特許7449413流動床反応器、装置及び含酸素化合物から軽オレフィンを製造する方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-03-05
(45)【発行日】2024-03-13
(54)【発明の名称】流動床反応器、装置及び含酸素化合物から軽オレフィンを製造する方法
(51)【国際特許分類】
B01J 8/24 20060101AFI20240306BHJP
C07C 1/20 20060101ALI20240306BHJP
C07C 11/04 20060101ALI20240306BHJP
C07C 11/06 20060101ALI20240306BHJP
B01J 29/85 20060101ALI20240306BHJP
C07B 61/00 20060101ALN20240306BHJP
【ＦＩ】
B01J8/24 301
C07C1/20
C07C11/04
C07C11/06
B01J29/85 M
C07B61/00 300
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2022573388
(86)(22)【出願日】2020-10-16
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-07-20
(86)【国際出願番号】 CN2020121553
(87)【国際公開番号】W WO2022077452
(87)【国際公開日】2022-04-21
【審査請求日】2022-12-21
(73)【特許権者】
【識別番号】503190796
【氏名又は名称】中国科学院大▲連▼化学物理研究所
【氏名又は名称原語表記】ＤＡＬＩＡＮ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＰＨＹＳＩＣＳ，ＣＨＩＮＥＳＥ ＡＣＡＤＥＭＹ ＯＦ ＳＣＩＥＮＣＥＳ
(74)【代理人】
【識別番号】110000291
【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】叶 茂
(72)【発明者】
【氏名】張 涛
(72)【発明者】
【氏名】張 今令
(72)【発明者】
【氏名】徐 庶亮
(72)【発明者】
【氏名】唐 海龍
(72)【発明者】
【氏名】王 賢高
(72)【発明者】
【氏名】張 聘
(72)【発明者】
【氏名】▲ジャー▼ 金明
(72)【発明者】
【氏名】王 静
(72)【発明者】
【氏名】李 華
(72)【発明者】
【氏名】李 承功
(72)【発明者】
【氏名】劉 中民
【審査官】小久保 勝伊
(56)【参考文献】
【文献】中国特許出願公開第１０４６７２０４４（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開昭５６－７３５３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５５－１１８４２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特公昭４２－６９７０（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】特公昭３０－６４（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】特開昭４９－５９７８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１４２８１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表平３－５０４３５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平２－１４７４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５９－７３０２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５１－１１９５６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０２０－５１７５９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００４－５３６０６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０４６７２０４０（ＣＮ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０７９６１７４３（ＣＮ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１３８２１９８（ＣＮ，Ａ）
【文献】欧州特許出願公開第３７２１９９５（ＥＰ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０１Ｊ ８／２４
Ｃ０７Ｃ １／２０
Ｃ０７Ｃ １１／０４
Ｃ０７Ｃ １１／０６
Ｂ０１Ｊ ２９／８５
Ｃ０７Ｂ ６１／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
反応器ハウジングと、反応領域と、コークス制御領域と、輸送管とを含む流動床反応器であって、前記反応器ハウジングは、下ハウジングと、上ハウジングとを含み、前記下ハウジングは、反応領域を包囲形成し、前記輸送管は、前記反応領域の上方に設けられ、且つ前記反応領域と連通され、前記輸送管の外周には、上ハウジングが設けられ、前記上ハウジングと前記輸送管は、コークス制御領域を含むキャビティを包囲形成し、
前記輸送管の上部には、ガス出口が設けられ、
前記反応領域は、反応原料入口と、コークス制御触媒入口とを含み、
前記コークス制御領域は、触媒入口と、コークス制御触媒出口と、コークス制御ガス出口と、コークス制御原料入口とを含み、
前記コークス制御領域は、環状のチャンバであり、
前記コークス制御領域内には、ｎ個のバッフル板が設けられ、ｎ個の前記バッフル板は、コークス制御領域をｎ個のサブコークス制御領域に分割し、前記ｎ個のサブコークス制御領域は、第１のサブコークス制御領域、第２のサブコークス制御領域ないし第ｎのサブコークス制御領域を含み、
ｎ－１個の前記バッフル板には、触媒がコークス制御領域内で環形に沿って流れるように少なくとも一つの触媒流通孔がいずれも設けられ、ｎは、整数であり、
前記触媒入口は、第１のサブコークス制御領域に設けられ、前記コークス制御触媒出口は、第ｎのサブコークス制御領域に設けられ、前記コークス制御ガス出口は、隣接する二枚のバッフル板の間に設けられる、ことを特徴とする流動床反応器。
【請求項2】
２≦ｎ≦１０であり、
前記コークス制御領域の断面は、環形であり、前記サブコークス制御領域の断面は、扇形であり、
前記コークス制御ガス出口は、コークス制御領域ガス輸送管を介して前記輸送管に接続され
前記サブコークス制御領域の底部には、コークス制御領域分配器が設けられ、
前記コークス制御原料入口は、前記コークス制御領域分配器と連通され、又は前記コークス制御原料入口は、前記コークス制御領域分配器の下方に位置し、
前記反応原料入口には、前記反応領域の底部に設けられる反応領域分配器が設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の流動床反応器。
【請求項3】
前記流動床反応器は、使用済み剤領域をさらに含み、前記使用済み剤領域は、前記コークス制御領域の上方に設けられ、且つ前記輸送管の外周に嵌合され、前記使用済み剤領域と前記コークス制御領域との間には、仕切板が設けられ、前記使用済み剤領域の底部には、使用済み剤領域分配器が設けられ、
前記使用済み剤領域は、流動床反応器熱除去器をさらに含み、
前記流動床反応器は、前記使用済み剤領域の上方に設けられ、且つ前記輸送管の外周に嵌合される固気分離領域をさらに含み、前記固気分離領域には、固気分離器が設けられ、前記使用済み剤領域は、前記固気分離領域と連通され、
前記固気分離器は、第１の固気分離器と、第２の固気分離器とを含み、前記第１の固気分離器の入口は、前記輸送管と連通され、前記第１の固気分離器の触媒出口は、前記使用済み剤領域に設けられ、
前記第２の固気分離器の触媒出口も前記使用済み剤領域に設けられ、
前記流動床反応器は、生成ガス輸送管と、ガス収集室とをさらに含み、前記生成ガス輸送管と前記ガス収集室は、前記反応器ハウジングの上部に設けられ、前記生成ガス輸送管は、前記反応器ハウジングの頂端に設けられ、前記生成ガス輸送管は、前記ガス収集室の頂部に接続され、
前記第２の固気分離器のガス出口は、前記ガス収集室に接続され、前記第１の固気分離器のガス出口は、前記ガス収集室に接続され、
前記流動床反応器は、前記反応器ハウジング外に設けられる使用済み剤循環管をさらに含み、
前記使用済み剤循環管の入口は、前記使用済み剤領域に接続され、前記使用済み剤循環管の出口は、前記反応領域の底部に接続される、ことを特徴とする請求項１に記載の流動床反応器。
【請求項4】
装置であって、前記装置は、流動床反応器と、流動床再生器とを含み、前記流動床反応器は、前記流動床再生器と連通され、前記流動床反応器は、請求項１に記載の流動床反応器から選ばれる、ことを特徴とする装置。
【請求項5】
前記流動床再生器は、再生器ハウジングを含み、前記再生器ハウジングには、使用済み触媒入口が設けられ、前記使用済み触媒入口は、前記流動床反応器の使用済み剤領域と連通され、
前記使用済み触媒入口は、第１のストリッパーを介して前記流動床反応器の使用済み剤領域と連通され、
前記再生器ハウジングの底端は、前記コークス制御領域と連通され、
前記再生器ハウジングの底端は、第２のストリッパーを介して前記コークス制御領域と連通され、
前記第２のストリッパー内には、再生器熱除去器が設けられ、
前記再生器ハウジングには、再生器分配器がさらに設けられ、前記第２のストリッパーの一端は、前記再生器ハウジング内に延びており、
前記流動床再生器は、再生器固気分離器と、再生器ガス収集室と、排煙輸送管とをさらに含み、前記再生器固気分離器は、前記再生器ハウジング内に設けられ、前記再生器ガス収集室と前記排煙輸送管は、前記再生器ハウジングの上部に設けられ、前記排煙輸送管は、前記再生器ハウジングの頂端に設けられ、前記排煙輸送管は、前記再生器ガス収集室の頂部に接続され、前記再生器固気分離器のガス出口は、前記再生器ガス収集室に接続され、前記再生器固気分離器の再生触媒出口は、前記再生器ハウジングの下部に設けられる、ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項6】
含酸素化合物から軽オレフィンを製造する方法であって、請求項１に記載の流動床反応器を使用することにより行われる、ことを特徴とする方法。
【請求項7】
前記方法は、
コークス制御原料と再生器からの触媒をコークス制御領域に通入し、反応させコークス制御触媒とコークス制御生成ガスを生成することと、
前記触媒がバッフル板上の触媒流通孔を経て環状流れを形成することとを少なくとも含み、
前記方法は、
コークス制御原料をコークス制御領域分配器からコークス制御領域に通入し、触媒を触媒入口からコークス制御領域に通入し、前記コークス制御原料と前記触媒とを、コークス制御領域で接触反応させ、コークス制御触媒とコークス制御生成ガスを生成し、前記コークス制御触媒は、コークス制御触媒出口を経て前記反応領域に入り、前記コークス制御生成ガスは、前記コークス制御ガス出口を経て前記輸送管に入るステップ（１）と、
含酸素化合物を含有する原料を反応原料入口から反応領域に送り、コークス制御触媒と接触させ、軽オレフィンを含有する流れＡが得られるステップ（２）とを含み、
前記コークス制御原料は、Ｃ １ ～Ｃ ６ の炭化水素系化合物を含み、
