(huì)對(duì)甲醇芳構(gòu)化反應(yīng)選擇性產(chǎn)生影響。與成熟的催化裂化工藝類似，芳構(gòu)化反應(yīng)和催化劑燒焦再生連續(xù)進(jìn)行，反應(yīng)后含焦炭的待生催化劑進(jìn)入再生器燒焦再生，再生催化劑由再生器進(jìn)入反應(yīng)器參與反應(yīng)，同時(shí)往再生器補(bǔ)充適量的新鮮催化劑，維持催化劑活性和產(chǎn)品選擇性穩(wěn)定，使芳構(gòu)化反應(yīng)平穩(wěn)進(jìn)行。
[0007]現(xiàn)有催化裂化裝置開工時(shí)，反應(yīng)和再生系統(tǒng)的催化劑均從再生器裝入。加劑初期，利用輔助燃燒室加熱主風(fēng)來使催化劑升溫，輔助燃燒室加熱主風(fēng)的溫度一般不超過780°C，當(dāng)再生器內(nèi)催化劑料位達(dá)到淹沒燃燒油噴嘴時(shí)，且催化劑溫度高于350°C時(shí)，噴入燃燒油加熱催化劑，使催化劑快速升溫。當(dāng)再生器內(nèi)催化劑達(dá)到一定料位且溫度超過500°C時(shí)，打開再生滑閥向反應(yīng)器轉(zhuǎn)劑。第一次轉(zhuǎn)劑完成后，關(guān)閉再生滑閥，再生器繼續(xù)加劑、升溫。當(dāng)再生器料位和溫度達(dá)到要求后，再次向反應(yīng)器轉(zhuǎn)劑。由于再生器遠(yuǎn)大于反應(yīng)器，所以只需要一、二次轉(zhuǎn)劑，就能建立起再生器和反應(yīng)器之間的催化劑循環(huán)。任何裝置開工過程都是相對(duì)不穩(wěn)定過程，容易引起催化劑跑損，因此，這個(gè)過程越快越好。
[0008]有機(jī)氧化物催化轉(zhuǎn)化制芳烴反應(yīng)產(chǎn)品除了苯、甲苯和二甲苯等芳烴外，還副產(chǎn)大量的水和乙烯、丙烯等低碳烯烴、C5+汽油及有機(jī)氧化物，氣體量大，氣體產(chǎn)品平均分子量小，反應(yīng)工藝氣的體積流量大；相應(yīng)的，有機(jī)氧化物芳構(gòu)化過程生焦率很低，只有重油催化裂化的十分之一左右，另一方面，為降低催化劑的水熱失活，再生系統(tǒng)采用不完全再生，再生煙氣中含有CO，耗風(fēng)指標(biāo)低，因此，再生煙氣體積流量小，反應(yīng)器工藝氣量約為再生器煙氣量的8倍。因此，有機(jī)氧化物芳構(gòu)化反應(yīng)再生特點(diǎn)決定了反應(yīng)器遠(yuǎn)大于再生器。
[0009]有機(jī)氧化物催化轉(zhuǎn)化制芳烴裝置與催化裂化裝置具有不同的工藝特點(diǎn):1)兩器體積相差較大，反應(yīng)器遠(yuǎn)大于再生器，與催化裂化裝置完全相反；2)生焦率只有重油催化裂化的十分之一左右，有機(jī)氧化物催化轉(zhuǎn)化制芳烴再生系統(tǒng)包括再生器、主風(fēng)機(jī)、輔助燃燒室等配套設(shè)備均較小，開工加劑和升溫速度低；3)正常操作時(shí)兩器之間的催化劑循環(huán)量小，設(shè)置的斜管和滑閥也較小，開工時(shí)若由再生器向反應(yīng)器轉(zhuǎn)劑的話，轉(zhuǎn)劑次數(shù)遠(yuǎn)大于催化裂化裝置，大大加長了開工不穩(wěn)定過程。
[0010]中國專利CN 100422294C公開了一種起動(dòng)反應(yīng)系統(tǒng)的方法，該反應(yīng)系統(tǒng)是指使用包含金屬鋁磷酸鹽分子篩等分子篩的系統(tǒng)，尤其是指容易由于與水分子接觸而損失催化活性的包含金屬鋁磷酸鹽分子篩的催化劑的系統(tǒng)。該方法提供了加熱和裝載活化分子篩的適當(dāng)手段，以防止由于與水分子接觸而發(fā)生的催化活性損失。該方法將催化劑裝載到反應(yīng)系統(tǒng)的反應(yīng)器和再生器中，具體方法包括將催化劑裝載到再生器中，在再生器中進(jìn)一步加熱，再循環(huán)到反應(yīng)器中，之后與進(jìn)料接觸。芳構(gòu)化反應(yīng)工藝特點(diǎn)決定了這種催化劑由再生器循環(huán)到反應(yīng)器的裝載方式不適用于有機(jī)氧化物催化轉(zhuǎn)化制芳烴的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是提供一種有機(jī)氧化物催化轉(zhuǎn)化制芳烴裝置的開工方法，該方法將反應(yīng)器和再生器分別加劑、升溫，不再由再生器向反應(yīng)器轉(zhuǎn)劑，兩器之間無催化劑循環(huán)，可以滿足芳構(gòu)化裝置快速開工的要求，同時(shí)減少開工時(shí)催化劑跑損。
