[實用新型]一種帶隔離錐及預分離的甲醇制烯烴反應器

有效

• 申請號: 201220184403.2
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN202962434U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 李小燕
• 主分類號: B01J8/24
• 分類號: B01J8/24;C07C1/20;C07C11/04;C07C11/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于烯烴生產、石油化工設備技術領域，特別涉及一種帶隔離錐及預分離的甲醇制烯烴反應器。?

背景技術

低碳烯烴(乙烯和丙烯等)是石油化工基本原料。目前乙烯主要由石腦油蒸汽裂解生產。由于石油資源短缺由石腦油生產乙烯的成本越來越高。國內外正積極開發原料更豐富的乙烯生產工藝。其中用甲醇生產乙烯和丙烯的研究已取得實質性進展，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工業裝置采用常規密相流化床反應器。密相流化床反應器為筒型結構，下部直徑小，高度為6～8m；上部直徑擴大，高度為12～16m；中間過渡段高2～6m。在反應器底部設有進料分布器，頂部設有旋風分離器，旋風分離器的下部有料腿和翼閥。甲醇制取烯烴工藝的特點是：反應速度快、放熱量大、醇劑比低。反應器要求嚴格控制反應時間，以達到預期的烯烴選擇性及烯烴收率。現有的甲醇制取低碳烯烴工業裝置反應器通過控制流化床催化劑料位高度來控制反應時間，一般將流化床催化劑料位高度控制在3～6m，反應時間1～3秒。而反應器流化床料面至旋風分離器入口有15～20m的距離，氣體產物離開流化床催化劑料面后攜帶部分催化劑緩慢向上流動，經過15～20m的自由空間停留時間達20～30s，偏離最佳操作條件使目的產物(乙烯、丙烯)選擇性和產率下降，影響裝置的經濟效益。?

常規反應器下部稱為密相段，上部稱為稀相段(通常擴大直徑)。生產中在密相流化床底部氣體分布器給入工藝氣體，氣泡在床層浮力作用下向上流動，穿過密相床層進入稀相段。氣體夾帶部分細粉顆粒繼續向上流動，在稀相段氣體流速較低，隨著氣體上升大顆粒粒子逐漸沉降下來，使旋風分離器入口氣體中細粉顆粒濃度降低。由于是自然沉降，反應器上部稀相段要求較低的流速需擴大設備直徑，自然沉降細粉顆粒濃度一般為5～10kg/m³，若要求細粉顆粒濃度低于該值，目前常規的流化床反應器無法實現。?

發明內容

本實用新型的目的是提供一種帶隔離錐及預分離的甲醇制烯烴反應器，有效降低反應器上部自由空間，使反應時間更靠近最佳操作條件，從而提高目的產物(乙烯、丙烯)選擇性及烯烴收率，提高裝置的經濟效益；并明顯降低旋風分離器入口氣體中細粉顆粒濃度。?

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：該反應器包括反應器殼體、進料分布器、取熱管、旋風分離器；在流化床反應器上部設置隔離錐及預分離設施。?

所述的反應器，隔離錐設施包括隔離錐、輸送管，隔離錐為單錐頂或多錐頂結構，輸送管根數為1～20。?

所述的反應器，預分離設施包括預分離器、預分離器入口管、預分離器出口管，預分離器臺數為1～20。?

所述的甲醇制烯烴反應器，隔離錐為圓錐結構，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。?

所述的反應器，隔離錐底距流化床料面4～8m，隔離錐開設若干圓孔使各旋風分離器料腿穿過。?

所述的反應器，輸送管下端與隔離錐頂部連接，上部與預分離器入口管連接，輸送管中間設置膨脹補償器。?

所述的反應器，預分離器采用旋風分離器，包含圓筒體、錐體、灰斗、料腿及翼閥。?

所述的反應器，預分離器入口管為長方形通道，其根數與預分離器臺數相同，與預分離器渦殼型連接或直接切線型連接。?

所述的反應器，每臺預分離器出口管包含1根立管、1～4根平管，立管為圓型、平管為長方形，與1～4臺一級旋風分離器連接。?

甲醇原料氣從進料分布器進入密相流化床底部，氣泡在床層浮力作用下向上流動，穿過密相床層進入稀相段，甲醇原料氣經過催化劑床層過程中轉化為乙烯、丙烯等產物，氣體產物夾帶部分細粉顆粒繼續向上流動，在稀相段氣體流速較低，隨著氣體上升部分大顆粒催化劑逐漸沉降下來，經過4～8m的自由空間后進入隔離錐及輸送管。由于輸送管中氣體流速是反應器稀相空間流速的20～30倍，使氣體產物在反應器中停留時間大為縮短，可使氣體產物在反應器上部的停留時間縮短50％。?