前記炭化水素系化合物は、Ｃ １ ～Ｃ ６ のアルカン、Ｃ １ ～Ｃ ６ のアルケンから選ばれる少なくとも一つであり、
前記コークス制御原料は、水素ガス、アルコール系化合物、水のうちの少なくとも一つをさらに含み、 前記アルコール系化合物と水との合計含有量のコークス制御原料における質量含有量は、１０ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下であり、
前記アルコール系化合物は、メタノール、エタノールから選ばれる少なくとも一つであり、
前記コークス制御原料は、水素ガス０～２０ｗｔ％、メタン０～５０ｗｔ％、エタン０～５０ｗｔ％、エチレン０～２０ｗｔ％、プロパン０～５０ｗｔ％、プロペン０～２０ｗｔ％、ブタン０～９０ｗｔ％、ブテン０～９０ｗｔ％、ペンタン０～９０ｗｔ％、ペンテン０～９０ｗｔ％、ヘキサン０～９０ｗｔ％、ヘキセン０～９０ｗｔ％、メタノール０～５０ｗｔ％、エタノール０～５０ｗｔ％、水０～５０ｗｔ％を含み、
前記炭化水素系化合物は、０ではなく、
前記コークス制御領域のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が０．１～０．５ｍ／ｓ、反応温度が３００～７００℃、反応圧力が１００～５００ｋＰａ、ベッド密度が４００～８００ｋｇ／ｍ ３ であり、
前記反応領域のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が０．５～７．０ｍ／ｓ、反応温度が３５０～５５０℃、反応圧力が１００～５００ｋＰａ、ベッド密度が１００～５００ｋｇ／ｍ ３ である、ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項8】
前記含酸素化合物は、メタノール、ジメチルエーテルから選ばれる少なくとも一つであり、前記触媒は、ＳＡＰＯ分子篩を含み、前記コークス制御触媒におけるコークス含有量は、４～９ｗｔであり、
前記コークス制御触媒におけるコークス含有量分布の四分位偏差は、１ｗｔ％よりも小さく、
前記コークス制御触媒におけるコークス種は、ポリメチルベンゼンと、ポリメチルナフタレンとを含み、
前記ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンとの合計質量のコークス合計質量における含有量は、≧７０ｗｔ％であり、
分子量が＞１８４であるコークス種の質量のコークス合計質量における含有量は、≦２５ｗｔ％であり、
ここで、前記コークス合計質量とは、コークス種の合計質量であり、
前記使用済み触媒におけるコークス含有量は、９～１３ｗｔ％である、ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項9】
前記ステップ（２）の後に、軽オレフィンを含有する流れＡとコークス制御ガス出口から流出するコークス制御生成ガスを、輸送管で混合流れＢを形成するステップであって、流れＢが輸送管を経て第１の固気分離器に入り、固気分離された後、軽オレフィンを含有するガスである気相流れＣと使用済み触媒である固相流れＤとに分けられるステップ（３）と、
前記気相流れＣがガス収集室に入り、固相流れＤが使用済み剤領域に入り、使用済み剤領域流動化ガスを使用済み剤領域流動化ガス入口から使用済み剤領域に通入し、使用済み触媒と接触させ、使用済み剤領域流動化ガスとその担持する使用済み触媒が流れＥを形成するステップ（４）であって、前記使用済み剤領域流動化ガスは、窒素ガス、水蒸気のうちの少なくとも一つを含むステップ（４）と、
流れＥが第２の固気分離器に入り、固気分離された後、使用済み剤領域流動化ガスである気相流れＦと使用済み触媒である固相流れＧとに分けられ、気相流れＦがガス収集室に入り、固相流れＧが使用済み剤領域に入り、気相流れＣと気相流れＦは、ガス収集室で混合して生成ガスを形成し、生成ガスは、生成ガス輸送管を経て下流工程に入るステップ（５）と、
前記使用済み剤領域の使用済み触媒は、使用済み剤循環管を経て流動床反応器の反応領域の底部に戻るステップ（６）をとさらに含み、
前記使用済み剤領域のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が０．１～１．０ｍ／ｓ、反応温度が３５０～５５０℃、反応圧力が１００～５００ｋＰａ、ベッド密度が２００～８００ｋｇ／ｍ ３ である、ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項10】
前記方法は、
使用済み剤領域の使用済み触媒が前記流動床再生器内に入り、前記流動床再生器内で再生された後、前記コークス制御領域に入ることをさらに含み、
前記方法は、
前記使用済み触媒が第１のストリッパーを経てストリッピングされた後、流動床再生器の中部に入るステップ（ａ）と、
再生ガスを再生ガス入口から流動床再生器の底部に通入し、再生ガスを使用済み触媒と接触させ、化学反応を発生させ、排煙と再生触媒を含有する流れＨを生成し、流れＨが再生器固気分離器に入り、固気分離された後、排煙と再生触媒とに分けられ、排煙が再生器ガス収集室に入り、次に、排煙輸送管を経て下流の排煙処理システムに入り、再生触媒が流動床再生器の底部に戻り、流動床再生器中の再生触媒が第２のストリッパーに入り、ストリッピング・熱除去された後、流動床反応器のコークス制御領域に入るステップ（ｂ）とを少なくとも含、
前記再生ガスは、酸素ガス、窒素ガス、水蒸気、空気から選ばれる少なくとも一つであり、
前記再生ガスは、空気０～１００ｗｔ％、酸素ガス０～５０ｗｔ％、窒素ガス０～５０ｗｔ％及び水蒸気０～５０ｗｔ％を含み、
前記流動床再生器のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が０．５～２．０ｍ／ｓ、再生温度が６００～７５０℃、再生圧力が１００～５００ｋＰａ、ベッド密度が１５０～７００ｋｇ／ｍ ３ であり、
前記再生触媒におけるコークス含有量は、≦３ｗｔ％である、ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、化学工業触媒化分野に属し、流動床反応器、装置及び含酸素化合物から軽オレフィンを製造する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
メタノールからアルケンを製造する技術（ＭＴＯ）は、主に中国科学院大連化学物理研究所のＤＭＴＯ（メタノールからアルケンを製造する）技術と米国ＵＯＰ会社のＭＴＯ技術がある。２０１０年、ＤＭＴＯ技術を用いた神華包頭メタノールからアルケンを製造する工場が建設され操業した。これは、ＭＴＯ技術の世界初の工業化応用であり、２０１９年末までに、既に１４セットのＤＭＴＯ工業装置が操業され、軽オレフィン生産能力は合計約８００万トン／年であった。
【0003】
近年では、ＤＭＴＯ技術はいっそう発展し、性能がより優れた新世代ＤＭＴＯ触媒が次第に工業化応用され始め、ＤＭＴＯ工場のためにより高い利益を創造した。新世代ＤＭＴＯ触媒は、より高いメタノール処理能力と軽オレフィン選択性を有する。従来のＤＭＴＯ工業装置は、新世代ＤＭＴＯ触媒の長所を十分に利用することが困難であるため、高メタノール処理能力、高軽オレフィン選択性の新世代ＤＭＴＯ触媒需要に適応できるＤＭＴＯ装置及び製造方法を研究開発する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本願の一方面によれば、流動床反応器を提供しており、該流動床反応器は、ＤＭＴＯ触媒をコークス制御反応によりオンライン改質することができ、本明細書に記載の改質とは、ＤＭＴＯ触媒におけるコークス含有量、コークス含有量分布とコークス種を制御することであり、それによって、ＤＭＴＯ触媒性能を制御し、軽オレフィンの選択性を向上させる。
【0005】
本明細書に記載の軽オレフィンとはエチレンとプロペンである。
【0006】
本発明者らの研究から、ＤＭＴＯ触媒の活性と軽オレフィンの選択性に影響を与える主な要素は、触媒におけるコークス含有量、コークス含有量分布とコークス種であることが明らかになった。触媒の平均コークス含有量が同じである場合、コークス含有量分布が狭いと、軽オレフィンの選択性が高く、活性が高い。触媒におけるコークス種は、ポリメチル芳香族炭化水素とポリメチル環式アルカンなどを含み、ここで、ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンは、エチレンの生成を促進することができる。従って、触媒におけるコークス含有量、コークス含有量分布とコークス種を制御することは、ＤＭＴＯ触媒の活性の制御、軽オレフィンの選択性の向上のキーポイントである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本願の第一の方面によれば、流動床反応器を提供する。前記流動床反応器は、反応器ハウジングと、反応領域と、コークス制御領域と、輸送管とを含み、
前記反応器ハウジングは、下ハウジングと、上ハウジングとを含み、前記下ハウジングは、反応領域を包囲形成し、前記輸送管は、前記反応領域の上方に設けられ、且つ前記反応領域と連通され、前記輸送管の外周には、上ハウジングが設けられ、前記上ハウジングと前記輸送管は、コークス制御領域を含むキャビティを包囲形成し、
前記輸送管の上部には、ガス出口が設けられ、
前記反応領域は、反応原料入口と、コークス制御触媒入口とを含み、
前記コークス制御領域は、触媒入口と、コークス制御触媒出口と、コークス制御ガス出口と、コークス制御原料入口とを含み、
前記コークス制御領域は、環状のチャンバであり、
前記コークス制御領域内には、ｎ個のバッフル板が設けられ、ｎ個の前記バッフル板は、コークス制御領域をｎ個のサブコークス制御領域に分割し、前記ｎ個のサブコークス制御領域は、第１のサブコークス制御領域、第２のサブコークス制御領域ないし第ｎのサブコークス制御領域を含み、
ｎ－１個の前記バッフル板には、触媒がコークス制御領域内で環形に沿って流れるように少なくとも一つの触媒流通孔がいずれも設けられ、ｎは、整数であり、
前記触媒入口は、第１のサブコークス制御領域に設けられ、前記コークス制御触媒出口は、第ｎのサブコークス制御領域に設けられ、前記コークス制御ガス出口は、隣接する二枚のバッフル板の間に設けられる。
前記反応器ハウジングは、下ハウジングと、上ハウジングとを含み、前記下ハウジングは、反応領域を包囲形成し、前記輸送管は、前記反応領域の上方に設けられ、且つ前記反応領域と連通され、前記輸送管の外周には、上ハウジングが設けられ、前記上ハウジングと前記輸送管は、コークス制御領域を含むキャビティを包囲形成し、
前記輸送管の上部には、ガス出口が設けられ、
前記反応領域は、反応原料入口と、コークス制御触媒入口とを含み、
前記コークス制御領域は、触媒入口と、コークス制御触媒出口と、コークス制御ガス出口と、コークス制御原料入口とを含み、
前記コークス制御領域は、環状のチャンバであり、
前記コークス制御領域内には、ｎ個のバッフル板が設けられ、ｎ個の前記バッフル板は、コークス制御領域をｎ個のサブコークス制御領域に分割し、前記ｎ個のサブコークス制御領域は、第１のサブコークス制御領域、第２のサブコークス制御領域ないし第ｎのサブコークス制御領域を含み、
ｎ－１個の前記バッフル板には、触媒がコークス制御領域内で環形に沿って流れるように少なくとも一つの触媒流通孔がいずれも設けられ、ｎは、整数であり、
前記触媒入口は、第１のサブコークス制御領域に設けられ、前記コークス制御触媒出口は、第ｎのサブコークス制御領域に設けられ、前記コークス制御ガス出口は、隣接する二枚のバッフル板の間に設けられる。
【0008】