[0012]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種有機(jī)氧化物催化轉(zhuǎn)化制芳烴裝置的開工方法，該裝置包括流化床反應(yīng)器、第一再生器和第二再生器，并且該裝置被設(shè)置為催化劑可以從所述反應(yīng)器依次流向第一再生器和第二再生器并從第二再生器返回反應(yīng)器；其特征在于該方法包括:
[0013]a、向所述反應(yīng)器中裝入反應(yīng)催化劑并用高溫反應(yīng)加熱介質(zhì)使所述反應(yīng)催化劑加熱和流化；直接向所述第二再生器中裝入再生催化劑并用高溫二再主風(fēng)使第二再生器中的再生催化劑流化，將第二再生器中的再生催化劑加熱；直接或通過所述第二再生器間接向所述第一再生器中裝入再生催化劑并用一再主風(fēng)或高溫一再主風(fēng)使第一再生器中的再生催化劑流化，將第一再生器中的再生催化劑加熱；其中，控制所述反應(yīng)器中的所述反應(yīng)催化劑不從所述反應(yīng)器流向所述第一再生器，控制所述第一再生器中的所述再生催化劑不從所述第一再生器流向所述第二再生器，控制所述第二再生器中的所述再生催化劑不從所述第二再生器流向所述反應(yīng)器；
[0014]b、當(dāng)所述第一再生器中再生催化劑的裝入量高于30%—再催化劑需要量，且所述第二再生器中再生催化劑的裝入量也高于30%二再催化劑需要量時(shí)，控制所述第一再生器中的所述再生催化劑能夠從所述第一再生器流向所述第二再生器；
[0015]C、當(dāng)所述第一再生器中再生催化劑的裝入量達(dá)到一再催化劑需要量、所述第二再生器中再生催化劑的裝入量達(dá)到二再催化劑需要量以及所述反應(yīng)器中反應(yīng)催化劑的裝入量達(dá)到反應(yīng)器催化劑需要量，且所述反應(yīng)器內(nèi)的溫度高于350°C以及所述第一再生器內(nèi)和所述第二再生器內(nèi)的溫度均高于500°C時(shí)，控制所述反應(yīng)器中的所述反應(yīng)催化劑能夠從所述反應(yīng)器流向所述第一再生器，并且控制所述第二再生器中的所述再生催化劑能夠從所述第二再生器流向所述反應(yīng)器；
[0016]d、將有機(jī)氧化物送入所述反應(yīng)器，與反應(yīng)器中的催化劑接觸并發(fā)生芳構(gòu)化反應(yīng)；
[0017]e、將反應(yīng)器、第一再生器和第二再生器中的催化劑的量控制為各自的需要量，將反應(yīng)器的溫度控制在400-600 °C，將第一再生器的溫度控制在500-650 °C，并且將第二再生器的溫度控制在600-750°C，使所述裝置進(jìn)入正常運(yùn)行，并逐步停用反應(yīng)器、第一再生器和第二再生器的熱源輸入，利用反應(yīng)放熱和再生燒焦放熱維持最佳反應(yīng)和再生溫度即可。
[0018]優(yōu)選地，其中，所述有機(jī)氧化物為選自C1-C1。醇類、C2_C12醚類和C3-C12酮類中的至少一種；所述催化劑為含有分子篩和載體的微球催化劑，所述反應(yīng)催化劑和再生催化劑的焦炭含量為0.01-0.1重％。
[0019]優(yōu)選地，其中在步驟a中，采用使用選自電、柴油、燃料氣和天然氣中的至少一種能源加熱的熱源控制所述高溫反應(yīng)加熱介質(zhì)的溫度為400-1000°C，控制所述高溫二再主風(fēng)的溫度為550-1000°C，控制所述一再主風(fēng)的溫度100?200°C，控制所述高溫一再主風(fēng)的溫度為 550-1000°C。
[0020]優(yōu)選地，其中，步驟a中所述高溫反應(yīng)加熱介質(zhì)為選自蒸汽、氮?dú)狻鍤夂秃庵械闹辽僖环N，所述一再主風(fēng)、高溫一再主風(fēng)和高溫二再主風(fēng)為選自空氣、煙氣、氧氣、空氣+氮?dú)夂脱鯕?氮?dú)庵械闹辽僖环N。
[0021]優(yōu)選地，其中在步驟a中，采用非蒸汽松動(dòng)介質(zhì)松動(dòng)反應(yīng)器與第一再生器之間的催化劑輸送管道內(nèi)的催化劑、第一再生器與第二再生器之間的催化劑輸送管道內(nèi)的催化劑以及第二再生器與反應(yīng)器之間的催化劑輸送管道內(nèi)的催化劑以防止所述催化劑輸送管道堵塞；所述非蒸汽松動(dòng)介質(zhì)選自氮?dú)?、氬氣和氦氣中的至少一種。
