[發(fā)明專利]一種軸向逐層遞增型冷激式甲醇制丙烯固定床反應(yīng)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210139453.3
• 申請日: 2012-05-07
• 公開（公告）號: CN102671580A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹媛維;曹新波;王勇;李玉鑫;王峰;石海濤;趙江麗;姜南;路聿軒;陳晴
• 申請（專利權(quán)）人: 中國寰球工程公司
• 主分類號: B01J8/04
• 分類號: B01J8/04;C07C11/06;C07C1/20
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

1.一種軸向逐層遞增型冷激式甲醇制丙烯固定床反應(yīng)器，其特征在于，該反應(yīng)器殼體(1)頂部設(shè)有熱原料氣體進口(2)，殼體（1）底部設(shè)有產(chǎn)物出口(3)，殼體(1)內(nèi)部沿軸向方向設(shè)有多層催化劑床層(7)，在每兩個催化劑床層之間的殼體(1)外側(cè)設(shè)有多個冷原料氣體/液體進口(4)，反應(yīng)器殼體（1）外設(shè)置氣相環(huán)形集合管（10）和液相環(huán)形集合管（11），從環(huán)形集合管上分配出側(cè)線氣相管（12）、側(cè)線液相管（13）與每個冷原料氣體/液體進口（4）一一連接，注入管線在反應(yīng)器內(nèi)部與冷原料分布器(5)相連接，冷原料分布器(5)上安裝多個冷原料噴嘴(6)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向逐層遞增型冷激式甲醇制丙烯固定床反應(yīng)器，其特征在于，在每層催化劑床層下方的殼體外側(cè)設(shè)置一個氮氣進口（15），且該進口的位置在冷原料氣體/液體進口的下方，在反應(yīng)器內(nèi)部從該氮氣進口（15）連接氮氣分布器（14），分布器上配備多個氮氣噴嘴（9）或者也可采用環(huán)管開孔方式不另配噴嘴。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向逐層遞增型冷激式甲醇制丙烯固定床反應(yīng)器，其特征在于，所述每兩個催化劑床層之間的冷原料氣體/液體進口(4)數(shù)量為10~20個，呈對稱分布，注入口方向可以但不限于平行注入；所述側(cè)線氣相管（12）和側(cè)線液相管（13）可分別注入冷原料氣體/液體進料口（4），也可采用側(cè)線氣相管(12)內(nèi)套側(cè)線液相管(13)的形式混合注入。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向逐層遞增型冷激式甲醇制丙烯固定床反應(yīng)器，其特征在于，所述頂部的熱原料氣體進口(2)注入的原料為粗二甲醚或精甲醇與后續(xù)分離單元返回的循環(huán)烴的氣相混合物，溫度范圍控制在450℃~480℃；所述側(cè)部的冷原料氣體/液體進口（4）注入的原料分別為粗二甲醚或精甲醇的液體和氣體，氣體溫度范圍控制在180℃~280℃，液體溫度范圍控制在50℃~70℃；頂部進料量和側(cè)線各床層總進料量的重量比為2:1，液相粗二甲醚或精甲醇的進料量為側(cè)向進料總量的10%(wt)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軸向逐層遞增型冷激式甲醇制丙烯固定床反應(yīng)器，其特征在于，所述粗二甲醚的摩爾組成為二甲醚30%~40%，甲醇10%~30%，水30%~50%，優(yōu)選的摩爾組成為二甲醚40%，甲醇20%，水40%；所述精甲醇純度大于95%(wt)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向逐層遞增型冷激式甲醇制丙烯固定床反應(yīng)器，其特征在于，所述催化劑床層的總層數(shù)為四至六層，優(yōu)選五層；每層催化劑床層（7）填充的MTP催化劑為沸石基ZSM-5或改性ZSM-5催化劑；床層裝填厚度為250mm~700mm，自上而下厚度逐層增加，每層增加的厚度為30mm~150mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向逐層遞增型冷激式甲醇制丙烯固定床反應(yīng)器，其特征在于，所述催化劑床層（7）的上下各裝有惰性瓷球(8)，堆積厚度為100mm~200mm，惰性瓷球分為1/2”和1/4”兩種，優(yōu)選催化劑床層上部用1/2”堆積，床層下部用1/2”和1/4”兩種尺寸堆積。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向逐層遞增型冷激式甲醇制丙烯固定床反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)器工作壓力范圍為0.03MPaG~0.13MPaG，溫度范圍為450℃~530℃，各床層催化劑的溫升控制范圍為10℃~15℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向逐層遞增型冷激式甲醇制丙烯固定床反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)器在飛溫的緊急情況下采用噴入氮氣降溫的方法；其中，所述氮氣的壓力是5.4~5.9MPaG。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向逐層遞增型冷激式甲醇制丙烯固定床反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)器的重時空速為0.5~1.5kg粗二甲醚/(kg催化劑.hr)或0.5~1.5kg精甲醇/(kg催化劑.hr)，優(yōu)選為0.7~1.0kg粗二甲醚/(kg催化劑.hr)或0.7~1.0kg精甲醇/(kg催化劑.hr)。