コークス制御領域が１つの領域しか含まない場合、前記コークス制御領域に入る触媒の滞留時間分布は、完全混合釜反応器の滞留時間分布に近似し、このような条件下で、得られたコークス制御触媒粒子上のコークス含有量の均一性が比較的に悪く、即ち、ある触媒粒子のコークス含有量が非常に少なく、ある触媒粒子のコークス含有量が非常に多いため、触媒の平均活性が比較的に低く、平均選択性が比較的に低くなることを招く。本願において、コークス制御領域を設置し、コークス制御領域に径方向に沿ってバッフル板を取り付け、コークス制御領域を若干のコークス制御領域サブ領域に分割することによって、前記コークス制御領域に入る触媒の滞留時間分布を制御し、コークス制御触媒におけるコークス含有量分布が狭く、平均活性が比較的に高く、平均選択性が比較的に高くなる。同時に、領域分け制御方式を採用することはコークス制御触媒上のコークス種及びコークス含有量の制御にも有利である。
【0009】
選択的に、前記第１のバッフル板には、前記触媒流通孔が開設されていなく、前記第２ないし第ｎのバッフル板には、いずれも前記触媒流通孔が開設されている。
【0010】
選択的に、本願におけるコークス制御領域の直径は、反応領域の直径よりも小さい。
【0011】
好ましくは、前記コークス制御領域の直径は、下から上へ拡大される。
【0012】
選択的に、前記第１のバッフル板及び前記第２のバッフル板によって分割形成された第１のサブコークス制御領域には、コークス制御領域触媒入口が設けられ、
前記第１のバッフル板及び前記第ｎのバッフル板によって分割形成された第ｎのサブコークス制御領域には、前記反応領域と連通されるコークス制御触媒輸送管が設けられ、前記コークス制御触媒輸送管の一端が前記コークス制御触媒出口に設けられ、他端が前記反応領域に設けられる。
前記第１のバッフル板及び前記第ｎのバッフル板によって分割形成された第ｎのサブコークス制御領域には、前記反応領域と連通されるコークス制御触媒輸送管が設けられ、前記コークス制御触媒輸送管の一端が前記コークス制御触媒出口に設けられ、他端が前記反応領域に設けられる。
【0013】
好ましくは、前記コークス制御触媒輸送管には、触媒の循環を制御するためのコークス制御触媒滑動弁がさらに設けられる。
【0014】
前記サブコークス制御領域の下方には、コークス制御領域分配器が設けられ、
前記コークス制御ガス出口は、コークス制御領域ガス輸送管を介して前記輸送管に接続される。
前記コークス制御ガス出口は、コークス制御領域ガス輸送管を介して前記輸送管に接続される。
【0015】
本願において、コークス制御領域を設置し、コークス制御領域内に同心に順次配列されたバッフル板を取り付け、バッフル板に流通孔を有し、コークス制御領域を若干のサブコークス制御領域に分割することによって、触媒がコークス制御領域内で環状流れを形成し、それによって、前記コークス制御領域に入る触媒の滞留時間、及びコークス制御の方式を制御する。つまり、各サブ領域で制御を行う時に、触媒におけるコークス含有量の分布が狭く、触媒上のコークス種及びコークス含有量も制御されるように、制御空間中の触媒の含有量が比較的に均一になる。ある触媒粒子のコークス含有量が少なく、ある触媒粒子のコークス含有量が非常に多いため、触媒のコークス含有量の分布が広いことを招くことを避けた。
【0016】
選択的に、２≦ｎ≦１０である。
【0017】
具体的には、バッフル板に開設された触媒流通孔は１つでもよいし、或いは複数でもよく、本願は厳格に限定されるものではない。複数の触媒流通孔が設けられる場合、触媒流通孔互いの相対位置は本願でも厳格に限定されるものではなく、例えば、複数の触媒流通孔は平行に配置してもよいし、或いはランダムに配置してもよい。
【0018】
本願において、コークス制御触媒輸送管の形状は厳格に限定されるものではなく、コークス制御触媒輸送管がコークス制御触媒を反応領域に送ることができることを保証すればよく、例えば、折り曲げ構造の細長状配管であってもよく、もちろん、他の適切な形状であってもよい。
【0019】
好ましくは、各サブコークス制御領域の下方には、いずれもコークス制御領域分配器が設けられる。このように、コークス制御原料全体がコークス制御領域に均一に入ることを実現することができ、各サブ領域の間にコークス制御原料が不均一な現象の発生を避け、触媒コークス含有量分布が狭くなることをより良く実現することができる。
【0020】
選択的に、前記コークス制御領域の断面は、環形であり、前記サブコークス制御領域の断面は、扇形である。
【0021】
選択的に、前記コークス制御ガス出口は、コークス制御領域ガス輸送管を介して前記輸送管に接続される。
【0022】
選択的に、前記サブコークス制御領域の底部には、コークス制御領域分配器が設けられ、
前記コークス制御原料入口は、前記コークス制御領域分配器と連通され、又は前記コークス制御原料入口は、前記コークス制御領域分配器の下方に位置する。
前記コークス制御原料入口は、前記コークス制御領域分配器と連通され、又は前記コークス制御原料入口は、前記コークス制御領域分配器の下方に位置する。
【0023】
好ましくは、各サブコークス制御領域の底部には、いずれもコークス制御領域分配器が設けられる。
【0024】
選択的に、前記反応原料入口には、前記反応領域の底部に設けられる反応領域分配器が設けられる。
【0025】
具体的には、前記反応領域分配器は、反応原料を通入するために用いられる。
【0026】
具体的には、本願において、反応原料は、含酸素化合物を含有する原料である。
【0027】
選択的に、前記流動床反応器は、使用済み剤領域をさらに含み、前記使用済み剤領域は、前記コークス制御領域の上方に設けられ、且つ前記輸送管の外周に嵌合され、前記使用済み剤領域と前記コークス制御領域との間には、仕切板が設けられ、
前記使用済み剤領域の底部には、使用済み剤領域分配器が設けられる。
前記使用済み剤領域の底部には、使用済み剤領域分配器が設けられる。
【0028】
選択的に、前記使用済み剤領域は、流動床反応器熱除去器をさらに含む。
【0029】
選択的に、前記流動床反応器は、前記使用済み剤領域の上方に設けられ、且つ前記輸送管の外周に嵌合される固気分離領域をさらに含み、
前記固気分離領域には、固気分離器が設けられ、
前記使用済み剤領域は、前記固気分離領域と連通される。
前記固気分離領域には、固気分離器が設けられ、
前記使用済み剤領域は、前記固気分離領域と連通される。
【0030】
選択的に、前記固気分離器は、第１の固気分離器と、第２の固気分離器とを含み、
前記第１の固気分離器の入口は、前記輸送管と連通され、前記第１の固気分離器の触媒出口は、前記使用済み剤領域に設けられ、
前記第２の固気分離器の触媒出口も前記使用済み剤領域に設けられる。
前記第１の固気分離器の入口は、前記輸送管と連通され、前記第１の固気分離器の触媒出口は、前記使用済み剤領域に設けられ、
前記第２の固気分離器の触媒出口も前記使用済み剤領域に設けられる。
【0031】
選択的に、前記流動床反応器は、生成ガス輸送管と、ガス収集室とをさらに含み、前記生成ガス輸送管と前記ガス収集室は、前記反応器ハウジングの上部に設けられ、前記生成ガス輸送管は、前記反応器ハウジングの頂端に設けられ、前記生成ガス輸送管は、前記ガス収集室の頂部に接続され、
前記第２の固気分離器のガス出口は、前記ガス収集室に接続され、前記第１の固気分離器のガス出口は、前記ガス収集室に接続される。
前記第２の固気分離器のガス出口は、前記ガス収集室に接続され、前記第１の固気分離器のガス出口は、前記ガス収集室に接続される。
【0032】
選択的に、前記流動床反応器は、前記反応器ハウジング外に設けられる使用済み剤循環管をさらに含む。
【0033】
前記使用済み剤循環管の入口は、前記使用済み剤領域に接続され、前記使用済み剤循環管の出口は、前記反応領域の底部に接続される。
【0034】
選択的に、前記使用済み剤循環管には、使用済み触媒の循環を制御するための使用済み剤循環滑動弁がさらに設けられる。
【0035】
本願の第二の方面によれば、含酸素化合物から軽オレフィンを製造する方法をさらに提供する。この方法は、上述した流動床反応器のうちの少なくとも一つを使用することにより行われる。
【0036】
選択的に、前記方法は、
コークス制御原料と再生器からの触媒をコークス制御領域に通入し、反応させコークス制御触媒とコークス制御生成ガスを生成することと、
前記触媒がバッフル板上の触媒流通孔を経て環状流れを形成することとを少なくとも含む。
コークス制御原料と再生器からの触媒をコークス制御領域に通入し、反応させコークス制御触媒とコークス制御生成ガスを生成することと、
前記触媒がバッフル板上の触媒流通孔を経て環状流れを形成することとを少なくとも含む。
【0037】
選択的に、前記方法は、
コークス制御原料をコークス制御領域分配器からコークス制御領域に通入し、触媒を触媒入口からコークス制御領域に通入し、前記コークス制御原料と前記触媒とを、コークス制御領域で接触反応させ、コークス制御触媒とコークス制御生成ガスを生成し、前記コークス制御触媒は、コークス制御触媒出口を経て前記反応領域に入り、前記コークス制御生成ガスは、前記コークス制御ガス出口を経て前記輸送管に入るステップ（１）と、
含酸素化合物を含有する原料を反応原料入口から反応領域に送り、コークス制御触媒と接触させ、軽オレフィンを含有する流れＡが得られるステップ（２）とを含む。
コークス制御原料をコークス制御領域分配器からコークス制御領域に通入し、触媒を触媒入口からコークス制御領域に通入し、前記コークス制御原料と前記触媒とを、コークス制御領域で接触反応させ、コークス制御触媒とコークス制御生成ガスを生成し、前記コークス制御触媒は、コークス制御触媒出口を経て前記反応領域に入り、前記コークス制御生成ガスは、前記コークス制御ガス出口を経て前記輸送管に入るステップ（１）と、
含酸素化合物を含有する原料を反応原料入口から反応領域に送り、コークス制御触媒と接触させ、軽オレフィンを含有する流れＡが得られるステップ（２）とを含む。
【0038】
選択的に、前記コークス制御原料は、Ｃ１～Ｃ６の炭化水素系化合物を含む。
【0039】
好ましくは、前記炭化水素系化合物は、Ｃ１～Ｃ６のアルカン、Ｃ１～Ｃ６のアルケンから選ばれる少なくとも一つである。
【0040】
選択的に、前記コークス制御原料は、水素ガス、アルコール系化合物、水のうちの少なくとも一つをさらに含み、
前記アルコール系化合物と水との合計含有量のコークス制御原料における質量含有量は、１０ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下である。
前記アルコール系化合物と水との合計含有量のコークス制御原料における質量含有量は、１０ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下である。
【0041】
好ましくは、前記アルコール系化合物は、メタノール、エタノールから選ばれる少なくとも一つである。
【0042】
選択的に、前記コークス制御原料は、水素ガス０～２０ｗｔ％、メタン０～５０ｗｔ％、エタン０～５０ｗｔ％、エチレン０～２０ｗｔ％、プロパン０～５０ｗｔ％、プロペン０～２０ｗｔ％、ブタン０～９０ｗｔ％、ブテン０～９０ｗｔ％、ペンタン０～９０ｗｔ％、ペンテン０～９０ｗｔ％、ヘキサン０～９０ｗｔ％、ヘキセン０～９０ｗｔ％、メタノール０～５０ｗｔ％、エタノール０～５０ｗｔ％、水０～５０ｗｔ％を含み、
前記炭化水素系化合物は、０ではない。
前記炭化水素系化合物は、０ではない。
【0043】
選択的に、前記含酸素化合物は、メタノール、ジメチルエーテルから選ばれるうちの少なくとも一つである。
【0044】
選択的に、前記触媒は、ＳＡＰＯ分子篩を含み、
前記コークス制御触媒におけるコークス含有量は、４～９ｗｔであり、
前記コークス制御触媒におけるコークス含有量分布の四分位偏差は、１ｗｔ％よりも小さい。
前記コークス制御触媒におけるコークス含有量は、４～９ｗｔであり、
前記コークス制御触媒におけるコークス含有量分布の四分位偏差は、１ｗｔ％よりも小さい。
【0045】
