РЕАКТОР С ПСЕВДООЖИЖЕННЫМ СЛОЕМ И СПОСОБ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОЛЕФИНОВ ИЗ ОКСИГЕНАТОВ

1. Реактор с псевдоожиженным слоем для получения олефинов из оксигенатов, содержащий
реакционную зону, расположенную в нижней части реактора с псевдоожиженным слоем и содержащую нижнюю зону плотной фазы и верхний лифт-реактор, при этом зона плотной фазы и лифт-реактор соединены между собой с помощью переходного участка;
зону разделения, расположенную в верхней части реактора с псевдоожиженным слоем, содержащую камеру осаждения, устройство для быстрого разделения газа и твердой фазы, циклон и газосборную камеру, при этом лифт-реактор проходит вверх в зону разделения и соединен своим выходом с входом устройства быстрого разделения газа и твердой фазы, выход устройства для быстрого разделения газа и твердой фазы соединен с входом циклона посредством канала для быстрого прохождения газа, причем выход циклона соединен с газосборной камерой, а указанная газосборная камера расположена ниже выхода реактора и соединена с ним; и
трубопровод рециркуляции катализатора, предназначенный для возврата катализатора из камеры осаждения в зону плотной фазы, трубопровод отвода катализатора, предназначенный для отвода дезактивированного катализатора из камеры осаждения и/или зоны плотной фазы в устройство для регенерации катализатора, и трубопровод возврата катализатора, предназначенный для возврата регенерированного катализатора из устройства регенерации катализатора в зону плотной фазы.
2. Реактор с псевдоожиженным слоем по п.1, в котором зона плотной фазы дополнительно содержит внутренние элементы для отвода теплоты реакции и/или предотвращения обратного смешивания газа и твердого вещества.
3. Реактор с псевдоожиженным слоем по п.1, который выполнен с такими размерами, что отношение высоты зоны плотной фазы к диаметру зоны плотной фазы находится в интервале 0,5-10, предпочтительно в интервале 0,6-8, более предпочтительно в интервале 0,8-5, отношение высоты лифт-реактора к диаметру лифт-реактора находится в интервале 2-20, предпочтительно в интервале 3-15, более предпочтительно в интервале 4-10, а отношение диаметров зоны плотной фазы и лифт-реактора находится в интервале 2-10, предпочтительно в интервале 2,5-8, более предпочтительно в интервале 3-6.
4. Реактор с псевдоожиженным слоем по п.1, в котором камера осаждения расположена в нижней части зоны разделения и служит для сбора катализатора, отделенного в зоне разделения, при этом в камере осаждения размещены распределитель отпарного газа, предназначенный для ввода отпарного газа с целью отпаривания катализатора, и направляющий трубопровод для отпаренной смеси, размещенный в верхней части камеры осаждения и предназначенный для транспортирования отпаренной смеси в циклон для разделения.
5. Реактор с псевдоожиженным слоем по п.1, в котором устройство для быстрого разделения газа и твердой фазы выбрано из группы, включающей устройство для быстрого разделения газа и твердой фазы вихревого типа, устройство для быстрого разделения газа и твердой фазы с эжекционной камерой, устройство для быстрого разделения газа и твердой фазы с конфигурацией в виде перевернутой буквы L, Т-образное устройство для быстрого разделения газа и твердой фазы, устройство для быстрого разделения газа и твердой фазы с многолопаточными закручивателями и устройство с поворотным коленом для быстрого разделения газа и твердой фазы.
6. Реактор с псевдоожиженным слоем по п.1, в котором циклон включает в себя одну или несколько групп циклонов, при этом каждая группа циклонов содержит один, два или три циклона, соединенные последовательно.
7. Реактор с псевдоожиженным слоем по п.1, в котором канал для быстрого прохода газа выполнен такого размера, чтобы время нахождения в нем потока составляло не более 5 с, предпочтительно не более 4 с, более предпочтительно не более 3 с.
