[實用新型]一種用于甲醇制丙烯反應(yīng)器的物料分布裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420806248.2
• 申請日: 2014-12-18
• 公開（公告）號: CN204564074U
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王峰;雍曉靜;羅春桃
• 申請（專利權(quán)）人: 神華集團(tuán)有限責(zé)任公司;神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號: B01J4/00
• 分類號: B01J4/00;B01J8/02;C07C1/20;C07C11/06
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標(biāo)代理有限公司 11012
• 代理人: 金璽

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及甲醇制丙烯技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是一種用于甲醇制丙烯反應(yīng)器(簡稱MTP反應(yīng)器)的物料分布裝置。

背景技術(shù)

丙烯是僅次于乙烯的最重要的基本有機(jī)原料。隨著其衍生物應(yīng)用領(lǐng)域的逐年擴(kuò)展，需求量與日俱增，但石油資源日漸匾乏，迫切需要發(fā)展非石油基的丙烯制備工藝。目前，以煤/天然氣為原料制甲醇已進(jìn)入規(guī)模化生產(chǎn)，因此甲醇制低碳烯烴(MTO/MTP)具有原料廣泛、成本低等優(yōu)點(diǎn)，適合我國富煤貧油的實際情況。其中甲醇制丙烯(MTP)技術(shù)以高選擇性的生產(chǎn)丙烯為目標(biāo)，是滿足我國丙烯需求快速增長的理想方案。

現(xiàn)有的MTP工業(yè)裝置包括六個工藝單元：反應(yīng)單元、再生單元、氣體分離單元、壓縮、干燥單元和精餾單元，其中反應(yīng)單元是核心。反應(yīng)單元包括甲醇制二甲醚(DME)反應(yīng)器和MTP反應(yīng)器。MTP反應(yīng)裝置主要由3個絕熱固定床反應(yīng)器組成。在催化劑的作用下，甲醇首先轉(zhuǎn)化為DME。在DME反應(yīng)器出口產(chǎn)物被分成兩股物流，一小部分物流先后與循環(huán)烴(C2、C4和C5-6組分)和工藝蒸汽混合，繼續(xù)預(yù)熱到470℃后進(jìn)入MTP反應(yīng)器第1床層；剩余物流進(jìn)入分凝器冷凝，氣相物流(主要是DME)分5股，由側(cè)線進(jìn)入MTP反應(yīng)器2-6催化劑床層。分凝器底部液態(tài)水進(jìn)一步冷卻，?也由側(cè)線進(jìn)入反應(yīng)器2-6催化劑床層調(diào)控反應(yīng)溫度。MTP反應(yīng)器出口物流經(jīng)廢熱回收系統(tǒng)回收熱量后，經(jīng)急冷除去其中的水分，氣相經(jīng)壓縮、分離、精餾等過程得到部分C2和C4-C6餾分循環(huán)回反應(yīng)系統(tǒng)實現(xiàn)了以丙烯為主要產(chǎn)物的目標(biāo)，同時得到C5+液態(tài)烴、乙烯以及液化石油氣(LPG)副產(chǎn)品。

現(xiàn)有的MTP反應(yīng)器內(nèi)分布6個催化劑床層，各床層之間布置大量的激冷噴嘴，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。另外，反應(yīng)器直徑通常達(dá)11.7m，存在反應(yīng)物分布不均勻的問題。同時，在再生過程中，由于再生氣分布不均勻，導(dǎo)致同一床層催化劑再生效果存在較大差異。導(dǎo)致這種狀況的原因是，每一層催化劑床層上面設(shè)計了50-60個噴嘴，而這些噴嘴容易發(fā)生部分堵塞而導(dǎo)致物料分布不均。這樣就不僅降低了催化劑的利用率，而且維修不方便。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種用于MTP反應(yīng)器的物料分布裝置，以改善反應(yīng)器內(nèi)的物料分布效果且方便維修。

本實用新型所提供的用于MTP反應(yīng)器的物料分布裝置包括：兩個平行設(shè)置的物料分布總管、垂直于兩個物料分布總管設(shè)置的物料分布支管、以及設(shè)置在物料分布支管末端的噴嘴；所述物料分布支管為套管式結(jié)構(gòu)，物料分布支管的內(nèi)管和外管與兩個物料分布總管分別連通；沿兩個物料分布總管的下沿均勻設(shè)置多個所述物料分布支管；所述噴嘴的開口垂直向下設(shè)置。

在本申請所提供的物料分布裝置中，所述噴嘴包括同軸設(shè)置的內(nèi)噴嘴和外噴嘴，所述內(nèi)噴嘴與物料分布支管的內(nèi)管連通，所述外噴嘴與物料分布支管的外管連通，從而使來自物料分布支管的兩種物料分別流經(jīng)內(nèi)噴嘴和外噴嘴后在噴嘴出口處噴出并混合。

在本申請所提供的物料分布裝置中，所述內(nèi)噴嘴外圍中部設(shè)有支撐卡套，該卡套對內(nèi)噴嘴提供支撐，支撐卡套與外噴嘴相接；優(yōu)選地，所述支撐卡套與內(nèi)噴嘴一體加工成型。

在本申請所提供的物料分布裝置中，所述支撐卡套上均勻開設(shè)物料分散槽。所述物料分散槽既可以是沿所述噴嘴的軸向方向設(shè)置的，即沿垂直方向設(shè)置，也可以是與所述噴嘴的軸向方向呈一定傾斜角設(shè)置的，例如，與噴嘴的軸向方向呈20°-70°；優(yōu)選地，在所述內(nèi)噴嘴外圍中部設(shè)置2-8個物料分散槽，進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)置3-6個物料分散槽。

在本申請所提供的物料分布裝置中，所述內(nèi)噴嘴的出口處為一錐形漸擴(kuò)管結(jié)構(gòu)，且錐形漸擴(kuò)管兩側(cè)邊的反向延長線所形成的夾角的角度在60°-150°之間。同理，所述外噴嘴的出口處也為一錐形漸擴(kuò)管結(jié)構(gòu)，且錐形漸擴(kuò)管兩側(cè)邊的反向延長線所形成的夾角的角度在60°-150°之間。

在本申請所提供的物料分布裝置中，所述平行設(shè)置的兩個物料分布總管為直線型或圓弧形；優(yōu)選地，所述平行設(shè)置的兩個物料分布總管一體加工成型。所述物料分布總管的下側(cè)設(shè)有多個用以安裝物料分布支管的管口，使得物料分布支管垂直于物料分布總管設(shè)置。所述物料分布支?管可通過螺紋連接或焊接的方式與物料分布總管固定連接，二者也可一體加工成型；優(yōu)選地，所述物料分布總管與物料分布支管一體加工成型。

在本申請所提供的物料分布裝置中，沿兩個物料分布總管的下沿均勻設(shè)置多個所述物料分布支管。所述物料分布支管的數(shù)量可依據(jù)具體工藝要求確定，使物料在催化劑床層上方盡可能均勻地混合、分布。例如，每層催化劑床層的上方可設(shè)置50-60個物料分布支管，物料分布支管的下端設(shè)置50-60個噴嘴。