具体的には、本願において、コークス制御領域の設置及びコークス制御プロセスの選択により、コークス制御触媒におけるコークス含有量が４～９ｗｔ％であることを実現し、触媒が粒子状であるため、触媒のコークス含有量とは各触媒粒子のコークス含有量の平均値であるが、各触媒粒子におけるコークス含有量は実際に同じものではない。本願において、触媒全体のコークス含有量分布が狭くなるように、コークス制御触媒におけるコークス含有量分布の四分位偏差を１ｗｔ％未満の範囲内に制御してもよく、それによって、触媒の活性、及び軽オレフィンの選択性を向上させる。
【0046】
選択的に、前記コークス制御触媒におけるコークス種は、ポリメチルベンゼンと、ポリメチルナフタレンとを含み、
前記ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンとの合計質量のコークス合計質量における含有量は、≧７０ｗｔ％であり、
分子量が＞１８４であるコークス種の質量のコークス合計質量における含有量は、≦２５ｗｔ％であり、
ここで、前記コークス合計質量とは、コークス種の合計質量である。
前記ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンとの合計質量のコークス合計質量における含有量は、≧７０ｗｔ％であり、
分子量が＞１８４であるコークス種の質量のコークス合計質量における含有量は、≦２５ｗｔ％であり、
ここで、前記コークス合計質量とは、コークス種の合計質量である。
【0047】
本願において、コークス種のタイプ、及びコークス種の含有量も非常に重要であり、本願の制御の目的の一つでもある。本願において、コークス制御の設置及びコークス制御プロセスパラメータの選択により、ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンのコークス合計質量における含有量が≧７０ｗｔ％である効果を実現し、触媒の活性、及び軽オレフィンの選択性を向上させた。
【0048】
選択的に、前記コークス制御領域のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が０．１～０．５ｍ／ｓ、反応温度が３００～７００℃、反応圧力が１００～５００ｋＰａ、ベッド密度が４００～８００ｋｇ／ｍ３であり、
前記反応領域のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が０．５～７．０ｍ／ｓ、反応温度が３５０～５５０℃、反応圧力が１００～５００ｋＰａ、ベッド密度が１００～５００ｋｇ／ｍ３である。
前記反応領域のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が０．５～７．０ｍ／ｓ、反応温度が３５０～５５０℃、反応圧力が１００～５００ｋＰａ、ベッド密度が１００～５００ｋｇ／ｍ３である。
【0049】
選択的に、前記ステップ（２）の後に、
軽オレフィンを含有する流れＡとコークス制御ガス出口から流出するコークス制御生成ガスを、輸送管で混合流れＢを形成するステップであって、流れＢが輸送管を経て第１の固気分離器に入り、固気分離された後、軽オレフィンを含有するガスである気相流れＣと使用済み触媒である固相流れＤとに分けられるステップ（３）をさらに含む。
軽オレフィンを含有する流れＡとコークス制御ガス出口から流出するコークス制御生成ガスを、輸送管で混合流れＢを形成するステップであって、流れＢが輸送管を経て第１の固気分離器に入り、固気分離された後、軽オレフィンを含有するガスである気相流れＣと使用済み触媒である固相流れＤとに分けられるステップ（３）をさらに含む。
【0050】
選択的に、前記使用済み触媒におけるコークス含有量は、９～１３ｗｔ％である。
【0051】
選択的に、前記ステップ（３）の後に、
前記気相流れＣがガス収集室に入り、固相流れＤが使用済み剤領域に入り、使用済み剤領域流動化ガスを使用済み剤領域流動化ガス入口から使用済み剤領域に通入し、使用済み触媒と接触させ、使用済み剤領域流動化ガスとその担持する使用済み触媒が流れＥを形成するステップ（４）をさらに含む。
前記気相流れＣがガス収集室に入り、固相流れＤが使用済み剤領域に入り、使用済み剤領域流動化ガスを使用済み剤領域流動化ガス入口から使用済み剤領域に通入し、使用済み触媒と接触させ、使用済み剤領域流動化ガスとその担持する使用済み触媒が流れＥを形成するステップ（４）をさらに含む。
【0052】
選択的に、前記使用済み剤領域流動化ガスは、窒素ガス、水蒸気のうちの少なくとも一つを含む。
【0053】
選択的に、前記ステップ（４）の後に、
流れＥが第２の固気分離器に入り、固気分離された後、使用済み剤領域流動化ガスである気相流れＦと使用済み触媒である固相流れＧとに分けられ、気相流れＦがガス収集室に入り、固相流れＧが使用済み剤領域に入り、気相流れＣと気相流れＦは、ガス収集室で混合して生成ガスを形成し、生成ガスは、生成ガス輸送管を経て下流工程に入るステップ（５）をさらに含む。
流れＥが第２の固気分離器に入り、固気分離された後、使用済み剤領域流動化ガスである気相流れＦと使用済み触媒である固相流れＧとに分けられ、気相流れＦがガス収集室に入り、固相流れＧが使用済み剤領域に入り、気相流れＣと気相流れＦは、ガス収集室で混合して生成ガスを形成し、生成ガスは、生成ガス輸送管を経て下流工程に入るステップ（５）をさらに含む。
【0054】
選択的に、前記ステップ（５）の後に、
前記使用済み剤領域の使用済み触媒は、使用済み剤循環管を経て流動床反応器の反応領域の底部に戻るステップ（６）をさらに含む。
前記使用済み剤領域の使用済み触媒は、使用済み剤循環管を経て流動床反応器の反応領域の底部に戻るステップ（６）をさらに含む。
【0055】
選択的に、前記使用済み剤領域のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が０．１～１．０ｍ／ｓ、反応温度が３５０～５５０℃、反応圧力が１００～５００ｋＰａ、ベッド密度が２００～８００ｋｇ／ｍ３である。
【0056】
本願の第三の方面によれば、装置をさらに提供する。前記装置は、流動床反応器と、流動床再生器とを含み、前記流動床反応器は、前記流動床再生器と連通され、
前記流動床反応器は、上述した流動床反応器から選ばれる少なくとも一つである。
前記流動床反応器は、上述した流動床反応器から選ばれる少なくとも一つである。
【0057】
選択的に、前記流動床再生器は、再生器ハウジングを含み、
前記再生器ハウジングには、使用済み触媒入口が設けられ、
前記使用済み触媒入口は、前記流動床反応器の使用済み剤領域と連通され、
好ましくは、前記使用済み触媒入口は、第１のストリッパーを介して前記流動床反応器の使用済み剤領域と連通される。
前記再生器ハウジングには、使用済み触媒入口が設けられ、
前記使用済み触媒入口は、前記流動床反応器の使用済み剤領域と連通され、
好ましくは、前記使用済み触媒入口は、第１のストリッパーを介して前記流動床反応器の使用済み剤領域と連通される。
【0058】
さらに好ましくは、前記流動床反応器の使用済み剤領域と前記第１のストリッパーとの間は、使用済み傾斜管を介して連通する。
【0059】
選択的に、前記第１のストリッパーと前記使用済み触媒入口は、使用済み剤輸送管を介して連通する。
【0060】
好ましくは、前記使用済み剤輸送管には、触媒の循環を制御するための使用済み滑動弁が設けられる。
【0061】
具体的には、本願によって提供される含酸素化合物から軽オレフィンを製造するための装置は、流動床再生器を備え、流動床再生器を利用して、使用済み触媒を再生させ、再生された触媒をコークス制御領域に通入し、コークス制御を行い、コークス制御後に反応領域に通入して触媒化反応を行う。触媒をオンラインし、及び触媒をオンラインにコークス制御することができ、生産効率を向上させる。
【0062】
選択的に、前記再生器ハウジングの底端は、前記コークス制御領域と連通され、
好ましくは、前記再生器ハウジングの底端は、第２のストリッパーを介して前記コークス制御領域と連通され、
好ましくは、前記第２のストリッパー内には、再生器熱除去器が設けられる。
好ましくは、前記再生器ハウジングの底端は、第２のストリッパーを介して前記コークス制御領域と連通され、
好ましくは、前記第２のストリッパー内には、再生器熱除去器が設けられる。
【0063】
選択的に、前記再生器ハウジングには、再生器分配器がさらに設けられ、
前記第２のストリッパーの一端は、前記再生器ハウジング内に延びている。
前記第２のストリッパーの一端は、前記再生器ハウジング内に延びている。
【0064】
選択的に、前記第２のストリッパーと前記再生触媒入口との間は、再生剤輸送管を介して連通する。
【0065】
好ましくは、前記再生剤輸送管には、再生滑動弁が設けられる。
【0066】
選択的に、前記流動床再生器は、再生器固気分離器と、再生器ガス収集室と、排煙輸送管とをさらに含み、
前記再生器固気分離器は、前記再生器ハウジング内に設けられ、前記再生器ガス収集室と前記排煙輸送管は、前記再生器ハウジングの上部に設けられ、前記排煙輸送管は、前記再生器ハウジングの頂端に設けられ、前記排煙輸送管は、前記再生器ガス収集室の頂部に接続され、
前記再生器固気分離器のガス出口は、前記再生器ガス収集室に接続され、前記再生器固気分離器の再生触媒出口は、前記再生器ハウジングの下部に設けられる。
前記再生器固気分離器は、前記再生器ハウジング内に設けられ、前記再生器ガス収集室と前記排煙輸送管は、前記再生器ハウジングの上部に設けられ、前記排煙輸送管は、前記再生器ハウジングの頂端に設けられ、前記排煙輸送管は、前記再生器ガス収集室の頂部に接続され、
前記再生器固気分離器のガス出口は、前記再生器ガス収集室に接続され、前記再生器固気分離器の再生触媒出口は、前記再生器ハウジングの下部に設けられる。
【0067】
本願の第四の方面によれば、含酸素化合物から軽オレフィンを製造する方法をさらに提供する。この方法は、上述した装置のうちの少なくとも一つを使用することにより行われる。
【0068】
選択的に、前記方法は、使用済み剤領域の使用済み触媒が前記流動床再生器内に入り、前記流動床再生器内で再生された後、前記コークス制御領域に入ることを含む。
【0069】
選択的に、前記方法は、
前記使用済み触媒が第１のストリッパーを経てストリッピングされた後、流動床再生器の中部に入るステップ（ａ）と、
再生ガスを再生ガス入口から流動床再生器の底部に通入し、再生ガスを使用済み触媒と接触させ、化学反応を発生させ、排煙と再生触媒を含有する流れＨを生成し、流れＨが再生器固気分離器に入り、固気分離された後、排煙と再生触媒とに分けられ、排煙が再生器ガス収集室に入り、次に、排煙輸送管を経て下流の排煙処理システムに入り、再生触媒が流動床再生器の底部に戻り、流動床再生器中の再生触媒が第２のストリッパーに入り、ストリッピング・熱除去された後、流動床反応器のコークス制御領域に入るステップ（ｂ）とを少なくとも含む。
前記使用済み触媒が第１のストリッパーを経てストリッピングされた後、流動床再生器の中部に入るステップ（ａ）と、
再生ガスを再生ガス入口から流動床再生器の底部に通入し、再生ガスを使用済み触媒と接触させ、化学反応を発生させ、排煙と再生触媒を含有する流れＨを生成し、流れＨが再生器固気分離器に入り、固気分離された後、排煙と再生触媒とに分けられ、排煙が再生器ガス収集室に入り、次に、排煙輸送管を経て下流の排煙処理システムに入り、再生触媒が流動床再生器の底部に戻り、流動床再生器中の再生触媒が第２のストリッパーに入り、ストリッピング・熱除去された後、流動床反応器のコークス制御領域に入るステップ（ｂ）とを少なくとも含む。
【0070】
好ましくは、前記再生触媒におけるコークス含有量は、≦３ｗｔ％である。
【0071】
選択的に、前記再生ガスは、酸素ガス、窒素ガス、水蒸気、空気から選ばれる少なくとも一つである。
【0072】
好ましくは、前記再生ガスは、空気０～１００ｗｔ％、酸素ガス０～５０ｗｔ％、窒素ガス０～５０ｗｔ％及び水蒸気０～５０ｗｔ％を含む。
