專利名稱：一種甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于石油化工、烯烴生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
低碳烯烴(こ烯和丙烯等)是石油化工基本原料。目前こ烯主要由石腦油蒸汽裂解生產(chǎn)。由于石油資源短缺由石腦油生產(chǎn)こ烯的成本越來越高。國內(nèi)外正積極開發(fā)原料更豐富的こ烯生產(chǎn)エ藝。其中用甲醇生產(chǎn)こ烯和丙烯的研究已取得實質(zhì)性進(jìn)展，并有多件專利公開，如 ZL00137259. 9、ZL92109905. 3、ZL96115333. 4、ZL00815363. 2、ZL03821995. 6、CN101318868A 等。目前用甲醇制取低碳烯烴的エ業(yè)裝置采用常規(guī)密相流化床反應(yīng)器。密相流化床反應(yīng)器為筒型結(jié)構(gòu)，下部直徑小，高度為6 Sm ;上部直徑擴(kuò)大，高度為12 16m ;中間過渡段高2 6m。在反應(yīng)器底部設(shè)有進(jìn)料分布器，頂部設(shè)有旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器的下部有料腿和翼閥。甲醇制取烯烴エ藝(MTO)的特點是反應(yīng)速度快、放熱量大、醇劑比低。反應(yīng)器要求嚴(yán)格控制反應(yīng)時間，以達(dá)到預(yù)期的烯烴選擇性及烯烴收率?，F(xiàn)有的甲醇制取低碳烯烴エ業(yè)裝置反應(yīng)器通過控制流化床催化劑料位高度來控制反應(yīng)時間，一般將流化床催化劑料位高度控制在3 6m，反應(yīng)時間I 3秒。而反應(yīng)器流化床料面至旋風(fēng)分離器入口有15 20m的距離，氣體產(chǎn)物離開流化床催化劑料面后攜帯部分催化劑緩慢向上流動，經(jīng)過15 20m的自由空間停留時間達(dá)20 30s，偏離最佳操作條件使目的產(chǎn)物(こ烯、丙烯)選擇性和產(chǎn)率下降，影響裝置的經(jīng)濟(jì)效益。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供ー種甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器，有效降低反應(yīng)器上部自由空間，使反應(yīng)時間更靠近最佳操作條件，從而提高目的產(chǎn)物(こ烯、丙烯)選擇性及烯烴收率，提高裝置的經(jīng)濟(jì)效益。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該反應(yīng)器包括反應(yīng)器殼體、進(jìn)料分布器、取熱管、旋風(fēng)分離設(shè)施及反應(yīng)器上部設(shè)置隔離導(dǎo)流設(shè)施。所述的隔離導(dǎo)流設(shè)施由隔離導(dǎo)流錐、輸送管、旋分器入口管三部分組成。所述的隔離導(dǎo)流錐為圓錐結(jié)構(gòu)，錐頂朝上，錐頂中心開ロ與輸送管下端連接并連通；錐底與器壁連接或不連接(僅支承在器壁)。所述的隔離導(dǎo)流錐底距流化床料面4 Sm ;隔離導(dǎo)流錐體開設(shè)若干圓孔使旋風(fēng)分離器料腿穿過(存有間隙可使料腿自由伸縮)。所述的輸送管下端與隔離導(dǎo)流錐頂部連接并連通，上部與數(shù)根旋分器入口管連接并連通，輸送管中間設(shè)置膨脹補(bǔ)償器。所述的旋分器入口管為長方形通道，其一端與輸送管上部連接并連通，另一端與一級旋分器入口連接。根數(shù)與旋風(fēng)分離器組數(shù)相同。[0011]甲醇原料氣從進(jìn)料分布器進(jìn)入密相流化床底部，經(jīng)催化劑床層向上流動。催化劑床層料位高度根據(jù)優(yōu)化的反應(yīng)時間確定，甲醇原料氣經(jīng)過催化劑床層后轉(zhuǎn)化為こ烯、丙烯等產(chǎn)物，然后離開流化床料面繼續(xù)向上流動，經(jīng)過4 Sm的自由空間后進(jìn)入隔離導(dǎo)流系統(tǒng)，經(jīng)隔離導(dǎo)流錐、輸送管、旋分器入口管進(jìn)入旋風(fēng)分離器系統(tǒng)。由于輸送管中氣體流速是反應(yīng)器稀相空間流速的20 30倍，使氣體產(chǎn)物在反應(yīng)器中停留時間大為縮短(可使氣體產(chǎn)物在反應(yīng)器上部的停留時間縮短50% )。本實用新型創(chuàng)新點和積極效果本實用新型創(chuàng)新點是在反應(yīng)器上部設(shè)置隔離導(dǎo)流設(shè)施，氣體產(chǎn)物不是經(jīng)過反應(yīng) 器上部10 15m自由空間“緩慢、長時間”流動，而是經(jīng)隔離導(dǎo)流設(shè)施“快速、短時間”流動至旋風(fēng)分離器。本實用新型積極效果是可使反應(yīng)器上部氣體停留時間比目前常規(guī)流化床反應(yīng)器降低50%，使反應(yīng)時間更靠近最佳操作條件，從而提高目的產(chǎn)物(こ烯、丙烯)選擇性及烯烴收率，提高裝置的經(jīng)濟(jì)效益。

