CN109012513A - 一种甲醇制烯烃反应器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种甲醇制烯烃反应器，它包括一密封壳体，密封壳体内部下方设置有密相流化床，位于密封壳体内的密相流化床上方设置有提升管，密相流化床和提升管之间通过锥板段连通形成开式耦合型式；提升管外部套设有封闭罩，位于第二锥形段下部的封闭罩与提升管之间形成环隙下料结构；在密封壳体内绕封闭罩的顶部侧壁四周环设旋风分离器，旋风分离器底部设置有料腿，料腿可不直接延伸至密相流化床中；密相流化床内设置有导流筒，空间上将密相流化床分成四个不同的反应区域。本发明的反应器深度耦合反应特性，可对反应进行精细控制，极大提高低碳烯烃收率和选择性；整个反应器结构更趋紧凑，工业应用便利，保证反应器的生产安全性和经济效益。

Description

一种甲醇制烯烃反应器

技术领域

本发明涉及一种气固快速反应、强放热、目的产物为反应中间物、催化剂积碳控制要求高的反应体系，特别涉及一种甲醇制烯烃反应器，属于煤制烯烃、石油化工技术领域。

背景技术

乙烯、丙烯等低碳烯烃作为最基础的有机化工原料，在当代石油和化学工业中起着举足轻重的作用。当前其生产主要依托以石脑油蒸汽裂解、催化裂化等为代表的石油路线，近年来，随石油资源日益短缺以及石油价格波动，石油生产路线成本不断增加，发展以甲醇制备烯烃为关键技术的低碳烯烃技术，丰富低碳烯烃生产工艺，成为维护能源安全，促进经济社会持续发展的重要着眼点。目前，该技术的相关研究已经取得实质性进展，部分已经实现工业化生产。

甲醇制烯烃反应属于典型的气固非均相催化反应，其首选催化剂为具有高活性的SAPO-34催化剂，反应特点为：强放热反应，反应热在20～35kJ/mol之间，纯甲醇进料绝热温升为250°左右；反应速度快，新鲜催化剂上反应动力学研究结果显示，甲醇与催化剂接触时间为0.04s即可实现完全转化，生成乙烯、丙烯及其他产物的反应时间为1s左右，故需严格控制气固接触时间；催化剂具有择形选择性，为实现目的低碳烯烃的较高收率和选择性，需要保证6％～9％的催化剂积碳量；催化剂积碳速率较慢，为数十分钟量级，因此催化剂在反应器内的停留时间应得到保证；为保证生产，积碳失活催化剂需要连续烧焦再生。基于以上特征，甲醇制烯烃采用气固流态化技术，反应器设计和工业生产中常选择提升管反应器或者床层反应器的反应器型式。

目前，甲醇制备烯烃反应装置存在的主要问题有：催化剂催化性能利用不足，催化剂积碳难以控制，产物气体器内过度反应，气固分离装置庞大而复杂且易产生安全生产问题等。

催化剂性能利用不足主要体现在两个方面，一是当采用提升管反应器作为MTO反应器时，催化剂单程积碳量较低，如果直接进入再生器烧焦再生，不但使得催化剂的利用效率大大下降，催化剂的频繁再生也造成催化剂的过度磨损等问题。二是若采用床层反应器作为MTO反应器，反应器内催化剂颗粒处于全混流状态，不同年龄的催化剂返混严重，导致催化剂的停留时间分布宽，催化剂积碳量分布极不均匀，不但严重影响了产品收率和选择性，而且大量催化能力和效果较佳的低积碳催化剂随失活催化剂进入烧焦再生阶段，直接造成了生产过程中的催化剂消耗大，再生器烧焦负荷高等问题。

催化剂积碳量难以控制的问题使得装置难以耦合催化剂择形选择性工艺特点，无法对产物气体实现精细控制。现有装置普遍存在积碳分布难以控制的问题，目前常通过调整装置操作条件进行控制，如调节装置催化剂循环量和循环比，另设催化剂补充管线使新鲜催化剂与积碳催化剂的混合等，工业实践表明，这些方法十分困难，且需要兼顾其他生产问题。因而从反应器本身着手实现对催化剂积碳的定量控制，最大程度上实现工艺与设备的匹配耦合，成为MTO工艺技术更趋成熟的关键。

造成产物气体器内过度反应的因素有两个，首先是产物气体在后反应系统停留时间过长，其次现有自由床反应器接近全混流反应器，使得气固接触触时间不能有效控制，产物气体返混严重导致停留时间增加。现有甲醇制烯烃工业化生产装置采用常规密相自由床反应器，密相床高度为6～8m，且通过控制流化床催化剂料位高度来控制反应时间，催化剂料位高度一般控制为3～6m，以实现1～3s的反应时间。而相关研究表明甲醇转化为烯烃的反应主要发生在分布器以上有限高度的床层内。这意味着甲醇快速转化后，产物气体即便不发生返混，也还要穿过较长距离的床层才能与催化剂分开，加剧了二次反应的发生。此外，产物气体离开流化床料面后携带催化剂向上运动15～20m的距离进入旋风分离器，该过程中产物气体停留时间过长，可达20～30s。因而，非常活泼的目的产物烯烃，在高温和催化剂条件下进一步发生低聚、甲基化、裂解、氢转移、脱氢等二次反应，氢气、烷烃及焦炭等非目的产物产量增加，从而限制了低碳烯烃收率与选择性的提高。