[0022]優(yōu)選地，其中在步驟c中，采用反應(yīng)松動(dòng)介質(zhì)松動(dòng)反應(yīng)器與第一再生器之間的催化劑輸送管道內(nèi)的催化劑以及第二再生器與反應(yīng)器之間的催化劑輸送管道內(nèi)的催化劑以防止所述催化劑輸送管道堵塞；所述反應(yīng)松動(dòng)介質(zhì)為選自蒸汽、氮?dú)?、氬氣和氦氣中的至少一種；采用再生松動(dòng)介質(zhì)松動(dòng)第一再生器與第二再生器之間的催化劑輸送管道內(nèi)的催化劑以防止所述催化劑輸送管道堵塞；所述再生松動(dòng)介質(zhì)為選自空氣、煙氣、氧氣、蒸汽、氮?dú)狻鍤夂秃庵械闹辽僖环N。
[0023]優(yōu)選地，其中，當(dāng)所述第一再生器的溫度升至300_350°C，且第一再生器中的催化劑淹沒燃燒油噴嘴時(shí)，采用燃燒油噴嘴噴入的燃燒油燃燒加熱，將第一再生器的溫度升至5500C以上；和/或當(dāng)所述第二再生器的溫度升至300-350°C，且第二再生器中的催化劑淹沒燃燒油噴嘴時(shí)，采用燃燒油噴嘴噴入的燃燒油燃燒加熱，將第二再生器的溫度升至550°C以上。
[0024]優(yōu)選地，其中在步驟d中，將所述有機(jī)氧化物預(yù)熱至150_250°C后再送入所述反應(yīng)器。
[0025]本發(fā)明提供的有機(jī)氧化物催化轉(zhuǎn)化制芳烴裝置的開工方法具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0026]1、反應(yīng)器I和再生器2加劑量不同，催化劑終溫不同，加劑速度和升溫速度不同，兩器分別加劑和升溫，不僅控制靈活，而且減少催化劑跑損；
[0027]2、裝劑前期，兩器之間催化劑不循環(huán)，利用不同的熱源和介質(zhì)對(duì)反應(yīng)器I和再生器2中催化劑加熱升溫，兩器升溫速度快，縮短開工時(shí)間；
[0028]3、開工時(shí)，各個(gè)斜管上滑閥打開之前，斜管采用非蒸汽松動(dòng)介質(zhì)松動(dòng)，避免了斜管堵塞。
[0029]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0030]附圖是用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0031]圖1是本發(fā)明方法的一種【具體實(shí)施方式】所采用的有機(jī)氧化物催化轉(zhuǎn)化制芳烴的裝置(即上下重疊設(shè)置第一再生器與第二再生器)；
[0032]圖2是本發(fā)明方法的另一種【具體實(shí)施方式】所采用的有機(jī)氧化物催化轉(zhuǎn)化制芳烴的裝置(即并列設(shè)置第一再生器與第二再生器)。
[0033]附圖標(biāo)記說明
[0034]I反應(yīng)器2再生器3第一再生器 4第二再生器
[0035]5反應(yīng)催化劑罐6再生催化劑罐7反應(yīng)開工加熱器
[0036]8有機(jī)氧化物汽化器9主風(fēng)機(jī)10 二再開工加熱器
[0037]11待生斜管12待生滑閥13再生斜管 14再生滑閥
[0038]15半再生斜管16半再生滑閥17 —再開工加熱器
[0039]21反應(yīng)器加卸劑線22 二再加卸劑線 23反應(yīng)加熱介質(zhì)
[0040]24高溫反應(yīng)加熱介質(zhì) 25液相有機(jī)氧化物 26氣相有機(jī)氧化物
[0041]27主風(fēng) 28 二再主風(fēng)29高溫二再主風(fēng) 30 —再主風(fēng)
[0042]31高溫一再主風(fēng)32 —再加卸劑線
【具體實(shí)施方式】
[0043]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0044]本發(fā)明提供一種有機(jī)氧化物催化轉(zhuǎn)化制芳烴裝置的開工方法，該裝置包括流化床反應(yīng)器、第一再生器和第二再生器，并且該裝置被設(shè)置為催化劑可以從所述反應(yīng)器依次流向第一再生器和第二再生器并從第二再生器返回反應(yīng)器；其特征在于該方法包括:
[0045]a、向所述反應(yīng)器中裝入反應(yīng)催化劑并用高溫反應(yīng)加熱介質(zhì)使所述反應(yīng)催化劑加熱和流化；直接向所述第二再生器中裝入再生催化劑并用高溫二再主風(fēng)使第二再生器中的再生催化劑流化，將第二再生器中的再生催化劑加熱；直接或通過所述第二再生器間接向所述第一再生器中裝入再生催化劑并用一再主風(fēng)或高溫一再主風(fēng)使第一再生器中的再生催化劑流化，將第一再生器中的再生催化劑加熱；其中，控制所述反應(yīng)器中的所述反應(yīng)催化劑不從所述反應(yīng)器流向所述第一再生器，控制所述第一再生器中的所述再生催化劑不從所述第一再生器流向所述第二再生器，控制所述第二再生器中的所述再生催化劑不從所述第二再生器流向所述反應(yīng)器；
[0046]b、當(dāng)所述第一再生器中再生催化劑的裝入量高于30%—再催化劑需要量，且所述第二再生器中再生催化劑的裝入量也高于30%二再催化劑需要量時(shí)，控制所述第一再生器中的所述再生催化劑能夠從所述第一再生器流向所述第二再生器；
[0047]C、當(dāng)所述第一再生器中再生催化劑的裝入量達(dá)到一再催化劑需要量、所述第二再生器中再生催化劑的裝入量達(dá)到二再催化劑需要量、所述反應(yīng)器中反應(yīng)催化劑的裝入量達(dá)到反應(yīng)器催化劑需要量，所述反應(yīng)器內(nèi)的溫度高于350°C，且所述第一再生器內(nèi)和所述第二再生器內(nèi)的溫度均高于500°C時(shí)，控制所述反應(yīng)器中的所述反應(yīng)催化劑能夠從所述反應(yīng)器流向所述第一再生器，并且控制所述第二再生器中的所述再生催化劑能夠從所述第二再生器流向所述反應(yīng)器；
[0048]d、將有機(jī)氧化物送入所述反應(yīng)器，與反應(yīng)器中的催化劑接觸并發(fā)生芳構(gòu)化反應(yīng)；
[0049]e、將反應(yīng)器、第一再生器和第二再生器中的催化劑的量控制為各自的需要量，將反應(yīng)器的溫度控制在400-600 °C，將第一再生器的溫度控制在500-650 °C，并且將第二再生器的溫度控制在600-750°C，使所述裝置進(jìn)入正常運(yùn)行，并逐步停用反應(yīng)器、第一再生器和第二再生器的熱源輸入，利用反應(yīng)放熱和再生燒焦放熱維持最佳反應(yīng)和再生溫度即可。
[0050]根據(jù)本發(fā)明，所述反應(yīng)器催化劑需要量、一再催化劑需要量和二再催化劑需要量可以根據(jù)具體裝置的催化劑需要量來確定，不同的裝置并不一定相同，且本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠確定，因此本發(fā)明并沒有限制。例如，可以通過反應(yīng)停留時(shí)間、有機(jī)氧化物質(zhì)量空速、燒焦強(qiáng)度、煙氣流速、旋風(fēng)分離器翼閥高度等來確定反應(yīng)器和再生器料位高度，并通過計(jì)算得到催化劑需要量，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，本發(fā)明不再贅述；當(dāng)催化劑的料位達(dá)到一個(gè)固定值，即可認(rèn)為催化劑裝入量達(dá)到催化劑需要量。這里需要說明的是，由于反應(yīng)器與再生器中的催化劑一直處于流化狀態(tài)，所述催化劑的料位是指密相態(tài)催化劑的高度。
[0051]根據(jù)本發(fā)明，所述有機(jī)氧化物為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，可以為選自C1-C1。醇類、C2-C12醚類和C3-C12酮類中的至少一種；所述有機(jī)氧化物催化轉(zhuǎn)化制芳烴催化劑也為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，可以為含有分子篩和載體的微球催化劑，所述分子篩優(yōu)選為ZSM-5分子篩；所述反應(yīng)催化劑是指開工裝劑時(shí)送入反應(yīng)器的催化劑，所述再生催化劑是指開工裝劑時(shí)送入再生器的催化劑，二者優(yōu)選相同或類似裝置的平衡催化劑，控制催化劑的焦炭含量可以為0.01-0.1重％，也可以為平衡催化劑和新鮮催化劑混合物。