圖I是ー種甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器的示意圖。I-氣體產(chǎn)物出ロ，2-旋分器入ロ管，3-輸送管，4-膨脹補(bǔ)償器，5-隔離導(dǎo)流錐，6-取熱管，7-集氣室，8- ニ級旋風(fēng)分離器，9- ー級旋風(fēng)分離器，10-反應(yīng)器殼體，11-原料氣分布器，12-原料氣進(jìn)ロ。
具體實施方式
圖I提供了一種甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器的示意圖，反應(yīng)器殼體10下部設(shè)有原料氣分布器11，原料氣分布器11與原料氣進(jìn)ロ 12連接。反應(yīng)器殼體10中部(距流化床料面4 Sm)設(shè)有隔離導(dǎo)流錐5，隔離導(dǎo)流錐5下端與反應(yīng)器殼體10連接，上端與輸送管3連接。輸送管3中部設(shè)有膨脹補(bǔ)償器4，其上部與旋分器入口管2連接。旋分器入口管2另ー端與一級旋風(fēng)分離器9入口連接，一級旋風(fēng)分離器9出ロ與ニ級旋風(fēng)分離器8入口連接，ニ級旋風(fēng)分離器8出口與集氣室7連接。在反應(yīng)器殼體10頂部設(shè)有氣體產(chǎn)物出ロ 1，在反應(yīng)器殼體10下部設(shè)有取熱管6。甲醇原料氣從原料氣進(jìn)ロ 12進(jìn)入，經(jīng)原料氣分布器11分布于密相流化床底部，原料氣氣泡在浮力作用下向上流動。催化劑料位高度根據(jù)優(yōu)化的反應(yīng)時間確定，甲醇原料氣經(jīng)過催化劑床層轉(zhuǎn)化為こ烯、丙烯等產(chǎn)物，反應(yīng)過程放出的熱量由設(shè)置在床層的取熱管6取走。氣體產(chǎn)物離開流化床料面繼續(xù)向上流動，經(jīng)過4 Sm的自由空間進(jìn)入隔離導(dǎo)流錐5、輸送管3，經(jīng)旋分器入口管2進(jìn)入ー級旋風(fēng)分離器9和ニ級旋風(fēng)分離器8，分離下來的催化劑經(jīng)旋風(fēng)分離器料腿返回流化床，浄化后的氣體產(chǎn)物進(jìn)入集氣室7，最后從氣體產(chǎn)物出ロ I離開反應(yīng)器。
權(quán)利要求1.一種甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器，包括反應(yīng)器殼體、進(jìn)料分布器、取熱管、旋風(fēng)分離設(shè)施，其特征是在流化床反應(yīng)器上部設(shè)置隔離導(dǎo)流設(shè)施。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的反應(yīng)器，其特征是隔離導(dǎo)流設(shè)施由隔離導(dǎo)流錐、輸送管、旋分器入口管三部分組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的反應(yīng)器，其特征是隔離導(dǎo)流錐為圓錐結(jié)構(gòu)，錐頂朝上，錐頂中心開口與輸送管下端連接；錐底與器壁連接或不連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的反應(yīng)器，其特征是隔離導(dǎo)流錐底距流化床料面4 Sm，隔離導(dǎo)流錐開設(shè)若干圓孔使旋風(fēng)分離器料腿穿過。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的反應(yīng)器，其特征是輸送管下端與隔離導(dǎo)流錐頂部連接， 上部與數(shù)根旋分器入口管連接，輸送管中間設(shè)置膨脹補(bǔ)償器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的反應(yīng)器，其特征是旋分器入口管為長方形通道，其根數(shù)與旋風(fēng)分離器組數(shù)相同。
專利摘要一種甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器，屬于石油化工、烯烴生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，用于提高甲醇制取低碳烯生產(chǎn)裝置的烯烴選擇性及烯烴收率。該反應(yīng)器由反應(yīng)器殼體、進(jìn)料分布器、取熱管、隔離導(dǎo)流設(shè)施及旋風(fēng)分離設(shè)施組成。氣體產(chǎn)物不是經(jīng)反應(yīng)器上部空間，而是經(jīng)隔離導(dǎo)流設(shè)施至旋風(fēng)分離系統(tǒng)，使氣體產(chǎn)物停留時間大為縮短從而提高裝置的烯烴選擇性及烯烴收率。應(yīng)用于甲醇制烯烴(MTO)裝置。
文檔編號C07C11/02GK202638401SQ20122016610
公開日2013年1月2日 申請日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月19日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:李小燕