此外，工业装置中气固分离采用多级旋风分离器，占据了庞大的沉降空间，同时，旋风分离器料腿数量大并设置有膨胀节，结构非常复杂，实际工业过程中很容易出现料腿堵塞、断裂等问题，带来安全生产隐患甚至影响正常生产。

针对以上问题，国内外诸多学者提出了流化床内设置多反应区、两个流化床串联、流化床和提升管、下行床串联、增设内构件等多种反应器构型。CN101402538A公开了一种在流化床中设置上下两个反应区的反应器型式，通过在第一反应区上方设置一直径略大的第二反应区，使得离开第一反应区的气体直接进入第二反应区以使未转化的甲醇、二甲醚以及碳四以上烃类继续向低碳烯烃转化。不难发现，第二反应区内的催化剂为第一反应区内的积碳催化剂与再生催化剂的混合物，积碳分布宽，且该反应器并没有兼顾到产物气体与催化剂的快速分离和快速引出，因而并不能有效的提高低碳烯烃收率。类似的，专利CN1962573A也公开了一种脂肪族含氧化合物制备丙烯的多层流化床反应器结构，在该反应器中，每个床层下部均设置有气体分布器，催化剂自反应器顶端进入上部床层，并经内(外)溢流管进入下部床层。原料气从底部进入，气固逆流接触完成反应，因而可以保持较高的反应推动力，有利于抑制积碳和氢转移反应，有益于提高丙烯选择性。但是，该反应器两床层料位高度依靠溢流管控制，操作复杂，难以进行分区反应控制；另外，产物气体自底部气固接触瞬间便已产生，需经过整个反应器高度才能进行气固分离和引出，停留时间过长，二次反应不可控；床层间板式分布器也导致床层压降大，操作弹性受限。此外，CN102344329A还提出了一种流化床上方设置固定床反应区或流化床与固定床串联的醇/醚制烯烃装置。

CN102276406A公开了一种三反应区反应器，包括一用于甲醇转化至烯烃的独立第一快速床反应区，用于转化第一快速床反应区产物气体中未反应的甲醇/二甲醚、乙烯和碳四以上烃类，强化丙烯收率的串联的第二快速床反应区和提升管反应区。该反应器所设置的串联第二快速床反应区与提升管反应区的预积碳过程对于第一快速床主反应区积碳量的控制起到一定作用，但是碳四以上烃类的深度转化过程中，停留时间较短，因而转化率偏低，丙烯收率提高并不显著。专利CN105130727A公开了一种三级串联流化床反应器，催化剂在三级反应器内连续流动，相比单级流化床反应器积碳分布更加均匀，有效提高了催化剂生成能力，而气固逆流操作使大部分甲醇在预积碳的催化剂上反应，提高了低碳烯烃选择性。Shell公司在专利US2010/0268007A1也公开了一种多级提升管组合反应器，以提高低碳烯烃选择性和乙烯的比例。UOP在专利2011/0301393A1中也提出了两级串联气固逆流快速流化床反应器，有效改善了催化剂积碳量分布，提高了低碳烯烃选择性，降低了再生器体积。

CN1723262公开了一种带有中央催化剂回路的多级提升管反应装置。CN103372404A公开了一种甲醇制备低碳烯烃的新型循环流化装置，该装置采用提升管作为反应器，其突出特点在于对催化剂积碳的控制，自提升管末端快分装置分离下的积碳催化剂一部分通过内循环管重新返回底部预提升器与原料接触继续进入提升管反应器反应，另一部分催化剂则进入提升管再生器再生、脱气后回到底部预提升器，因而通过催化剂内循环和再生循环的循环强度调节便于有效控制催化剂积碳水平，从而提高低碳烯烃的收率。

CN102875296A公开的甲醇制低碳烯烃技术设置有快速床、下行床和提升管三个反应区。其中快速床反应区主要用于转化甲醇为低碳烯烃，下行床主要转化部分甲醇为二甲醚和低碳烯烃，提升管反应区主要用于将甲醇反应生成的碳四以上烃类转化为低碳烯烃。反应过程中，催化剂在快速床、下行床、提升管和再生器中循环，流向复杂且流量分配控制困难，在不同反应区中的催化剂积碳量也难以控制。