[0052]根據(jù)本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，可以采用使用選自電、柴油、燃料氣和天然氣中的至少一種能源加熱的熱源控制所述高溫反應(yīng)加熱介質(zhì)的溫度為400-1000°C，控制所述高溫二再主風(fēng)的溫度為550-1000°C，控制所述一再主風(fēng)的溫度為100-200°C (即主風(fēng)機(jī)出口溫度)，控制高溫一再主風(fēng)的溫度為550-1000°C，例如可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的輔助燃燒室進(jìn)行加熱，本發(fā)明不再贅述。由于芳構(gòu)化反應(yīng)和再生燒焦均為放熱過程，在有機(jī)氧化物進(jìn)入反應(yīng)器I后，隨著反應(yīng)及再生燒焦進(jìn)行，放出的熱量能夠滿足兩器的熱量需求后，可以逐步降低如圖1所示的反應(yīng)開工加熱器7和二再開工加熱器10負(fù)荷，直到完全停止。
[0053]根據(jù)本發(fā)明，所述高溫反應(yīng)加熱介質(zhì)一方面可以加熱反應(yīng)器中的反應(yīng)催化劑，另一方面可以作為流化介質(zhì)，趕走反應(yīng)器中的空氣，步驟a中所述高溫反應(yīng)加熱介質(zhì)可以為選自蒸汽、氮?dú)?、氬氣和氦氣中的至少一種，所述一再主風(fēng)、高溫一再主風(fēng)和高溫二再主風(fēng)可以為選自空氣、煙氣、氧氣、空氣+氮?dú)夂脱鯕?氮?dú)庵械闹辽僖环N，本發(fā)明不再贅述。
[0054]根據(jù)本發(fā)明，在步驟a中，可以采用非蒸汽松動(dòng)介質(zhì)松動(dòng)反應(yīng)器與第一再生器之間的催化劑輸送管道內(nèi)的催化劑、第一再生器與第二再生器之間的催化劑輸送管道內(nèi)的催化劑以及第二再生器與反應(yīng)器之間的催化劑輸送管道內(nèi)的催化劑以防止所述催化劑輸送管道堵塞；所述非蒸汽松動(dòng)介質(zhì)可以為選自氮?dú)?、氬氣和氦氣中的至少一種。在步驟c中，可以采用反應(yīng)松動(dòng)介質(zhì)松動(dòng)反應(yīng)器與第一再生器之間的催化劑輸送管道內(nèi)的催化劑以及第二再生器與反應(yīng)器之間的催化劑輸送管道內(nèi)的催化劑以防止所述催化劑輸送管道堵塞；所述反應(yīng)松動(dòng)介質(zhì)可以為選自蒸汽、氮?dú)?、氬氣和氦氣中的至少一種；可以采用再生松動(dòng)介質(zhì)松動(dòng)第一再生器與第二再生器之間的催化劑輸送管道內(nèi)的催化劑以防止所述催化劑輸送管道堵塞；所述再生松動(dòng)介質(zhì)可以為選自空氣、煙氣、氧氣、蒸汽、氮?dú)?、氬氣和氦氣中的至少一種。
[0055]根據(jù)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，如圖1所示，正常操作時(shí)，為維持穩(wěn)定的催化劑流化和輸送，待生斜管11、再生斜管13和半再生斜管15每隔一定距離即引入松動(dòng)介質(zhì)，以松動(dòng)催化劑，防止催化劑架橋或堆死。但開工加劑時(shí)，由于再生器不再向反應(yīng)器裝劑，待生滑閥12、再生滑閥14和半再生滑閥16處于關(guān)閉狀態(tài)，由于斜管內(nèi)催化劑不流動(dòng)，溫度較兩器內(nèi)催化劑溫度低，若采用蒸汽或含有蒸汽的主風(fēng)松動(dòng)，容易因蒸汽冷凝而導(dǎo)致催化劑“和泥”，斜管堵塞。因此，在待生滑閥12、再生滑閥14和半再生滑閥16打開之前，待生斜管11、再生斜管13和半再生斜管15松動(dòng)介質(zhì)采用非蒸汽介質(zhì)。
[0056]根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)所述第一再生器的溫度升至300_350°C，且第一再生器中的催化劑淹沒燃燒油噴嘴時(shí)，可以采用燃燒油噴嘴噴入的燃燒油燃燒加熱，將第一再生器的溫度升至550°C以上；和/或當(dāng)所述第二再生器的溫度升至300-350°C，且第二再生器中的催化劑淹沒燃燒油噴嘴時(shí)，可以采用燃燒油噴嘴噴入的燃燒油燃燒加熱，將第二再生器的溫度升至550°C以上，這是本領(lǐng)域的常規(guī)手段，本發(fā)明不再贅述。
