專利名稱：一種二甲醚或二甲醚與甲醇混合物制備低碳烯烴的反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種二甲醚或二甲醚與甲醇混合物制備低碳烯烴的反應(yīng)器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種化學(xué)工業(yè)的反應(yīng)裝置，更具體地說(shuō)是涉及一種二甲醚或二甲 醚與甲醇混合物制備低碳烯烴的固定床反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
[0002]近年來(lái)，隨著石油資源的逐漸匱乏，用石油來(lái)生產(chǎn)低碳烯烴(也就是乙烯和丙稀) 的成本在不斷增加，所以人們已經(jīng)開始發(fā)展由煤或天然氣等非石油資源的技術(shù)路線制備低 碳烯烴，其中以醇類(甲醇、乙醇)、醚類(二甲醚、甲乙醚)為主要原料的烯烴生產(chǎn)工藝主 要包括流化床工藝(MTO)和固定床工藝(MTP)。目前，用甲醇或二甲醚轉(zhuǎn)化為低碳烯烴的固 定床工藝(MTP)受到人們?cè)絹?lái)越多的重視，快速地發(fā)展壯大。但是，現(xiàn)有MTP工藝中的反應(yīng) 裝置存在溫控裝置復(fù)雜，反應(yīng)溫度和壓力難以控制平穩(wěn)；催化劑結(jié)炭量大，再生時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn) 題。發(fā)明內(nèi)容[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種二甲醚或二甲醚與 甲醇混合物轉(zhuǎn)化為低碳烯烴的固定床反應(yīng)器。[0004]本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種二甲醚或二甲醚與甲醇轉(zhuǎn)化為低碳 烯烴的固定床反應(yīng)器，包括帶有原料氣體分布器的上進(jìn)口和產(chǎn)品氣體下出口的罐體，在罐 體內(nèi)設(shè)有至少五個(gè)改性ZSM-5型催化劑床層。在催化劑床層之間設(shè)置貫通罐體的冷卻器。 冷卻器為多向雙管環(huán)形冷卻氣體分布器。[0005]在生產(chǎn)反應(yīng)過(guò)程中，原料氣和回收循環(huán)氣組成混合氣進(jìn)入本實(shí)用新型所述的合成 反應(yīng)器頂部的上進(jìn)口，經(jīng)原料氣體分布器進(jìn)入反應(yīng)裝置罐體內(nèi)，然后從上往下依次穿過(guò)改 性ZSM-5催化劑床層。混合氣在穿過(guò)催化劑床層時(shí)與催化劑接觸發(fā)生合成反應(yīng)，同時(shí)產(chǎn)生 大量熱量，再將冷卻氣體，如常溫循環(huán)氣通過(guò)冷卻器送入合成反應(yīng)中，冷卻氣體可以利用反 應(yīng)熱參與反應(yīng)將熱量帶走，從而使整個(gè)反應(yīng)過(guò)程安全穩(wěn)定進(jìn)行。[0006]當(dāng)催化劑需要再生時(shí)，再生氣經(jīng)原料氣體分布器從上進(jìn)口進(jìn)入反應(yīng)裝置罐體，高 壓精氮從冷卻器經(jīng)冷卻氣體分布器進(jìn)入各催化劑床層，從而使催化劑再生過(guò)程更快更安全 的進(jìn)行。[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述的二甲醚或二甲醚與甲醇混合物制烯烴反應(yīng)裝 置能精確有效控制反應(yīng)溫度，使烯烴收益率得到顯著提高。同時(shí)，催化劑再生過(guò)程更快更安 全，節(jié)能降耗，減少投資。[0008]本實(shí)用新型甲醇或二甲醚轉(zhuǎn)化為低碳烯烴的反應(yīng)裝置的有益效果是[0009]1、由于反應(yīng)裝置的上進(jìn)口加帶有原料氣體分布器，由二甲醚和回收循環(huán)氣組成的 原料氣能夠均勻進(jìn)入反應(yīng)裝置罐體，在同一平面上與催化劑床層均勻接觸，從而有效防止 局部飛溫，減少催化劑結(jié)炭，保證反應(yīng)的平穩(wěn)進(jìn)行。[0010]2、由于催化劑床層之間的冷卻器為多向雙管冷卻氣體分布器，從而能快速的把冷卻氣體與反應(yīng)氣均勻混合，參與反應(yīng)并移除熱量，從而精確控制反應(yīng)溫度，提高反應(yīng)效益。 同時(shí)，有效減少了催化劑的結(jié)炭失效；[0011]3、當(dāng)催化劑需要再生時(shí)，由于再生氣經(jīng)原料氣體分布器從上進(jìn)口進(jìn)入反應(yīng)裝置罐 體，高壓精氮從冷卻器經(jīng)冷卻氣體分布器進(jìn)入各催化劑床層，從而使催化劑再生過(guò)程更快 更安全的進(jìn)行。