CN102875289A公开了一种内置提升管反应的流化床烯烃生产装置，含有碳四以上烯烃的第一原料进入流化床反应区，与催化剂接触反应，生成包含多种低碳烯烃的产物气及积碳待生催化剂；待生催化剂一部分进入再生器再生并返回流化床，另一部分则经过催化剂循环管线返回反应装置底部并进入出口端位于密相床内的提升管内，与第二原料的甲醇快速接触反应，最终经过提升管末端气固分布设备进入流化床，此时在提升管内未转化的甲醇/二甲醚和某些高碳烯烃将继续在流化床中进行转化。该专利涉及的反应装置可以实现甲醇到低碳烯烃的接力转化，并且提升管中参与反应的催化剂包含一定积碳有利于充分利用催化剂的择形选择性提高低碳烯烃收率，但是流化床内催化剂积碳分布过宽和目的烯烃产品器内停留时间过长，尤其是与高温催化剂的接触时间，将限制低碳烯烃收率的提高；此外，该反应装置无汽提部分，待生催化剂会携带部分产品气进入再生器燃烧，增加了再生器烧焦负荷的同时，降低了低碳烯烃产量。

US6166282公开了一种快速流化床反应器，原料气体以较低气速在密相反应区发生反应后(1m/s)，经缩径段被快速(1～4m/s)引入快分区，并实现与催化剂的快速分离。该反应器同时兼顾了气固高效接触反应与产物气体的快速分离和引出，且模拟发现，其内径和催化剂所需藏量大大减少，但是在积碳控制和催化剂性能充分利用方面仍有缺陷，故低碳烯烃收率一般为77％左右。CN101333141A也公开了一种快速流化床反应器，该反应装置将再生催化剂通过催化剂立管返回到流化床上部的汽提区，并与反应器上部旋风分离器分离下的催化剂混合，随后经外取热器和待生催化剂循环斜管返回流化床反应区。这种设置一方面在汽提区，再生新鲜催化剂和积碳催化剂可以充分混合均匀，同时，混合催化剂也达到了积碳量要求，另一方面经过汽提和外取热的催化剂热量降低，保证了反应区所需热量及床层温度的稳定，此外，再生催化剂返回汽提区的催化剂立管采用未反应的甲醇、二甲醚或碳四以上烃类作为提升介质，不但可以生成低碳烯烃，也可以对再生催化剂进行预结焦。

CN1356299公开了一种气固并流下行式流化床超短接触反应器，气固以接近理想平推流的方式接触反应，配合气固快速分离装置，催化剂与产物气体可快速分离，从而及时中止反应，减少二次反应的发生，且产物气体停留时间大大降低(2s左右)，原料转化率大于98％，乙烯、丙烯及丁烯收率大于93％。

CN104826559A公开了一种甲醇制烯烃反应设备，将一种内部设置格栅的密相流化床与输送管相连接，且输送管末端带有气固快速分离装置，经过快速分离装置的夹带少量催化剂颗粒的产物气体进入顶旋继续分离，从气固快速分离装置和顶旋料腿中分离下来的积碳催化剂先经汽提再返回密相流化床或进入再生器再生。这种反应设备能够显著降低产物气体的器内停留时间，改善产品分布，但是密相流化床反应区格栅的设置虽然可破碎气泡，强化气固接触，但是并不能有效控制气体返混，进一步控制产物气体在密相床内的停留时间；而且压降大，操作弹性较小；同时对于催化剂积碳的控制手段也有待强化。

CN202638401U公开了一种带隔离导流设施的甲醇制取低碳烯烃反应器，该反应器通过在密相床上方、变径段附近设置隔离导流锥及输送管，将脱离密相床的产物气体通过输送管快速引入旋风分离器，从而缩短气体停留时间，相比现有工业装置，停留时间可缩短50％。但是该反应器仍需多组旋风分离器及配件，且在催化剂积碳、反应控制等方面并无改善，另外，产物气体停留时间仍有缩短空间。

WO2015/081489A1公开了一种带内构件的密相流化床反应器，该反应器内部采用3个物料流动控制器和1个挡板竖直设置，将密相流化床分隔为2个二级预积碳区和2个二级反应区，并对应的设置有两路预积碳区高碳烃进料支线和两路反应区含氧化合物进料支线，催化剂则依序串行通过二级预积碳区和二级反应区。该反应器充分考虑到了含氧化合物向低碳烯烃转化过程与高碳烃向低碳烯烃转化过程对催化剂积碳量的不同要求，合理控制不同反应区积碳量，实现了催化剂性能的充分利用，可改善低碳烯烃收率，但是这种反应装置未能兼顾产物气体的快速分离与引出，在结构设置及生产操作上复杂，同时，受反应区限制，其生产能力有待于进一步考察。从工艺技术特点与反应器结构匹配的角度出发，不难发现以上反应器型式均可实现与部分工艺特点的耦合，且取得一定效果，而如何更为全面的耦合甲醇制烯烃反应特性成为反应器开发、进一步提高生产能力的瓶颈。另外，针对工业生产中，反应器上部自由空间设置多组旋风分离器带来的反应器庞大、料腿易堵塞和断裂的安全生产问题尚未有专利关注到。