[0057]根據(jù)本發(fā)明，在步驟d中，可以將所述有機(jī)氧化物預(yù)熱至150_250°C后再送入所述反應(yīng)器，本發(fā)明也不再贅述。
[0058]根據(jù)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，為減少有機(jī)氧化物催化轉(zhuǎn)化制芳烴裝置催化劑再生時(shí)的水熱失活，本方法采用不完全再生的方式，再生器2由第一再生器3和第二再生器4組成，第一再生器3和第二再生器4可以為重疊式布置(如圖1所示)或并列式布置(如圖2所示)。當(dāng)并列設(shè)置所述第一再生器3和第二再生器4時(shí)，在步驟a中，可以將所述再生催化劑直接從再生催化劑罐6送入所述第一再生器3以及直接送入所述第二再生器4，并分別進(jìn)行加熱；當(dāng)上下重疊設(shè)置所述第一再生器3和第二再生器4且第一再生器3設(shè)置在第二再生器4的上方，并且第一再生器3與第二再生器4的連接處設(shè)置為允許夾帶催化劑的氣體通過時(shí)，其中在步驟a中，可以先將所述再生催化劑從再生催化劑罐6送入所述第二再生器4后，再從所述第二再生器4送入所述第一再生器3，同時(shí)第一再生器可以由來自第二再生器的高溫二再主風(fēng)進(jìn)行加熱，一再主風(fēng)可以為主風(fēng)機(jī)出口溫度(100-200°C )，僅用來保持第一再生器內(nèi)的催化劑處于流化狀態(tài)即可。
[0059]下面將通過實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不因此而受到任何限制。
[0060]如圖1所示，開工時(shí)，氮?dú)?即反應(yīng)加熱介質(zhì))23進(jìn)入反應(yīng)開工加熱器7加熱至400-50(TC，變成高溫氮?dú)?4，注入反應(yīng)器I。同時(shí)，常溫催化劑自反應(yīng)催化劑罐5通過反應(yīng)器加卸劑線21加入反應(yīng)器1，在反應(yīng)器I中，常溫催化劑與高溫氮?dú)獬浞纸佑|并升溫。為控制反應(yīng)器I升溫速度，氮?dú)饬髁颗c加劑速度控制一定的比例關(guān)系，并根據(jù)反應(yīng)器I的加劑進(jìn)程和溫度變化作相應(yīng)的調(diào)整。
[0061]相應(yīng)地，主風(fēng)27通過主風(fēng)機(jī)9升壓后，分成兩路:二再主風(fēng)28進(jìn)入二再開工加熱器10加熱至700-800°C，變成高溫二再主風(fēng)29后，注入第二再生器4中；一再主風(fēng)30不經(jīng)過二再開工加熱器10直接進(jìn)入第一再生器。常溫催化劑自再生催化劑罐6通過二再加卸劑線22加入第二再生器4，與高溫二再主風(fēng)29充分接觸并升溫。催化劑進(jìn)入第二再生器4后，在高溫二再主風(fēng)29流化和提升作用下，升溫并向上流動(dòng)進(jìn)入第一再生器3 ;隨著再生器2加劑進(jìn)行，第一再生器3溫度和催化劑料位升高，當(dāng)兩個(gè)再生器中催化劑料位達(dá)到30%各自的總料位后，打開半再生滑閥16，建立起第一再生器3和第二再生器4之間的催化劑循環(huán)，并繼續(xù)往兩個(gè)再生器加入催化劑至各自正常操作的料位；同時(shí)，將半再生斜管的松動(dòng)介質(zhì)由氮?dú)馇袚Q成壓縮空氣。
[0062]在反應(yīng)器I和再生器2各自加劑、升溫過程中，待生滑閥12和再生滑閥14微開，僅是為了保證滑閥不被催化劑卡死，兩器之間催化劑不循環(huán)。當(dāng)反應(yīng)器I催化劑料位也達(dá)到正常操作時(shí)的料位，且溫度達(dá)到350°C以上，第一再生器3和第二再生器4催化劑料位達(dá)到各自正常操作時(shí)的料位，且溫度不低于500°C時(shí)，打開待生滑閥12和再生滑閥14，建立起反應(yīng)器I和再生器2之間的催化劑循環(huán)；同時(shí)，將待生斜管11和再生斜管13松動(dòng)介質(zhì)由氮?dú)馇袚Q成蒸汽。