【0073】
選択的に、前記流動床再生器のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が０．５～２．０ｍ／ｓ、再生温度が６００～７５０℃、再生圧力が１００～５００ｋＰａ、ベッド密度が１５０～７００ｋｇ／ｍ３である。
【0074】
選択的に、前記再生触媒におけるコークス含有量は、≦３ｗｔ％である。
【0075】
前記軽オレフィンを製造する方法は、
使用済み剤領域中の使用済み触媒を流動床再生器に通入し、再生処理を行い、再生触媒を生成し、前記再生触媒を流動床反応器のコークス制御領域に通入し、コークス制御原料と接触して反応するステップをさらに含む。
使用済み剤領域中の使用済み触媒を流動床再生器に通入し、再生処理を行い、再生触媒を生成し、前記再生触媒を流動床反応器のコークス制御領域に通入し、コークス制御原料と接触して反応するステップをさらに含む。
【0076】
具体的には、本願に係る流動床反応器は、下から上へ反応領域、コークス制御領域、使用済み剤領域と固気分離領域が分けられる。この方法は、流動床反応器のコークス制御領域において、コークス制御原料と触媒とが接触し、コークス制御生成ガスとコークス制御触媒を生成し、コークス制御触媒が流動床反応器の反応領域に入り、反応領域において、含酸素化合物を含有する原料とコークス制御触媒とが接触し、軽オレフィンを含有する生成ガスと使用済み触媒を生成することａ）と、流動床再生器では、再生ガスと使用済み触媒とが接触し、排煙と再生触媒を生成し、前記再生触媒がコークス制御領域に流入することｂ）とを含む。
【0077】
本願におけるＣ１～Ｃ６の炭化水素系化合物とは、炭素原子個数が１～６である炭化水素系化合物である。
【発明の効果】
【0078】
本願による有益な効果は、以下を含む。
（１）本願における触媒は、（ｉ）コークス制御領域中の触媒貯蔵量を自動的に調整することができるように、コークス制御領域におけるバッフル板中の触媒流通孔を介して上流サブ領域から下流サブ領域に順次に流れることができ、即ち、コークス制御領域中の触媒の平均滞留時間を制御することによって、触媒におけるコークス含有量を制御することができる。（ｉｉ）滞留時間分布がｎ個の直列の完全混合釜反応器に近似するｎ個のサブコークス制御領域の構造を採用して触媒の滞留時間分布を制御することによって、コークス含有量分布が狭い触媒を得た。
（２）本願は、触媒におけるコークス種の転化と生成を制御することによって、一方で、触媒に残留された不活性の高分子コークス種を低分子コークス種に転化し、もう一方で、コークス制御原料は、触媒中に入って高活性の低分子コークス種を生成することができ、且つ低分子コークス種は、ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンを主とし、エチレンの選択性を向上させることができる。
（３）本願におけるＤＭＴＯ触媒をコークス制御反応によりオンライン改質する方法は、コークス含有量が高く、コークス含有量分布が狭く、コークス種の主要成分がポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンであるコークス制御触媒を得て、軽オレフィンの選択性が比較的に低い触媒を軽オレフィンの選択性が高いコークス制御触媒に転化することができる。
（４）本願の触媒は、コークス制御プロセス処理を経ずに、含酸素化合物から軽オレフィンを製造するプロセスに直接使用されてもよく、コークス制御処理を経ない場合、得られた生成ガスにおける軽オレフィンの選択性が８０～８３ｗｔ％であり、本願の触媒は、コークス制御プロセス処理を経た後、含酸素化合物から軽オレフィンを製造するプロセスに使用され、得られた生成ガスにおける軽オレフィンの選択性が９３～９６ｗｔ％であった。
（５）本願の方法では、流動床反応器の反応領域のガスの見かけ線速度が高く、比較的に高いメタノール流束を得て、設備単位体積のメタノール処理量を向上させることができ、メタノール質量空間速度が５～２０ｈ－１に達することができ、使用済み剤領域は、吸熱、使用済み触媒の温度の低下、反応領域に低温の使用済み触媒への搬送、反応領域のベッド密度の向上、反応領域のベッド温度の制御に用いられるものであり、ガスの見かけ線速度が０．５～７．０ｍ／ｓである場合、対応するベッド密度が５００～１００ｋｇ／ｍ３であった。
（６）本願の流動床反応器は、流動床反応器第１の固気分離器が輸送管に直接接続された構造を採用し、流れＢ中の軽オレフィンを含有するガスを使用済み触媒から迅速に分離することを実現し、軽オレフィンの使用済み触媒の作用下でさらに反応してより大きな分子量を有するアルカン類副産物の生成を回避した。
（１）本願における触媒は、（ｉ）コークス制御領域中の触媒貯蔵量を自動的に調整することができるように、コークス制御領域におけるバッフル板中の触媒流通孔を介して上流サブ領域から下流サブ領域に順次に流れることができ、即ち、コークス制御領域中の触媒の平均滞留時間を制御することによって、触媒におけるコークス含有量を制御することができる。（ｉｉ）滞留時間分布がｎ個の直列の完全混合釜反応器に近似するｎ個のサブコークス制御領域の構造を採用して触媒の滞留時間分布を制御することによって、コークス含有量分布が狭い触媒を得た。
（２）本願は、触媒におけるコークス種の転化と生成を制御することによって、一方で、触媒に残留された不活性の高分子コークス種を低分子コークス種に転化し、もう一方で、コークス制御原料は、触媒中に入って高活性の低分子コークス種を生成することができ、且つ低分子コークス種は、ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンを主とし、エチレンの選択性を向上させることができる。
（３）本願におけるＤＭＴＯ触媒をコークス制御反応によりオンライン改質する方法は、コークス含有量が高く、コークス含有量分布が狭く、コークス種の主要成分がポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンであるコークス制御触媒を得て、軽オレフィンの選択性が比較的に低い触媒を軽オレフィンの選択性が高いコークス制御触媒に転化することができる。
（４）本願の触媒は、コークス制御プロセス処理を経ずに、含酸素化合物から軽オレフィンを製造するプロセスに直接使用されてもよく、コークス制御処理を経ない場合、得られた生成ガスにおける軽オレフィンの選択性が８０～８３ｗｔ％であり、本願の触媒は、コークス制御プロセス処理を経た後、含酸素化合物から軽オレフィンを製造するプロセスに使用され、得られた生成ガスにおける軽オレフィンの選択性が９３～９６ｗｔ％であった。
（５）本願の方法では、流動床反応器の反応領域のガスの見かけ線速度が高く、比較的に高いメタノール流束を得て、設備単位体積のメタノール処理量を向上させることができ、メタノール質量空間速度が５～２０ｈ－１に達することができ、使用済み剤領域は、吸熱、使用済み触媒の温度の低下、反応領域に低温の使用済み触媒への搬送、反応領域のベッド密度の向上、反応領域のベッド温度の制御に用いられるものであり、ガスの見かけ線速度が０．５～７．０ｍ／ｓである場合、対応するベッド密度が５００～１００ｋｇ／ｍ３であった。
（６）本願の流動床反応器は、流動床反応器第１の固気分離器が輸送管に直接接続された構造を採用し、流れＢ中の軽オレフィンを含有するガスを使用済み触媒から迅速に分離することを実現し、軽オレフィンの使用済み触媒の作用下でさらに反応してより大きな分子量を有するアルカン類副産物の生成を回避した。
【図面の簡単な説明】
【0079】
【発明を実施するための形態】
【0080】
以下、実施例を参照しながら本願について詳述するが、本願はこれらの実施例に制限されない。
【0081】
特に断らない限り、本願の実施例における原料と触媒は、いずれも市販品として購入するものである。
【0082】
本願の実施例で使用されるＳＡＰＯ分子篩は、中科催化（大連）有限公司から購入されたものである。
【0083】
ＤＭＴＯ触媒の性能を向上させるために、本願は、ＤＭＴＯ触媒をコークス制御反応によりオンライン改質する方法を提供し、この方法は、
触媒をコークス制御領域に送るステップ（１）と、
コークス制御原料をコークス制御領域に送るステップ（２）と、
コークス制御原料と触媒をコークス制御領域で接触させ、反応させ、コークス制御原料を触媒上でコークス化させるステップであって、コークス化された後の触媒は、コークス制御触媒と称され、コークス制御触媒におけるコークス含有量が４～９ｗｔ％であり、コークス種には、ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンとが含まれ、ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンとの質量のコークス合計質量における含有量が≧７０ｗｔ％であり、分子量が＞１８４であるコークス種の質量のコークス合計質量における含有量が≦２５ｗｔ％である、こと（３）と、
コークス制御触媒を反応領域に送ること（４）とを含む。
触媒をコークス制御領域に送るステップ（１）と、
コークス制御原料をコークス制御領域に送るステップ（２）と、
コークス制御原料と触媒をコークス制御領域で接触させ、反応させ、コークス制御原料を触媒上でコークス化させるステップであって、コークス化された後の触媒は、コークス制御触媒と称され、コークス制御触媒におけるコークス含有量が４～９ｗｔ％であり、コークス種には、ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンとが含まれ、ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンとの質量のコークス合計質量における含有量が≧７０ｗｔ％であり、分子量が＞１８４であるコークス種の質量のコークス合計質量における含有量が≦２５ｗｔ％である、こと（３）と、
コークス制御触媒を反応領域に送ること（４）とを含む。
【0084】
前記触媒は、コークス含有量が≦３ｗｔ％であるＤＭＴＯ触媒であり、前記ＤＭＴＯ触媒の活性成分は、ＳＡＰＯ分子篩である。
【0085】
前記コークス制御反応の反応温度は、３００～７００℃である。
【0086】
本願は、上述したＤＭＴＯ触媒をコークス制御反応によりオンライン改質する方法を含む含酸素化合物から軽オレフィンを製造する方法及びその方法を用いた装置をさらに提供する。前記装置は、流動床反応器１と、流動床再生器２とを含む。
【0087】
含酸素化合物から軽オレフィンを製造するための装置であって、前記装置は、流動床反応器１を含み、ここで、前記流動床反応器１は、下から上へ反応領域、コークス制御領域、使用済み剤領域と固気分離領域が分けられ、前記流動床反応器１は、反応器ハウジング１－１、反応領域分配器１－２、輸送管１－３、コークス制御領域分配器１－４、バッフル板１－５、コークス制御領域ガス輸送管１－６、使用済み剤領域分配器１－７、流動床反応器熱除去器１－８、第１の固気分離器１－９、第２の固気分離器１－１０、ガス収集室１－１１、生成ガス輸送管１－１２、コークス制御触媒輸送管１－１３、コークス制御触媒滑動弁１－１４、使用済み剤循環管１－１５、使用済み剤循環滑動弁１－１６、使用済み傾斜管１－１７、第１のストリッパー１－１８、使用済み滑動弁１－１９と使用済み剤輸送管１－２０を含み、
前記反応領域分配器１－２は、流動床反応器１の反応領域の底部に位置し、輸送管１－３は、流動床反応器１の中心部に位置し、その底端が反応領域の頂端に接続され、