气固环流反应器是基于传统环流反应器提出的一种用于气-固体系的新型反应器，实现了可控的平推流与有限全混流的有机结合，具有高效的气固接触效率、有序的颗粒流动、可控的颗粒停留时间、优秀的传热、传质性能等。当前气固环流反应器的应用主要集中在石油炼制领域，如待生催化剂汽提、组合式环流汽提器、再生催化剂外取热、石油焦燃烧、汽油改质降烯烃等，由于甲醇制烯烃与催化裂化在工艺特点上的相似性以及反应器开发目标的一致性，如：催化剂积炭失活与烧焦再生、待生催化剂预汽提、限制产物气体返混以提高目的产物选择性等，因而可以考虑将气固环流反应器应用于甲醇制烯烃反应过程。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种甲醇制烯烃反应器，该反应器型式紧密结合甲醇制烯烃工艺技术特点，气固接触高效可控，产物气体快速脱离反应区并可快速引出，催化剂积碳“多位一体”控制，密相床多反应区协控，操作弹性大；反应器内设置环隙下料结构可取代多组旋风分离器料腿，使得反应器结构更简单、安全、高效；故可从最大化反应推动力、最小化产物气体停留时间、最优化催化剂积碳量三个关键点对反应进行精细控制，极大程度上提高低碳烯烃的收率和选择性；同时，在提高生产性能、充分利用催化剂催化能力、降低再生器负荷的前提下，该反应器结构更趋简单、紧凑，工业应用便利、生产安全可靠、成本低，进一步保证装置的经济效益。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种甲醇制烯烃反应器，其特征在于：它包括密封壳体，所述密封壳体的内部下方设置有密相流化床；

在位于所述密封壳体内的所述密相流化床上方设置一提升管，所述提升管的下端连接有开口向下渐扩的锥板段，所述密相流化床和提升管之间通过所述锥板段连通形成开式耦合型式；所述提升管的上端设置有旋流快分装置，所述提升管和旋流快分装置的外部自上而下套设有封闭罩，所述提升管和封闭罩之间形成环隙自由空间；

所述封闭罩的下端具有开口向下渐扩的第一锥形段，且所述第一锥形段与所述锥板段呈上下间隔平行设置，所述第一锥形段的端部与所述密封壳体的侧壁密封连接；所述封闭罩的中部具有直径向下渐缩的第二锥形段，位于所述第二锥形段下方的所述封闭罩和提升管之间以及所述第一锥形段和锥板段之间形成环隙下料空间，且所述第一锥形段与锥板段的端部间隙形成环隙下料口，所述环隙下料空间和环隙下料口共同构成所述提升管和封闭罩之间与所述密相流化床连通的环隙下料结构；

在所述密封壳体内绕所述封闭罩的顶部侧壁四周环设多个旋风分离器，所述封闭罩的顶部侧壁上环设与所述旋风分离器一一对应的导流管，所述导流管和对应所述旋风分离器入口之间形成开式直连；

所述密封壳体的位于所述封闭罩上方的空间形成集气室，所述密封壳体的顶部设有与所述集气室连通的产物气体出口；每一所述旋风分离器的顶部出口通过升气管与所述集气室连通，每一所述旋风分离器的底部设置有与之连通的料腿，且所述料腿竖直向下穿过所述第一锥形段和锥板段并延伸至所述密相流化床的料位以下。

进一步地，所述密封壳体的底部设置有与所述密相流化床连通的原料气入口和待生催化剂管线，在所述密相流化床的底部设置与所述原料气入口密封连通的气体分布器，所述密封壳体的侧壁设置与所述密相流化床连通的再生催化剂管线。

进一步地，所述环隙下料空间的宽度范围为0.1～1m，优选地，所述环隙下料结构宽度为0.5m；所述环隙下料空间的高度范围为2～4m；所述环隙下料口的宽度与所述环隙下料空间的宽度相等；所述料腿的下部设置有翼阀；所述旋风分离器的数量为1～12个。

进一步地，在所述密相流化床内同轴设置一导流筒，且所述导流筒通过筋板固定在所述密封壳体侧壁上，所述导流筒将所述密相流化床分为位于所述导流筒内的导流筒反应区，位于所述导流筒与所述密封壳体之间的环隙反应区，位于所述导流筒底部的分布器影响区以及位于所述导流筒顶部的气固分离区；所述料腿的末端位于自所述导流筒中部(导流筒的1/2高度处)至其上沿之间的所述环隙反应区内；在位于所述导流筒反应区下方的所述分布器影响区内设置有导流筒气体分布器，在位于所述环隙反应区下方的所述分布器影响区内设置有环隙气体分布器，所述原料气入口与所述导流筒气体分布器和环隙气体分布器分别连通。