8. Способ получения олефинов из оксигенатов с использованием реактора с псевдоожиженным слоем в соответствии с любым из пп.1-7, включающий стадии:
ввода сырьевого потока, содержащего оксигенат и разбавитель, в зону плотной фазы в нижней части реактора с псевдоожиженным слоем через впускной распределитель сырья, при этом в сырьевом потоке в присутствии катализатора происходит реакция таким образом, что часть сырья превращается в низшие олефины, а часть катализатора дезактивируется из-за отложения на нем кокса;
направления реакционной смеси, состоящей из низших олефинов, непрореагировавшего сырья и катализатора, из зоны плотной фазы снизу вверх в лифт-реактор, в котором в присутствии катализатора происходит дальнейшая почти полная конверсия непрореагировавшего сырья с получением в результате потока выходящего продукта лифт-реактора, содержащего, в основном, низшие олефины и катализатор;
ввода выходящего потока продукта лифт-реактора непосредственно в зону разделения в верхней части реактора с псевдоожиженным слоем, сначала в устройство для быстрого разделения газа и твердой фазы, в котором отделяется большая часть катализатора, затем, через канал для быстрого прохождения газа, в циклон, в котором отделяется оставшийся катализатор, после чего газ направляют в газосборную камеру и затем отводят через выпускной патрубок реактора, при этом весь отделенный катализатор опускается в камеру осаждения в нижней части зоны разделения;
рециркуляции части катализатора из камеры осаждения обратно в слой плотной фазы через трубопровод рециркуляции катализатора;
отвода части дезактивированного катализатора через трубопровод отвода катализатора из камеры осаждения и/или зоны плотной фазы в устройство регенерации катализатора и осуществления в нем регенерации катализатора, и затем
возвращения части регенерированного катализатора из устройства для регенерации катализатора в зону плотной фазы через трубопровод возврата катализатора.
9. Способ по п.8, дополнительно включающий отвод теплоты реакции и/или подавления обратного смешивания газа и твердого вещества с помощью внутренних элементов, размещенных в зоне плотной фазы.
10. Способ по п.8, в котором при прохождении зоны плотной фазы поток характеризуется приведенной скоростью газового потока в интервале 0,1-2 м/с, предпочтительно в интервале 0,2-1,5 м/с, более предпочтительно 0,3-1,2 м/с, и временем пребывания в зоне плотной фазы в интервале 0,5-20 с, предпочтительно в интервале 1-15 с, более предпочтительно в интервале 2-10 с; и при прохождении через лифт-реактор поток характеризуется приведенной скоростью потока газа, находящейся в интервале 2-20 м/с, предпочтительно в интервале 4-18 м/с, более предпочтительно 5-15 м/с, и временем нахождения в лифт-реакторе в интервале 0,3-5 с, предпочтительно в интервале 0,4-4 с, более предпочтительно в интервале 0,5-3 с.
11. Способ по п.8, дополнительно включающий ввод отпарного газа через распределитель отпарного газа в камеру осаждения с целью отпаривания катализатора, при этом отпарной газ представляет собой азот или водяной пар, предпочтительно водяной пар, и прохождение отпаренной смеси в циклон через направляющий трубопровод для отпаренной смеси, размещенный в верхней части камеры осаждения.
12. Способ по п.8, в котором катализатор выбирают из группы, состоящей из SAPO-5, SAPO-11, SAPO-17, SAPO-41. SAPO-34 и SAPO-41, предпочтительно SAPO-34.
13. Способ по п.8, в котором в реакторе с псевдоожиженным слоем температура реакции находится в интервале 300-600°С, предпочтительно в интервале 400-550°С, а реакционное давление находится в интервале 0,05-1 МРа абс., предпочтительно в интервале 0,1-0,5 МПа абс.
14. Способ по п.8, в котором оксигенаты выбирают из группы, состоящей из метанола, этанола, пропанола, диметилового эфира, диэтилового эфира, дипропилового эфира и их смеси, предпочтительно метанола и/или диметилового эфира; разбавителем является азот или водяной пар, предпочтительно водяной пар; и олефины выбирают из группы, состоящей из этилена, пропилена, бутилена и их смеси, предпочтительно этилена и/или пропилена.
15. Способ по п.8, дополнительно включающий ввод реакционной смеси из реактора с псевдоожиженным слоем в аппарат для обработки полученных продуктов с целью их разделения отделения и/или очистки для получения конечных товарных олефинов.