前記コークス制御領域は、反応領域の上に位置し、コークス制御領域内には、ｎ個のバッフル板１－５が設けられ、バッフル板１－５は、コークス制御領域をｎ個のサブコークス制御領域に分割し、ｎは、２≦ｎ≦１０である整数であり、各サブコークス制御領域の底部には、いずれもコークス制御領域分配器１－４が独立して設けられ、コークス制御領域の断面は、環形であり、サブコークス制御領域の断面は、扇形であり、第１ないしｎのサブコークス制御領域は、同心に順次配列され、バッフル板１－５には触媒流通孔が含まれるが、第１のサブコークス制御領域と第ｎのサブコークス制御領域との間のバッフル板１－５には触媒流通孔が含まれず、再生剤輸送管２－９の出口は、流動床反応器１中の第１のサブコークス制御領域に接続され、コークス制御触媒輸送管１－１３の入口は、第ｎのサブコークス制御領域に接続され、コークス制御触媒輸送管１－１３には、コークス制御触媒滑動弁１－１４が設けられ、コークス制御触媒輸送管１－１３の出口は、反応領域の下部に接続され、サブコークス制御領域の上部には、コークス制御領域ガス輸送管１－６が設けられ、コークス制御領域ガス輸送管１－６の入口は、サブコークス制御領域の上部に位置し、コークス制御領域ガス輸送管１－６の出口は、輸送管１－３に接続され、
前記使用済み剤領域分配器１－７は、使用済み剤領域の底部に位置し、流動床反応器熱除去器１－８は、使用済み剤領域に位置し、
前記第１の固気分離器１－９、第２の固気分離器１－１０とガス収集室１－１１は、流動床反応器１の固気分離領域に位置し、第１の固気分離器１－９の入口は、輸送管１－３の上部に接続され、第１の固気分離器１－９のガス出口は、ガス収集室１－１１に接続され、第１の固気分離器１－９の触媒出口は、使用済み剤領域に位置し、第２の固気分離器１－１０の入口は、流動床反応器１の固気分離領域に位置し、第２の固気分離器１－１０のガス出口は、ガス収集室１－１１に接続され、第２の固気分離器１－１０の触媒出口は、使用済み剤領域に位置し、生成ガス輸送管１－１２は、ガス収集室１－１１の頂部に接続され、
前記使用済み剤循環管１－１５の入口は、使用済み剤領域に接続され、使用済み剤循環管１－１５の出口は、反応領域の底部に接続され、使用済み剤循環管１－１５には、使用済み剤循環滑動弁１－１６が設けられ、
前記使用済み傾斜管１－１７の入口は、使用済み剤領域に接続され、使用済み傾斜管１－１７の出口は、第１のストリッパー１－１８の上部に接続され、第１のストリッパー１－１８は、反応器ハウジング１－１の外に配置され、使用済み滑動弁１－１９の入口は、管路を介して第１のストリッパー１－１８の底部に接続され、使用済み滑動弁１－１９の出口は、管路を介して使用済み剤輸送管１－２０の入口に接続され、使用済み剤輸送管１－２０の出口は、流動床再生器２の中部に接続される。
前記反応領域分配器１－２は、流動床反応器１の反応領域の底部に位置し、輸送管１－３は、流動床反応器１の中心部に位置し、その底端が反応領域の頂端に接続され、
前記コークス制御領域は、反応領域の上に位置し、コークス制御領域内には、ｎ個のバッフル板１－５が設けられ、バッフル板１－５は、コークス制御領域をｎ個のサブコークス制御領域に分割し、ｎは、２≦ｎ≦１０である整数であり、各サブコークス制御領域の底部には、いずれもコークス制御領域分配器１－４が独立して設けられ、コークス制御領域の断面は、環形であり、サブコークス制御領域の断面は、扇形であり、第１ないしｎのサブコークス制御領域は、同心に順次配列され、バッフル板１－５には触媒流通孔が含まれるが、第１のサブコークス制御領域と第ｎのサブコークス制御領域との間のバッフル板１－５には触媒流通孔が含まれず、再生剤輸送管２－９の出口は、流動床反応器１中の第１のサブコークス制御領域に接続され、コークス制御触媒輸送管１－１３の入口は、第ｎのサブコークス制御領域に接続され、コークス制御触媒輸送管１－１３には、コークス制御触媒滑動弁１－１４が設けられ、コークス制御触媒輸送管１－１３の出口は、反応領域の下部に接続され、サブコークス制御領域の上部には、コークス制御領域ガス輸送管１－６が設けられ、コークス制御領域ガス輸送管１－６の入口は、サブコークス制御領域の上部に位置し、コークス制御領域ガス輸送管１－６の出口は、輸送管１－３に接続され、
前記使用済み剤領域分配器１－７は、使用済み剤領域の底部に位置し、流動床反応器熱除去器１－８は、使用済み剤領域に位置し、
前記第１の固気分離器１－９、第２の固気分離器１－１０とガス収集室１－１１は、流動床反応器１の固気分離領域に位置し、第１の固気分離器１－９の入口は、輸送管１－３の上部に接続され、第１の固気分離器１－９のガス出口は、ガス収集室１－１１に接続され、第１の固気分離器１－９の触媒出口は、使用済み剤領域に位置し、第２の固気分離器１－１０の入口は、流動床反応器１の固気分離領域に位置し、第２の固気分離器１－１０のガス出口は、ガス収集室１－１１に接続され、第２の固気分離器１－１０の触媒出口は、使用済み剤領域に位置し、生成ガス輸送管１－１２は、ガス収集室１－１１の頂部に接続され、
前記使用済み剤循環管１－１５の入口は、使用済み剤領域に接続され、使用済み剤循環管１－１５の出口は、反応領域の底部に接続され、使用済み剤循環管１－１５には、使用済み剤循環滑動弁１－１６が設けられ、
前記使用済み傾斜管１－１７の入口は、使用済み剤領域に接続され、使用済み傾斜管１－１７の出口は、第１のストリッパー１－１８の上部に接続され、第１のストリッパー１－１８は、反応器ハウジング１－１の外に配置され、使用済み滑動弁１－１９の入口は、管路を介して第１のストリッパー１－１８の底部に接続され、使用済み滑動弁１－１９の出口は、管路を介して使用済み剤輸送管１－２０の入口に接続され、使用済み剤輸送管１－２０の出口は、流動床再生器２の中部に接続される。
【0088】
好適な一実施形態では、第１の固気分離器１－９は、１組の又は複数の組の固気サイクロン分離器を採用し、各組の固気サイクロン分離器は、１つの一段目の固気サイクロン分離器と１つの二段目の固気サイクロン分離器とを含む。
【0089】
好適な一実施形態では、第２の固気分離器１－１０は、１組の又は複数の組の固気サイクロン分離器を採用し、各組の固気サイクロン分離器は、１つの一段目の固気サイクロン分離器と１つの二段目の固気サイクロン分離器とを含む。
【0090】
好適な一実施形態では、第２の固気分離器１－１０は、入口が固気分離領域に位置され、出口がガス収集室１－１１に接続される一段管路である。
【0091】
含酸素化合物から軽オレフィンを製造するための装置であって、前記装置は、流動床再生器２を含み、前記流動床再生器２は、再生器ハウジング２－１、再生器分配器２－２、再生器固気分離器２－３、再生器ガス収集室２－４、排煙輸送管２－５、第２のストリッパー２－６、再生器熱除去器２－７、再生滑動弁２－８と再生剤輸送管２－９を含み、
前記再生器分配器２－２は、流動床再生器２の底部に位置し、再生器固気分離器２－３は、流動床再生器２の上部に位置し、再生器固気分離器２－３の入口は、流動床再生器２の上部に位置し、再生器固気分離器２－３のガス出口は、再生器ガス収集室２－４に接続され、再生器固気分離器２－３の再生触媒出口は、流動床再生器２の下部に位置し、再生器ガス収集室２－４は、流動床再生器２の頂部に位置し、排煙輸送管２－５は、再生器ガス収集室２－４の頂部に接続され、
前記第２のストリッパー２－６は、再生器ハウジング２－１の外に位置し、第２のストリッパー２－６の入口管は、再生器ハウジング２－１を貫通して、再生器分配器２－２の上方に開口され、再生器熱除去器２－７は、第２のストリッパー２－６の中に位置し、再生滑動弁２－８の入口は、管路を介して第２のストリッパー２－６の底部に接続され、再生滑動弁２－８の出口は、管路を介して再生剤輸送管２－９の入口に接続され、再生剤輸送管２－９の出口は、流動床反応器１における第１のサブコークス制御領域に接続される。
前記再生器分配器２－２は、流動床再生器２の底部に位置し、再生器固気分離器２－３は、流動床再生器２の上部に位置し、再生器固気分離器２－３の入口は、流動床再生器２の上部に位置し、再生器固気分離器２－３のガス出口は、再生器ガス収集室２－４に接続され、再生器固気分離器２－３の再生触媒出口は、流動床再生器２の下部に位置し、再生器ガス収集室２－４は、流動床再生器２の頂部に位置し、排煙輸送管２－５は、再生器ガス収集室２－４の頂部に接続され、
前記第２のストリッパー２－６は、再生器ハウジング２－１の外に位置し、第２のストリッパー２－６の入口管は、再生器ハウジング２－１を貫通して、再生器分配器２－２の上方に開口され、再生器熱除去器２－７は、第２のストリッパー２－６の中に位置し、再生滑動弁２－８の入口は、管路を介して第２のストリッパー２－６の底部に接続され、再生滑動弁２－８の出口は、管路を介して再生剤輸送管２－９の入口に接続され、再生剤輸送管２－９の出口は、流動床反応器１における第１のサブコークス制御領域に接続される。
【0092】
好適な一実施形態では、再生器固気分離器２－３は、１組の又は複数の組の固気サイクロン分離器を採用し、各組の固気サイクロン分離器は、１つの一段目の固気サイクロン分離器と１つの二段目の固気サイクロン分離器とを含む。
【0093】
本願の別の方面によれば、上述したいずれか１項に記載の装置を用いた含酸素化合物から軽オレフィンを製造する方法をさらに提供する。この方法は、以下のステップを含む。
ステップ（１）、コークス制御原料をコークス制御領域分配器１－４から流動床反応器１のコークス制御領域に通入し、触媒を再生剤輸送管２－９から流動床反応器１のコークス制御領域に通入し、コークス制御原料をコークス制御領域で触媒と接触させ、化学反応を発生させ、コークス制御触媒とコークス制御生成ガスを生成し、コークス制御触媒は、バッフル板１－５における触媒流通孔を経て第１－ｎのサブコークス制御領域を順次に通過し、そしてコークス制御触媒輸送管１－１３、コークス制御触媒滑動弁１－１４を経て流動床反応器１の反応領域に入り、コークス制御生成ガスは、コークス制御領域ガス輸送管１－６を経て輸送管１－３に入り、含酸素化合物を含有する原料を反応領域分配器１－２から流動床反応器１の反応領域に通入し、コークス制御触媒と接触させ、軽オレフィンと使用済み触媒を含有する流れＡを生成し、流れＡとコークス制御生成ガスは、輸送管１－３で混合して流れＢを形成し、流れＢは、輸送管１－３を経て第１の固気分離器１－９に入り、固気分離された後、軽オレフィンを含有するガスである気相流れＣと使用済み触媒である固相流れＤとに分けられ、気相流れＣがガス収集室１－１１に入り、固相流れＤが使用済み剤領域に入り、使用済み剤領域流動化ガスを使用済み剤領域分配器１－７から使用済み剤領域に通入し、使用済み触媒と接触させ、使用済み剤領域流動化ガスとその担持する少量の使用済み触媒が流れＥを形成し、流れＥが第２の固気分離器１－１０に入り、固気分離された後、使用済み剤領域流動化ガスである気相流れＦと使用済み触媒である固相流れＧとに分けられ、気相流れＦがガス収集室１－１１に入り、固相流れＧが使用済み剤領域に入り、気相流れＣと気相流れＦは、ガス収集室１－１１で混合して生成ガスを形成し、生成ガスは、生成ガス輸送管１－１２を経て下流工程に入り、使用済み剤領域の一部の使用済み触媒は、使用済み剤循環管１－１５と使用済み剤循環滑動弁１－１６を介して流動床反応器１の反応領域の底部に戻り、他の部分の使用済み触媒は、使用済み傾斜管１－１７を経て第１のストリッパー１－１８に入り、ストリッピングされた後、使用済み触媒は、使用済み滑動弁１－１９と使用済み剤輸送管１－２０を経て流動床再生器２の中部に入る。
ステップ（２）、再生ガスを再生器分配器２－２から流動床再生器２の底部に通入し、流動床再生器２において、再生ガスを使用済み触媒と接触させ、化学反応を発生させ、使用済み触媒における一部のコークスが燃焼されて除去され、排煙と再生触媒を含有する流れＨを生成し、流れＨが再生器固気分離器２－３に入り、固気分離された後、排煙と再生触媒とに分けられ、排煙が再生器ガス収集室２－４に入り、次に、排煙輸送管２－５を経て下流の排煙処理システムに入り、再生触媒が流動床再生器２の底部に戻り、流動床再生器２中の再生触媒が第２のストリッパー２－６に入り、ストリッピング・熱除去された後、再生滑動弁２－８と再生剤輸送管２－９を経て流動床反応器１のコークス制御領域に入る。