进一步地，位于所述封闭罩的所述第一锥形段上方的所述密封壳体侧壁具有直径向下渐缩的锥形变径段，所述料腿自所述旋风分离器的底部竖直向下延伸至所述锥形变径段的上沿；在位于所述锥形变径段下沿的所述密封壳体内壁以及所述封闭罩外壁之间设置汽提格栅，所述汽提格栅、密封壳体、封闭罩与第一锥形段之间形成环隙积料空间，在所述环隙积料空间内设置气提蒸汽入口，所述环隙积料空间通过外循环管线与所述密相流化床连通，所述外循环管线上设置有滑阀。

进一步地，在所述密相流化床内同轴设置一导流筒，且所述导流筒通过筋板固定在所述密封壳体侧壁上，所述导流筒将所述密相流化床分为位于所述导流筒内的导流筒反应区，位于所述导流筒与所述密封壳体之间的环隙反应区，位于所述导流筒底部的分布器影响区以及位于所述导流筒顶部的气固分离区；在位于所述导流筒反应区下方的所述分布器影响区内设置有导流筒气体分布器，在位于所述环隙反应区下方的所述分布器影响区内设置有环隙气体分布器，所述原料气入口与所述导流筒气体分布器和环隙气体分布器分别连通。

进一步地，所述外循环管线包括与所述环隙积料空间连通的上斜管段、与所述密相流化床连通的下斜管段，以及连通所述上斜管段和下斜管段的立管段，所述滑阀设置在所述立管段上，所述下斜管段与所述密封壳体的连通位置靠近所述导流筒中段水平位置。

进一步地，所述再生催化剂管线与所述密封壳体的连通位置靠近所述导流筒中段水平位置；所述导流筒直径与所述密相流化床床径之比为0.5～0.8，所述导流筒的高度为3～6m，所述导流筒反应区内操作气速为0.5～2m/s，所述环隙反应区内操作气速0.2～1.0m/s。

进一步地，在所述环隙下料口下方设置有内构件；

所述内构件为环形内构件，所述环形内构件固设在所述密封壳体内周壁上，所述环形内构件的横截面呈三角形；

或者，所述内构件为直径向上渐缩且内部中空的锥板形内构件，所述锥板形内构件与所述提升管为同轴设置；

又或者，所述内构件为环形溢流板式辅助排料结构，所述环形溢流板式辅助排料结构包括环形溢流板、环形下料挡板和环形托板，所述环形托板水平环绕固定设置在所述密封壳体内周壁上，自所述环形托板的端部竖直向上延伸形成所述环形溢流板，自所述锥板段端部竖直向下延伸形成所述环形下料挡板，所述环形下料挡板的下沿略低于所述环形溢流板的上沿，所述环形托板上设置有松动风点。

进一步地，所述环形内构件固设在所述环隙下料口下方0.02～0.3m处所述密封壳体的内周壁上，所述环形内构件的横截面三角形的顶角和底角均在37～53°之间，所述三角形的横截面最宽处的宽度为所述环形下料口宽度的1～1.5倍；

所述锥板形内构件上端开口直径为所述提升管直径的1～1.2倍，优选地，所述锥板形内构件上端开口直径为提升管直径的1倍；所述锥板形内构件下端开口边缘与所述密封壳体侧壁之间的距离为所述环隙下料口宽度的0.5～1倍，所述锥板形内构件底部锥角为37～53°，所述锥板形内构件的下端开口位于所述环隙下料口下方0.3～1m，优选地，所述锥板形内构件下端开口位于环隙下料口下方0.5m；

所述环形溢流板式辅助排料结构的所述环形下料挡板高度为0.1～0.5m，所述环形溢流板高度为所述环隙下料口宽度的1～2倍，所述环形托板的径向宽度为所述环隙下料口宽度的2～2.5倍，所述环形托板的安装位置与所述环形下料挡板下沿的距离为所述环隙下料口宽度的1～1.2倍，所述松动风点位于所述环形托板径向内侧0.6～0.8倍径向宽度处，且沿所述环形托板周向均布的松动风点个数在16～32个之间。