[0063]兩器催化劑循環(huán)正常，且溫度和催化劑料位維持與設(shè)定值基本相當(dāng)，液相甲醇(即液相有機(jī)氧化物)25進(jìn)入有機(jī)氧化物汽化器8升溫汽化，變成氣相甲醇26后進(jìn)入反應(yīng)器I底部的進(jìn)料分布板，與再生器2來的高溫再生催化劑充分接觸，發(fā)生芳構(gòu)化反應(yīng)。反應(yīng)后含焦炭的待生催化劑由反應(yīng)器I密相床層上部通過待生斜管11進(jìn)入第一再生器3，燒掉部分焦炭后，半再生催化劑通過半再生斜管15進(jìn)入第二再生器4底部燒掉剩余的焦炭，再生催化劑自第二再生器4上部通過再生斜管13進(jìn)入反應(yīng)器I底繼續(xù)參與反應(yīng)。由此，建立起有機(jī)氧化物催化轉(zhuǎn)化制芳烴裝置連續(xù)反應(yīng)和再生運(yùn)行。此時(shí)，反應(yīng)器、第一再生器和第二再生器中的催化劑料位均為正常操作時(shí)的料位，反應(yīng)器的溫度約為400-600°C左右，第一再生器的溫度約為450-650°C左右，第二再生器的溫度約為600-800°C左右。
[0064]由于甲醇芳構(gòu)化反應(yīng)和再生燒焦均為放熱過程，在氣相甲醇進(jìn)入反應(yīng)器I后，隨著反應(yīng)及再生燒焦進(jìn)行，放出的熱量滿足兩器的熱量需求后，逐步降低反應(yīng)開工加熱器7和二再開工加熱器10負(fù)荷，直到完全停止。
[0065]裝置停工時(shí)，打開反應(yīng)器加卸劑線21和二再加卸劑線22，分別向反應(yīng)催化劑罐5和再生催化劑罐6卸劑。
[0066]本發(fā)明方法的另一種【具體實(shí)施方式】如圖2所示。
[0067]圖2與圖1的區(qū)別在于，第一再生器3和第二再生器4并列布置；開工時(shí)，常溫催化劑自再生催化劑罐6分別通過二再加卸劑線22加入第二再生器4，通過一再加卸劑線32加入第一再生器3 ;同時(shí)，一再主風(fēng)進(jìn)入一再開工加熱器17加熱變成高溫一再主風(fēng)后進(jìn)入第一再生器3對(duì)再生器進(jìn)行流化和加熱。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種有機(jī)氧化物催化轉(zhuǎn)化制芳烴裝置的開工方法，該裝置包括流化床反應(yīng)器、第一再生器和第二再生器，并且該裝置被設(shè)置為催化劑可以從所述反應(yīng)器依次流向第一再生器和第二再生器并從第二再生器返回反應(yīng)器；其特征在于該方法包括: a、向所述反應(yīng)器中裝入反應(yīng)催化劑并用高溫反應(yīng)加熱介質(zhì)使所述反應(yīng)催化劑加熱和流化；直接向所述第二再生器中裝入再生催化劑并用高溫二再主風(fēng)使第二再生器中的再生催化劑流化，將第二再生器中的再生催化劑加熱；直接或通過所述第二再生器間接向所述第一再生器中裝入再生催化劑并用一再主風(fēng)或高溫一再主風(fēng)使第一再生器中的再生催化劑流化，將第一再生器中的再生催化劑加熱；其中，控制所述反應(yīng)器中的所述反應(yīng)催化劑不從所述反應(yīng)器流向所述第一再生器，控制所述第一再生器中的所述再生催化劑不從所述第一再生器流向所述第二再生器，控制所述第二再生器中的所述再生催化劑不從所述第二再生器流向所述反應(yīng)器； b、當(dāng)所述第一再生器中再生催化劑的裝入量高于30%—再催化劑需要量，且所述第二再生器中再生催化劑的裝入量也高于30%二再催化劑需要量時(shí)，控制所述第一再生器中的所述再生催化劑能夠從所述第一再生器流向所述第二再生器； C、當(dāng)所述第一再生器中再生催化劑的裝入量達(dá)到一再催化劑需要量、所述第二再生器中再生催化劑的裝入量達(dá)到二再催化劑需要量以及所述反應(yīng)器中反應(yīng)催化劑的裝入量達(dá)到反應(yīng)器催化劑需要量，且所述反應(yīng)器內(nèi)的溫度高于350°C以及所述第一再生器內(nèi)和所述第二再生器內(nèi)的溫度均高于500°C時(shí)，控制所述反應(yīng)器中的所述反應(yīng)催化劑能夠從所述反應(yīng)器流向所述第一再生器，并且控制所述第二再生器中的所述再生催化劑能夠從所述第二再生器流向所述反應(yīng)器； d、將有機(jī)氧化物送入所述反應(yīng)器，與反應(yīng)器中的催化劑接觸并發(fā)生芳構(gòu)化反應(yīng)； e、將反應(yīng)器、第一再生器和第二再生器中的催化劑的量控制為各自的需要量，將反應(yīng)器的溫度控制在400-600°C，將第一再生器的溫度控制在500-650°C，并且將第二再生器的溫度控制在600-750°C，使所述裝置進(jìn)入正常運(yùn)行，并逐步停用反應(yīng)器、第一再生器和第二再生器的熱源輸入，利用反應(yīng)放熱和再生燒焦放熱維持最佳反應(yīng)和再生溫度即可。