ステップ（１）、コークス制御原料をコークス制御領域分配器１－４から流動床反応器１のコークス制御領域に通入し、触媒を再生剤輸送管２－９から流動床反応器１のコークス制御領域に通入し、コークス制御原料をコークス制御領域で触媒と接触させ、化学反応を発生させ、コークス制御触媒とコークス制御生成ガスを生成し、コークス制御触媒は、バッフル板１－５における触媒流通孔を経て第１－ｎのサブコークス制御領域を順次に通過し、そしてコークス制御触媒輸送管１－１３、コークス制御触媒滑動弁１－１４を経て流動床反応器１の反応領域に入り、コークス制御生成ガスは、コークス制御領域ガス輸送管１－６を経て輸送管１－３に入り、含酸素化合物を含有する原料を反応領域分配器１－２から流動床反応器１の反応領域に通入し、コークス制御触媒と接触させ、軽オレフィンと使用済み触媒を含有する流れＡを生成し、流れＡとコークス制御生成ガスは、輸送管１－３で混合して流れＢを形成し、流れＢは、輸送管１－３を経て第１の固気分離器１－９に入り、固気分離された後、軽オレフィンを含有するガスである気相流れＣと使用済み触媒である固相流れＤとに分けられ、気相流れＣがガス収集室１－１１に入り、固相流れＤが使用済み剤領域に入り、使用済み剤領域流動化ガスを使用済み剤領域分配器１－７から使用済み剤領域に通入し、使用済み触媒と接触させ、使用済み剤領域流動化ガスとその担持する少量の使用済み触媒が流れＥを形成し、流れＥが第２の固気分離器１－１０に入り、固気分離された後、使用済み剤領域流動化ガスである気相流れＦと使用済み触媒である固相流れＧとに分けられ、気相流れＦがガス収集室１－１１に入り、固相流れＧが使用済み剤領域に入り、気相流れＣと気相流れＦは、ガス収集室１－１１で混合して生成ガスを形成し、生成ガスは、生成ガス輸送管１－１２を経て下流工程に入り、使用済み剤領域の一部の使用済み触媒は、使用済み剤循環管１－１５と使用済み剤循環滑動弁１－１６を介して流動床反応器１の反応領域の底部に戻り、他の部分の使用済み触媒は、使用済み傾斜管１－１７を経て第１のストリッパー１－１８に入り、ストリッピングされた後、使用済み触媒は、使用済み滑動弁１－１９と使用済み剤輸送管１－２０を経て流動床再生器２の中部に入る。
ステップ（２）、再生ガスを再生器分配器２－２から流動床再生器２の底部に通入し、流動床再生器２において、再生ガスを使用済み触媒と接触させ、化学反応を発生させ、使用済み触媒における一部のコークスが燃焼されて除去され、排煙と再生触媒を含有する流れＨを生成し、流れＨが再生器固気分離器２－３に入り、固気分離された後、排煙と再生触媒とに分けられ、排煙が再生器ガス収集室２－４に入り、次に、排煙輸送管２－５を経て下流の排煙処理システムに入り、再生触媒が流動床再生器２の底部に戻り、流動床再生器２中の再生触媒が第２のストリッパー２－６に入り、ストリッピング・熱除去された後、再生滑動弁２－８と再生剤輸送管２－９を経て流動床反応器１のコークス制御領域に入る。
【0094】
好適な一実施形態では、前記コークス制御原料の成分は、水素ガス０～２０ｗｔ％、メタン０～５０ｗｔ％、エタン０～５０ｗｔ％、エチレン０～２０ｗｔ％、プロパン０～５０ｗｔ％、プロペン０～２０ｗｔ％、ブタン０～９０ｗｔ％、ブテン０～９０ｗｔ％、ペンタン０～９０ｗｔ％、ペンテン０～９０ｗｔ％、ヘキサン０～９０ｗｔ％、ヘキセン０～９０ｗｔ％、メタノール０～５０ｗｔ％、エタノール０～５０ｗｔ％と水０～５０ｗｔ％である。
【0095】
好適な一実施形態では、上記の方法における含酸素化合物は、メタノール又はジメチルエーテルのうちの１種又はメタノールとジメチルエーテルとの混合物である。
【0096】
好適な一実施形態では、上記の方法における使用済み剤領域流動化ガスは、窒素ガスと水蒸気のうちの１種又は窒素ガスと水蒸気との混合物である。
【0097】
好適な一実施形態では、上記の方法における再生ガスは、空気０～１００ｗｔ％、酸素ガス０～５０ｗｔ％、窒素ガス０～５０ｗｔ％及び水蒸気０～５０ｗｔ％である。
【0098】
好適な一実施形態では、前記触媒の活性成分は、ＳＡＰＯ分子篩である。
【0099】
好適な一実施形態では、前記触媒におけるコークス含有量は、≦３ｗｔ％である。
【0100】
好適な一実施形態では、前記コークス制御触媒におけるコークス含有量が４～９ｗｔ％であり、前記コークス制御触媒におけるコークス含有量分布の四分位偏差が１ｗｔ％よりも小さく、コークス種には、ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンとが含まれ、ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンとの質量のコークス合計質量における含有量が≧７０ｗｔ％であり、分子量が＞１８４であるコークス種の質量のコークス合計質量における含有量が≦２５ｗｔ％である。
【0101】
好適な一実施形態では、前記使用済み触媒におけるコークス含有量が９～１３ｗｔ％であり、さらに好ましくは、使用済み触媒におけるコークス含有量が１０～１２ｗｔ％である。
【0102】
好適な一実施形態では、前記流動床反応器１（１）のコークス制御領域のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が０．１～０．５ｍ／ｓ、反応温度が３００～７００℃、反応圧力が１００～５００ｋＰａ、ベッド密度が４００～８００ｋｇ／ｍ３である。
【0103】
好適な一実施形態では、前記流動床反応器１（１）の反応領域のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が０．５～７．０ｍ／ｓ、反応温度が３５０～５５０℃、反応圧力が１００～５００ｋＰａ、ベッド密度が１００～５００ｋｇ／ｍ３である。
【0104】
好適な一実施形態では、前記流動床反応器１（１）の使用済み剤領域のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が０．１～１．０ｍ／ｓ、反応温度が３５０～５５０℃、反応圧力が１００～５００ｋＰａ、ベッド密度が２００～８００ｋｇ／ｍ３である。
【0105】
好適な一実施形態では、前記流動床再生器２（２）のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が０．５～２．０ｍ／ｓ、再生温度が６００～７５０℃、再生圧力が１００～５００ｋＰａ、ベッド密度が１５０～７００ｋｇ／ｍ３である。
【0106】
本願上記の方法において、生成ガスの成分は、エチレン３８～５８ｗｔ％、プロペン３５～５７ｗｔ％、Ｃ４～Ｃ６炭化水素系≦４ｗｔ％と≦他の成分４ｗｔ％であり、他の成分は、メタン、エタン、プロパン、水素ガス、ＣＯとＣＯ２などであり、且つエチレンとプロペンの生成ガスにおける合計選択性は、９３～９６ｗｔ％である。
【0107】
本願において、生産原単位の記述に関しては、含酸素化合物におけるジメチルエーテル質量を同じ炭素原子質量に基づいてメタノール質量に換算して計算し、生産原単位の単位は、トンメタノール／トン軽オレフィンである。
【0108】
本願上記の方法において、生産原単位は、２．５０～２．５８トンメタノール／トン軽オレフィンである。
【0109】
本願をさらに説明し、本願の技術案を理解しやすくするために、本願の典型的且つ非限定的な実施例は、以下のとおりである。
【0110】
実施例１
本実施形態は、図１と図２に示した装置を用い、流動床反応器中のコークス制御領域には、二枚のバッフル板が含まれ、即ちｎ＝２であり、コークス制御領域には、２つのコークス制御領域サブ領域が含まれ、第２の固気分離器は、複数の組の固気サイクロン分離器を採用し、各組の固気サイクロン分離器は、１つの一段目の固気サイクロン分離器と、１つの二段目の固気サイクロン分離器とを含んだ。
本実施形態は、図１と図２に示した装置を用い、流動床反応器中のコークス制御領域には、二枚のバッフル板が含まれ、即ちｎ＝２であり、コークス制御領域には、２つのコークス制御領域サブ領域が含まれ、第２の固気分離器は、複数の組の固気サイクロン分離器を採用し、各組の固気サイクロン分離器は、１つの一段目の固気サイクロン分離器と、１つの二段目の固気サイクロン分離器とを含んだ。
【0111】
本実施形態において、コークス制御原料は、ブタン６ｗｔ％、ブテン８１ｗｔ％、メタノール２ｗｔ％と水１１ｗｔ％との混合物であり、含酸素化合物は、メタノールであり、使用済み剤領域流動化ガスは、窒素ガスであり、再生ガスは、空気であり、触媒における活性成分は、ＳＡＰＯ－３４分子篩であり、触媒におけるコークス含有量は、約１ｗｔ％であり、コークス制御触媒におけるコークス含有量は、約４ｗｔ％であり、ここで、ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンとの質量のコークス合計質量における含有量は、約８３ｗｔ％であり、分子量が＞１８４であるコークス種の質量のコークス合計質量における含有量は、約９ｗｔ％であり、コークス制御触媒におけるコークス含有量分布の四分位偏差は、約０．９ｗｔ％であり、使用済み触媒におけるコークス含有量は、約９ｗｔ％であった。流動床反応器のコークス制御領域のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が約０．３ｍ／ｓ、反応温度が約５００℃、反応圧力が約１００ｋＰａ、ベッド密度が約６００ｋｇ／ｍ３であった。流動床反応器の反応領域のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が約７．０ｍ／ｓ、反応温度が約５５０℃、反応圧力が約１００ｋＰａ、ベッド密度が約１００ｋｇ／ｍ３であった。流動床反応器の使用済み剤領域のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が約１．０ｍ／ｓ、反応温度が約５５０℃、反応圧力が約１００ｋＰａ、ベッド密度が約２００ｋｇ／ｍ３であった。流動床再生器のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が約０．５ｍ／ｓ、再生温度が約７００℃、再生圧力が約１００ｋＰａ、ベッド密度が約７００ｋｇ／ｍ３であった。
【0112】
本実施形態において、流動床反応器の含酸素化合物の質量空間速度は、約２０ｈ－１であった。生成ガスの成分は、エチレン５８ｗｔ％、プロペン３５ｗｔ％、Ｃ４～Ｃ６炭化水素系３ｗｔ％と他の成分４ｗｔ％であり、他の成分は、メタン、エタン、プロパン、水素ガス、ＣＯとＣＯ２などであった。生産原単位は、２．５８トンメタノール／トン軽オレフィンであった。
【0113】
実施例２
本実施形態は、図１と図２に示した装置を用い、流動床反応器中のコークス制御領域には、十枚のバッフル板が含まれ、即ちｎ＝１０であり、コークス制御領域には、１０つのコークス制御領域サブ領域が含まれ、第２の固気分離器は、複数の組の固気サイクロン分離器を採用し、各組の固気サイクロン分離器は、１つの一段目の固気サイクロン分離器と、１つの二段目の固気サイクロン分離器とを含んだ。
本実施形態は、図１と図２に示した装置を用い、流動床反応器中のコークス制御領域には、十枚のバッフル板が含まれ、即ちｎ＝１０であり、コークス制御領域には、１０つのコークス制御領域サブ領域が含まれ、第２の固気分離器は、複数の組の固気サイクロン分離器を採用し、各組の固気サイクロン分離器は、１つの一段目の固気サイクロン分離器と、１つの二段目の固気サイクロン分離器とを含んだ。
【0114】