本发明采用以上技术方案，其具有如下优点：1、本发明的一种甲醇制烯烃反应器紧密结合甲醇制烯烃“快速放热反应”“催化剂择形选择”“目的产品为活性中间产物”等工艺技术特点。2、本发明的一种甲醇制烯烃反应器在密相流化床中设置导流筒，形成一种新型的气固环流反应器，一方面导流筒可通过规整颗粒流动实现催化剂在密相床内的有序环流，尤其导流筒底部区域催化剂的径向流动有助于破碎气泡，强化了气固接触效率；另一方面，以规整流动为前提的分区反应优势得以突显，导流筒反应区中气固相以近似平推流方式并流上行，而环隙反应区中为高密度催化剂与原料气逆流接触，最大程度的保证了反应的推动力，提高了传质、传热效率，床层温度易控，实现了原料气和催化剂的高效反应；第三方面，导流筒主反应区可实现快速床操作，气固密相接触时间可控制在0.5s，在保证甲醇完全转化的同时，最大程度上避免了产物气与床层的过长时间接触，进而避免了二次反应、副反应的发生，提高低碳烯烃的收率与选择性；第四方面，催化剂颗粒的器内有序环流延长了催化剂停留时间，契合了甲醇制烯烃过程对催化剂积碳的工艺技术要求，从而发展出一种催化剂积碳高效控制技术，保证了催化剂催化性能的充分高效利用；第五方面，由于分区进料、分区反应，故可进行反应的分区协控，根据实际的运行状况合理调整不同反应区的进料浓度等变量控制反应强度，增大了反应装置的操作弹性。3、本发明的一种甲醇制烯烃反应器采用密相流化床-提升管开式耦合形式且提升管末端设置有旋流快分装置，因而密相流化床生成的产物气体通过提升管得到快速引出，产物气体停留时间可控制在0.5s以内，最大程度避免了二次反应的发生，显著提高目的产品选择性及低碳烯烃收率。4、本发明的一种甲醇制烯烃反应器所设置的环隙下料结构，使得从旋流快分装置分离下来的催化剂颗粒，在保证操作稳定性的前提下，以更简单、便利、快速的方式顺利返回密相流化床，在工业实施过程中，这种结构避免了大量旋风分离器及配件(料腿、膨胀补偿器等)的使用，使得装置更趋简单、安全、高效、紧凑，保证了生产安全性与经济效益；另一方面，环隙下料结构自身还可形成料封，配合环隙下料口下方的内构件，在保证催化剂颗粒顺利返回密相流化床的同时，可防止脱离密相流化床的产物气体窜入，影响旋流快分装置的快分效果及产物气体的快速引出。5、本发明的一种甲醇制烯烃反应器，在密封壳体的锥形变径段的下方的环隙空间内可设置有汽提格栅，自顶部旋风分离器料腿排出的积碳催化剂可先经过汽提，分离出催化剂微孔及催化剂颗粒间夹带的油气，增加产物气收率，同时，带滑阀的外循环管线可调整积碳催化剂返回密相流化床的量，以灵活控制密相流化床内催化剂积碳量。6、本发明的一种甲醇制烯烃反应器中导流筒结构简单，制作、安装、操作、检修方便。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明实施例1中环形内构件的结构示意图；

图3是本发明环形内构件的A-A视图；

图4是本发明实施例2的结构示意图；

图5是本发明实施例3的结构示意图；

图6是本发明密相流体床内同轴设置导流筒的结构示意图；

图7是本发明实施例4的结构示意图；

图8是本发明实施例5的结构示意图

图9是本发明实施例5中锥板形内构件的俯视结构示意图；

图10是本发明实施例6中辅助排料环形溢流板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

实施例1

如图1所示，本发明提供了一种甲醇制烯烃反应器，它包括密封壳体3，密封壳体3的内部下方设置有密相流化床1，密封壳体3的底部设置有与密相流化床1连通的原料气入口25和待生催化剂管线21，密封壳体3的侧壁设置与密相流化床1连通的再生催化剂管线20。

在位于密封壳体3内的密相流化床1上方设置一提升管2，提升管2的下端连接有开口向下渐扩的锥板段27，密相流化床1和提升管2之间通过锥板段27连通形成开式耦合型式；提升管2的上端设置有旋流快分装置14，提升管2和旋流快分装置14的外部自上而下套设有封闭罩4，提升管2和封闭罩4之间形成环隙自由空间34。

封闭罩4的下端具有开口向下渐扩的第一锥形段6，且第一锥形段6与锥板段27呈上下间隔平行设置，第一锥形段6的端部与密封壳体3的侧壁密封连接；封闭罩4的中部具有直径向下渐缩的第二锥形段17，位于第二锥形段17下方的封闭罩4和提升管2之间以及第一锥形段6和锥板段27之间形成环隙下料空间5，且第一锥形段6与锥板段27的端部间隙形成环隙下料口7，环隙下料空间5和环隙下料口7共同构成提升管2和封闭罩4之间与密相流化床1连通的环隙下料结构，这样经旋流快分装置14分离出来的催化剂经环隙自由空间34以及环隙下料空间5和环隙下料口7共同构成的环隙下料结构返回密相流化床1；同时，正因为催化剂流经环隙下料空间5起到料封作用，能够防止脱离密相流化床1的产物气体窜入提升管2和封闭罩4之间的环隙自由空间34，影响产物气体的快速引出以及旋流快分装置14的快分效果。