2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述有機(jī)氧化物為選自C1-C1。醇類、C2-C12醚類和C3-C12酮類中的至少一種；所述催化劑為含有分子篩和載體的微球催化劑，所述反應(yīng)催化劑和再生催化劑的焦炭含量為0.01-0.1重％。3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在步驟a中，采用使用選自電、柴油、燃料氣和天然氣中的至少一種能源加熱的熱源控制所述高溫反應(yīng)加熱介質(zhì)的溫度為400-1000°C，控制所述高溫二再主風(fēng)的溫度為550-1000°C，控制所述一再主風(fēng)的溫度100?200°C，控制所述高溫一再主風(fēng)的溫度為550-1000 °C。4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，步驟a中所述高溫反應(yīng)加熱介質(zhì)為選自蒸汽、氮?dú)狻鍤夂秃庵械闹辽僖环N，所述一再主風(fēng)、高溫一再主風(fēng)和高溫二再主風(fēng)為選自空氣、煙氣、氧氣、空氣+氮?dú)夂脱鯕?氮?dú)庵械闹辽僖环N。5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在步驟a中，采用非蒸汽松動(dòng)介質(zhì)松動(dòng)反應(yīng)器與第一再生器之間的催化劑輸送管道內(nèi)的催化劑、第一再生器與第二再生器之間的催化劑輸送管道內(nèi)的催化劑以及第二再生器與反應(yīng)器之間的催化劑輸送管道內(nèi)的催化劑以防止所述催化劑輸送管道堵塞；所述非蒸汽松動(dòng)介質(zhì)選自氮?dú)狻鍤夂秃庵械闹辽僖环N。6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在步驟c中，采用反應(yīng)松動(dòng)介質(zhì)松動(dòng)反應(yīng)器與第一再生器之間的催化劑輸送管道內(nèi)的催化劑以及第二再生器與反應(yīng)器之間的催化劑輸送管道內(nèi)的催化劑以防止所述催化劑輸送管道堵塞；所述反應(yīng)松動(dòng)介質(zhì)為選自蒸汽、氮?dú)?、氬氣和氦氣中的至少一種；采用再生松動(dòng)介質(zhì)松動(dòng)第一再生器與第二再生器之間的催化劑輸送管道內(nèi)的催化劑以防止所述催化劑輸送管道堵塞；所述再生松動(dòng)介質(zhì)為選自空氣、煙氣、氧氣、蒸汽、氮?dú)?、氬氣和氦氣中的至少一種。7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，當(dāng)所述第一再生器的溫度升至300-350°C，且第一再生器中的催化劑淹沒燃燒油噴嘴時(shí)，采用燃燒油噴嘴噴入的燃燒油燃燒加熱，將第一再生器的溫度升至550°C以上；和/或當(dāng)所述第二再生器的溫度升至300-350°C，且第二再生器中的催化劑淹沒燃燒油噴嘴時(shí)，采用燃燒油噴嘴噴入的燃燒油燃燒加熱，將第二再生器的溫度升至550°C以上。8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在步驟d中，將所述有機(jī)氧化物預(yù)熱至150-250°C后再送入所述反應(yīng)器。
【文檔編號(hào)】C07C1/207GK105983379SQ201510043289
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年1月28日
【發(fā)明人】吳雷, 江盛陽, 余龍紅, 程建民, 楊啟業(yè), 段丹, 黃澤川
【申請(qǐng)人】中國石化工程建設(shè)有限公司, 中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司