本実施形態において、コークス制御原料は、メタン２２ｗｔ％、エタン２４ｗｔ％、エチレン３ｗｔ％、プロパン２８ｗｔ％、プロペン４ｗｔ％、水素ガス７ｗｔ％と水１２ｗｔ％との混合物であり、含酸素化合物は、メタノール８２ｗｔ％とジメチルエーテル１８ｗｔ％との混合物であり、使用済み剤領域流動化ガスは、水蒸気であり、再生ガスは、空気５０ｗｔ％と水蒸気５０ｗｔ％であり、触媒における活性成分は、ＳＡＰＯ－３４分子篩であり、触媒におけるコークス含有量は、約３ｗｔ％であり、コークス制御触媒におけるコークス含有量は、約９ｗｔ％であり、ここで、ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンとの質量のコークス合計質量における含有量は、約７１ｗｔ％であり、分子量が＞１８４であるコークス種の質量のコークス合計質量における含有量は、約２３ｗｔ％であり、コークス制御触媒におけるコークス含有量分布の四分位偏差は、約０．２ｗｔ％であり、使用済み触媒におけるコークス含有量は、約１３ｗｔ％であった。流動床反応器のコークス制御領域のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が約０．１ｍ／ｓ、反応温度が約３００℃、反応圧力が約５００ｋＰａ、ベッド密度が約８００ｋｇ／ｍ３であった。流動床反応器の反応領域のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が約０．５ｍ／ｓ、反応温度が約３５０℃、反応圧力が約５００ｋＰａ、ベッド密度が約５００ｋｇ／ｍ３であった。流動床反応器の使用済み剤領域のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が約０．１ｍ／ｓ、反応温度が約３５０℃、反応圧力が約５００ｋＰａ、ベッド密度が約８００ｋｇ／ｍ３であった。流動床再生器のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が約２．０ｍ／ｓ、再生温度が約６００℃、再生圧力が約５００ｋＰａ、ベッド密度が約１５０ｋｇ／ｍ３であった。
【0115】
本実施形態において、流動床反応器の含酸素化合物の質量空間速度は、約５ｈ－１であった。生成ガスの成分は、エチレン３８ｗｔ％、プロペン５７ｗｔ％、Ｃ４～Ｃ６炭化水素系４ｗｔ％と他の成分１ｗｔ％であり、他の成分は、メタン、エタン、プロパン、水素ガス、ＣＯとＣＯ２などであった。生産原単位は、２．５３トンメタノール／トン軽オレフィンであった。
【0116】
実施例３
本実施形態は、図１と図２に示した装置を用い、流動床反応器中のコークス制御領域には、四枚のバッフル板が含まれ、即ちｎ＝４であり、コークス制御領域には、４つのコークス制御領域サブ領域が含まれ、第２の固気分離器は、入口が固気分離領域に位置され、出口が流動床反応器ガス収集室に接続される一段管路であった。
本実施形態は、図１と図２に示した装置を用い、流動床反応器中のコークス制御領域には、四枚のバッフル板が含まれ、即ちｎ＝４であり、コークス制御領域には、４つのコークス制御領域サブ領域が含まれ、第２の固気分離器は、入口が固気分離領域に位置され、出口が流動床反応器ガス収集室に接続される一段管路であった。
【0117】
本実施形態において、コークス制御原料は、プロパン１ｗｔ％、プロペン１ｗｔ％、ブタン３ｗｔ％、ブテン５１ｗｔ％、ペンタン３ｗｔ％、ペンテン２２ｗｔ％、ヘキサン１ｗｔ％、ヘキセン７ｗｔ％、メタノール２ｗｔ％と水９ｗｔ％との混合物であり、含酸素化合物は、ジメチルエーテルであり、使用済み剤領域流動化ガスは、窒素ガス５ｗｔ％と水蒸気９５ｗｔ％であり、再生ガスは、空気５０ｗｔ％と酸素ガス５０ｗｔ％であり、触媒における活性成分は、ＳＡＰＯ－３４分子篩であり、触媒におけるコークス含有量は、約２ｗｔ％であり、コークス制御触媒におけるコークス含有量は、約６ｗｔ％であり、ここで、ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンとの質量のコークス合計質量における含有量は、約８０ｗｔ％であり、分子量が＞１８４であるコークス種の質量のコークス合計質量における含有量は、約１１ｗｔ％であり、コークス制御触媒におけるコークス含有量分布の四分位偏差は、約０．６ｗｔ％であり、使用済み触媒におけるコークス含有量は、約１１ｗｔ％であった。流動床反応器のコークス制御領域のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が約０．４ｍ／ｓ、反応温度が約７００℃、反応圧力が約３００ｋＰａ、ベッド密度が約５００ｋｇ／ｍ３であった。流動床反応器の反応領域のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が約３．０ｍ／ｓ、反応温度が約４５０℃、反応圧力が約３００ｋＰａ、ベッド密度が約２３０ｋｇ／ｍ３であった。流動床反応器の使用済み剤領域のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が約０．２ｍ／ｓ、反応温度が約４５０℃、反応圧力が約３００ｋＰａ、ベッド密度が約６００ｋｇ／ｍ３であった。流動床再生器のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が約１．０ｍ／ｓ、再生温度が約７５０℃、再生圧力が約３００ｋＰａ、ベッド密度が約３６０ｋｇ／ｍ３であった。
【0118】
本実施形態において、流動床反応器の含酸素化合物の質量空間速度は、約９ｈ－１であった。生成ガスの成分は、エチレン４８ｗｔ％、プロペン４８ｗｔ％、Ｃ４～Ｃ６炭化水素系２ｗｔ％と他の成分２ｗｔ％であり、他の成分は、メタン、エタン、プロパン、水素ガス、ＣＯとＣＯ２などであった。生産原単位は、２．５０トンメタノール／トン軽オレフィンであった。
【0119】
実施例４
本実施形態は、図１と図２に示した装置を用い、流動床反応器中のコークス制御領域には、六枚のバッフル板が含まれ、即ちｎ＝６であり、コークス制御領域には、６つのコークス制御領域サブ領域が含まれ、第２の固気分離器は、複数の組の固気サイクロン分離器を採用し、各組の固気サイクロン分離器は、１つの一段目の固気サイクロン分離器と、１つの二段目の固気サイクロン分離器とを含んだ。
本実施形態は、図１と図２に示した装置を用い、流動床反応器中のコークス制御領域には、六枚のバッフル板が含まれ、即ちｎ＝６であり、コークス制御領域には、６つのコークス制御領域サブ領域が含まれ、第２の固気分離器は、複数の組の固気サイクロン分離器を採用し、各組の固気サイクロン分離器は、１つの一段目の固気サイクロン分離器と、１つの二段目の固気サイクロン分離器とを含んだ。
【0120】
本実施形態において、コークス制御原料は、ブタン５ｗｔ％、ブテン７２ｗｔ％、メタノール８ｗｔ％と水１５ｗｔ％との混合物であり、含酸素化合物は、メタノールであり、使用済み剤領域流動化ガスは、窒素ガス７３ｗｔ％と水蒸気２７ｗｔ％であり、再生ガスは、空気５０ｗｔ％と窒素ガス５０ｗｔ％であり、触媒における活性成分は、ＳＡＰＯ－３４分子篩であり、触媒におけるコークス含有量は、約２ｗｔ％であり、コークス制御触媒におけるコークス含有量は、約６ｗｔ％であり、ここで、ポリメチルベンゼンとポリメチルナフタレンとの質量のコークス合計質量における含有量は、約７７ｗｔ％であり、分子量が＞１８４であるコークス種の質量のコークス合計質量における含有量は、約１６ｗｔ％であり、コークス制御触媒におけるコークス含有量分布の四分位偏差は、約０．３ｗｔ％であり、使用済み触媒におけるコークス含有量は、約１２ｗｔ％であった。流動床反応器のコークス制御領域のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が約０．５ｍ／ｓ、反応温度が約６００℃、反応圧力が約２００ｋＰａ、ベッド密度が約４００ｋｇ／ｍ３であった。流動床反応器の反応領域のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が約４．０ｍ／ｓ、反応温度が約５００℃、反応圧力が約２００ｋＰａ、ベッド密度が約１６０ｋｇ／ｍ３であった。流動床反応器の使用済み剤領域のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が約０．５ｍ／ｓ、反応温度が約５００℃、反応圧力が約２００ｋＰａ、ベッド密度が約３００ｋｇ／ｍ３であった。流動床再生器のプロセス動作条件は、ガスの見かけ線速度が約１．５ｍ／ｓ、再生温度が約６８０℃、再生圧力が約２００ｋＰａ、ベッド密度が約２８０ｋｇ／ｍ３であった。
【0121】
本実施形態において、流動床反応器の含酸素化合物の質量空間速度は、約１３ｈ－１であった。生成ガスの成分は、エチレン５３ｗｔ％、プロペン４２ｗｔ％、Ｃ４～Ｃ６炭化水素系４ｗｔ％と他の成分１ｗｔ％であり、他の成分は、メタン、エタン、プロパン、水素ガス、ＣＯとＣＯ２などであった。生産原単位は、２．５２トンメタノール／トン軽オレフィンであった。
【0122】
対比例
本対比例が実施例４と異なる点は、コークス制御反応オンライン改質ＤＭＴＯ触媒を用いず、コークス制御領域に通入された原料が窒素ガスであることである。窒素ガスは、不活性ガスであるため、コークス制御領域で再生触媒の性質を変化させることなく、即ち、反応領域に入る触媒が再生触媒であることに相当する。
本対比例が実施例４と異なる点は、コークス制御反応オンライン改質ＤＭＴＯ触媒を用いず、コークス制御領域に通入された原料が窒素ガスであることである。窒素ガスは、不活性ガスであるため、コークス制御領域で再生触媒の性質を変化させることなく、即ち、反応領域に入る触媒が再生触媒であることに相当する。
【0123】
本実施形態において、生成ガスの成分は、エチレン４４ｗｔ％、プロペン３８ｗｔ％、Ｃ４～Ｃ６炭化水素系１０ｗｔ％と他の成分８ｗｔ％であり、他の成分は、メタン、エタン、プロパン、水素ガス、ＣＯとＣＯ２などであった。生産原単位は、２．９２トンメタノール／トン軽オレフィンであった。
【0124】
本対比例は、ＤＭＴＯ触媒をコークス制御反応によりオンライン改質することが、触媒の性能を大幅に向上させ、生産原単位を低減することができることを示した。
【0125】
以上は、本願のいくつかの実施例に過ぎず、本願を何ら制限するものではなく、本願は、好適実施例をもって以上のように開示したが、本願を制限するものではなく、当業者であれば、本願の技術案の範囲から逸脱することなく、上記で開示された技術内容に基づいて行われる若干の変更又は改善は、いずれも均等の実施態様に相当し、すべて技術案の範囲に属する。
【符号の説明】
【0126】
１流動床反応器、１－１反応器ハウジング、１－２反応領域分配器、
１－３輸送管、１－４コークス制御領域分配器、１－５バッフル板、
１－６コークス制御領域ガス輸送管、１－７使用済み剤領域分配器、
１－８流動床反応器熱除去器、１－９第１の固気分離器、
１－１０第２の固気分離器、１－１１ガス収集室、１－１２生成ガス輸送管、
１－１３コークス制御触媒輸送管、１－１４コークス制御触媒滑動弁、
１－１５使用済み剤循環管、１－１６使用済み剤循環滑動弁、１－１７使用済み傾斜管、
１－１８第１のストリッパー、１－１９使用済み滑動弁、１－２０使用済み輸送管、
２流動床再生器、２－１再生器ハウジング、２－２再生器分配器、
２－３再生器固気分離器、２－４再生器ガス収集室、
２－５排煙輸送管、２－６第２のストリッパー、２－７再生器熱除去器、
２－８再生滑動弁、２－９再生剤輸送管。
１－３輸送管、１－４コークス制御領域分配器、１－５バッフル板、
１－６コークス制御領域ガス輸送管、１－７使用済み剤領域分配器、
１－８流動床反応器熱除去器、１－９第１の固気分離器、
１－１０第２の固気分離器、１－１１ガス収集室、１－１２生成ガス輸送管、
１－１３コークス制御触媒輸送管、１－１４コークス制御触媒滑動弁、
１－１５使用済み剤循環管、１－１６使用済み剤循環滑動弁、１－１７使用済み傾斜管、
１－１８第１のストリッパー、１－１９使用済み滑動弁、１－２０使用済み輸送管、
２流動床再生器、２－１再生器ハウジング、２－２再生器分配器、
２－３再生器固気分離器、２－４再生器ガス収集室、
２－５排煙輸送管、２－６第２のストリッパー、２－７再生器熱除去器、
２－８再生滑動弁、２－９再生剤輸送管。
【図1】
【図2】