在密封壳体3内绕封闭罩4的顶部侧壁四周环设多个旋风分离器15，封闭罩4的顶部侧壁上环设与旋风分离器15一一对应的导流管23，导流管23和对应旋风分离器15入口之间形成开式直连。

密封壳体3位于封闭罩4上方的空间形成集气室18，密封壳体3的顶部设有与集气室18连通的产物气体出口19；每一旋风分离器15的顶部出口通过升气管24与集气室18连通，每一旋风分离器15的底部设置有与之连通的料腿16(料腿16为管状结构，为清晰表达工作原理，图中用线条表示)，且料腿16竖直向下穿过第一锥形段6和锥板段27并延伸至密相流化床1的料位以下，这样能够使经旋风分离器15分离出的积碳催化剂直接返回密相流化床1；同时，为保证催化剂固体颗粒自上而下单向流动，料腿16的下部设置有翼阀28。

进一步地，如图2、图3所示，为了防止自密相流化床1上行的产物气体经环隙下料口7窜入环隙下料空间5内，保证催化剂颗粒顺利自环隙下料口7排出并返回密相流化床1，在环隙下料口7下方的壳体3侧壁上固设内构件8。

进一步地，内构件8设置于环隙下料口7下方0.02～0.3m处密封壳体3侧壁上，其为环形结构，横截面呈三角形，三角形的顶角B和底角C均为37～53°；横截面最宽处的宽度为环隙下料口7宽度的1～1.5倍。

进一步地，环隙下料空间5的宽度范围为0.1～1m，优选为0.5m；环隙下料空间5的高度范围为2～4m；环隙下料口7的宽度与环隙下料空间5的宽度相等。

进一步地，在密相流化床1的底部设置气体分布器36，气体分布器36与原料气入口25密封连通。

进一步地，旋风分离器15的数量可为1～12个。

本实施例的工作原理如下：原料气经过气体分布器36进入密相流化床1底部，与催化剂形成剧烈的湍动接触，气固以全混流的方式接触反应，随后，夹带有积碳催化剂颗粒的产物气体脱离密相段，经过3～6m的自由空间后通过锥板段27被快速引入提升管2，经提升管2上端的旋流快分装置14实现产物气体与夹带积碳催化剂颗粒的快速分离，积碳催化剂从旋流快分装置14的旋臂切向喷出后进入环隙自由空间34，随后进入环隙下料空间5，最终经环隙下料口7排出，返回密相流化床1；产物气体向上经导流管23进入旋风分离器15进一步进行气固分离，分离下的积碳催化剂经过料腿16直接返回密相流化床1，返料位置位于密相段料位以下。经旋风分离器15分离出的产物气体通过升气管24进入集气室18，最终经产物气出口19离开反应器并进入后续分离系统。

在本实施例1中，本发明提供的甲醇制烯烃反应器具有以下有益效果：

1、本发明的甲醇制烯烃反应器采用密相流化床-提升管开式耦合形式且提升管末端设置有旋流快分装置，因而密相流化床生成的产物气体通过提升管得到快速引出，产物气体停留时间可控制在0.5s以内，最大程度避免了二次反应的发生，显著提高目的产品选择性及低碳烯烃收率。

2、本发明的甲醇制烯烃反应器所设置的环隙下料结构，使得从旋流快分装置分离下来的催化剂颗粒，在保证操作稳定性的前提下，以更简单、便利、快速的方式顺利返回密相流化床，在工业实施过程中，这种结构避免了大量旋风分离器及配件(料腿、膨胀补偿器等)的使用，使得装置更趋简单、安全、高效、紧凑，保证了生产安全性与经济效益；另一方面，环隙下料结构自身还可形成料封，配合环隙下料口下方的环形内构件，在保证催化剂颗粒顺利返回密相流化床的同时，可防止脱离密相流化床的产物气体窜入，影响产物气体的快速引出及旋流快分装置的快分效果。

实施例2

如图4所示，本实施例与实施例1相比，其他结构不变，主要区别在于：位于封闭罩4的第一锥形段6上方的密封壳体3侧壁具有直径向下渐缩的锥形变径段26，料腿16自旋风分离器15的底部竖直向下延伸至锥形变径段26的上沿；在位于锥形变径段26下沿的密封壳体3内壁以及封闭罩4外壁之间设置汽提格栅35，汽提格栅35、壳体3、封闭罩4与第一锥形段6之间形成环隙积料空间29，在环隙积料空间29内设置气提蒸汽入口22，环隙积料空间29通过外循环管线12与密相流化床1连通，外循环管线12上设置有滑阀13；这样，利用汽提格栅35对料腿16流下的积碳催化剂进行气提，同时起到松动风的作用，利于汽提后的催化剂经外循环管线12返回密相流化床1内，从而保证来自旋风分离器15的料腿16积碳催化剂顺利返回密相流化床1。