[0012]附圖1是本實(shí)用新型二甲醚或二甲醚與甲醇混合物轉(zhuǎn)化為低碳烯烴的反應(yīng)裝置 的流程示意圖，附圖2 16是原料氣體分布器俯視圖，附圖3 17為多向雙管環(huán)形冷卻氣體 分布器俯視圖。[0013]圖1中1.原料進(jìn)料管線，2.原料氣體分布器，3. 5. 7. 9. 11. 13都是多向雙管環(huán)形 冷卻氣體分布器，4. 6. 8. 10. 12是催化劑床層，14.產(chǎn)品氣下出口，15為反應(yīng)器罐體。
具體實(shí)施方式
[0014]
以下結(jié)合附圖1與具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型二甲醚或二甲醚與甲醇混合物轉(zhuǎn)化 為低碳烯烴的固定床反應(yīng)器作進(jìn)一步的描述[0015]附圖1是本實(shí)用新型二甲醚或二甲醚與甲醇混合物轉(zhuǎn)化為低碳烯烴的固定床反 應(yīng)器的流程示意圖。圖中，二甲醚或二甲醚與甲醇混合氣原料經(jīng)進(jìn)料管線I進(jìn)入反應(yīng)器頂 部的原料氣體分布器2中，進(jìn)入反應(yīng)器罐體15后均勻與分子篩催化劑床層4接觸，在罐體 15內(nèi)設(shè)有至少五個(gè)改性ZSM-5型催化劑床層4、6、8、10、12，在第一催化劑床層4上方設(shè)有 貫通罐體的多向雙管環(huán)形冷卻氣體分布器3。在第一和第二催化劑床層4、6之間設(shè)置貫通 罐體的多向雙管環(huán)形冷卻氣體分布器5。在第二和第三催化劑床層6、8之間設(shè)有貫通罐體 的多向雙管環(huán)形冷卻氣體分布器7。在第三和第四催化劑床層8、10之間設(shè)有貫通罐體的多 向雙管環(huán)形冷卻氣體分布器9。在第四和第五催化劑床層10、12之間設(shè)有貫通罐體的多向 雙管環(huán)形冷卻氣體分布器11。在第五催化劑床層12下方設(shè)有貫通罐體的多向雙管環(huán)形冷 卻氣體分布器13。[0016]反應(yīng)生產(chǎn)時(shí)，二甲醚原料氣從原料氣體分布器2進(jìn)入反應(yīng)器，多向雙管環(huán)形冷卻 器內(nèi)噴射回收循環(huán)氣以控制溫度，然后混合烯烴產(chǎn)品氣體下出口 14排出。
權(quán)利要求1.一種二甲醚或二甲醚與甲醇混合物制備低碳烯烴的反應(yīng)器，其特征在于包括帶有原料氣體分布器(2)和下出口(14)的罐體(15)，在罐體(15)內(nèi)設(shè)有至少五個(gè)催化劑床層(4、6、8、10、12)，在催化劑床層(4)上方設(shè)有貫通罐體的多向雙管環(huán)形冷卻氣體分布器(3);在相鄰的催化劑床層之間分別設(shè)置貫通罐體的冷卻氣體分布器(5、7、9、11);在催化劑床層(12)下方設(shè)有貫通罐體的冷卻氣體分布器(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二甲醚或二甲醚與甲醇混合物制備烯烴的固定床反應(yīng)器，其特征在于催化劑床層為改性ZSM-5型催化劑床層。
3.根據(jù)權(quán)利I所述的二甲醚或二甲醚與甲醇混合物制備烯烴的固定床反應(yīng)器，其特征在于冷卻氣體分布器為多向雙管環(huán)形冷卻氣體分布器。
4.根據(jù)權(quán)利3所述的多向雙管環(huán)形冷卻氣體分布器內(nèi)噴射回收循環(huán)氣以控制反應(yīng)溫度。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種化學(xué)工業(yè)的反應(yīng)裝置，更具體地說(shuō)是涉及一種二甲醚或二甲醚與甲醇混合物制備低碳烯烴的固定床反應(yīng)器，包括帶有原料氣體分布器和下出口的罐體，在罐體內(nèi)設(shè)置至少五個(gè)改性ZSM-5型催化劑床層，催化劑床層之間設(shè)置多向雙管環(huán)形冷卻氣體分布器。本實(shí)用新型所述的二甲醚或二甲醚與甲醇混合物制備烯烴的固定床反應(yīng)器能夠精確有效控制反應(yīng)溫度，防止局部飛溫，減少催化劑結(jié)炭，延長(zhǎng)催化劑壽命，保證反應(yīng)的平穩(wěn)進(jìn)行，提高反應(yīng)效益。同時(shí)，使催化劑再生過(guò)程更快更安全的進(jìn)行，節(jié)能降耗，減少投資。
文檔編號(hào)C07C11/06GK202844982SQ20122045238
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者王永德 申請(qǐng)人:渭南高新區(qū)愛心有限責(zé)任公司