进一步地，外循环管线12包括分别与环隙积料空间29、密相流化床1连通的上斜管段121和下斜管段122，连通上斜管段121和下斜管段122的立管段123，滑阀13设置在立管段123上；这样，一方面通过控制滑阀13开度灵活调整催化剂返回量，进而控制反应器内催化剂积碳量，另一方面有利于防止密相流化床1内反应气窜入，影响装置操作稳定性。

进一步地，外循环管线12的下斜管段122与密封壳体3侧壁的连接位置位于密相流化床1的中部。

本实施例的工作原理如下：原料气经过气体分布器36进入密相流化床1底部，与催化剂形成剧烈的湍动接触，气固以全混流的方式接触反应，随后，夹带有积碳催化剂颗粒的产物气体脱离密相段，夹带有积碳催化剂颗粒的产物气体，经过3～6m的自由空间后通过锥板段27被快速引入提升管2，经提升管2上部旋流快分装置14实现产物气体与夹带积碳催化剂颗粒的快速分离，积碳催化剂从旋流快分装置14旋臂切向喷出后进入环隙自由空间34，随后进入环隙下料空间5，最终经环隙下料口7排出，并返回密相流化床1；产物气体向上经导流管23进入旋风分离器15进一步进行气固分离，分离下的积碳催化剂经过料腿16排出进入汽提格栅35，蒸汽通过汽提蒸汽入口22进入并对催化剂进行汽提，催化剂颗粒经过汽提后进入环隙积料空间29，并经外循环管线12返回密相流化床1；产物气体经旋风分离器15顶部升气管24进入集气室18，最终经产物气出口19离开反应器并进入后续分离系统。

在本实施例2中，本发明提供的甲醇制烯烃反应器具有以下有益效果：

本发明的甲醇制烯烃反应器的锥形变径段下方环隙空间设置有汽提格栅，使自顶部旋风分离器料腿排出的积碳催化剂可先经过汽提，分离出催化剂微孔及催化剂颗粒间夹带的油气，增加产物气收率，同时，带滑阀的外循环管线可调整积碳催化剂返回密相流化床的量，以灵活控制密相床内催化剂积碳量。

实施例3

如图5、图6所示，本实施例与实施例1相比，其他结构不变，主要区别在于：在密相流化床1内同轴设置一导流筒9，且导流筒9通过筋板(图中未示出)固定在密封壳体3侧壁上，导流筒9将密相流化床1分为位于导流筒9内的导流筒反应区31，位于导流筒9与壳体3之间的环隙反应区32，位于导流筒9底部的分布器影响区30以及位于导流筒9顶部的气固分离区33，料腿16的末端位于自导流筒9中部(导流筒9的1/2高度处)至其上沿之间的环隙反应区32内；同时，在位于导流筒反应区31下方的分布器影响区30内设置有导流筒气体分布器10，在位于环隙反应区32下方的分布器影响区30内设置有环隙气体分布器11，原料气入口25与导流筒气体分布器10、环隙气体分布器11分别连通，原料气两路进入反应器内，从而实现分区进料。

进一步地，导流筒9直径与密相流化床1床径之比为0.5～0.8，从而使导流筒反应区31截面积略大于环隙反应区32，保证导流筒反应区31作为主反应区的反应强度；导流筒的高度采取传统鼓泡床静床层高度，范围为3～6m，从而避免甲醇穿透床层，同时，应当使催化剂料位高度齐平或高于导流筒9的上沿；导流筒反应区31内操作气速0.5～2m/s，环隙反应区32内操作气速0.2～1.0m/s。

本实施例的工作原理如下：原料气分两路经导流筒气体分布器10与环隙气体分布器11进入密相流化床1底部，与催化剂进行接触；随后，在导流筒反应区31，催化剂与原料气以近似活塞流的方式并行向上流动，到达导流筒9顶部后进入气固分离区33，产物气体与颗粒流主体脱离，产物气体夹带少量催化剂继续上行，经过较短的距离后，被引入提升管2，颗粒流则夹带少量产物气体环流进入环隙反应区32，边脱气边向下流动；在环隙反应区32，来自环隙气体分布器11的原料气与环隙反应区32中经过脱气的高密度下行催化剂颗粒流逆流接触，快速高效转化，之后，高密度催化剂颗粒流下行至导流筒9底部的分布器影响区30，然后径向流入导流筒反应区31，完成一个周期的环流；环隙反应区32的产物气体穿过环隙反应区32高密度颗粒床层后，与来自导流筒反应区31的上升产物气流汇合。夹带有积碳催化剂颗粒的产物气体，经过3～6m的自由空间后通过锥板段27被快速引入提升管2，经提升管2上部旋流快分装置14实现产物气体与夹带积碳催化剂颗粒的快速分离，积碳催化剂从旋流快分装置14旋臂切向喷出后进入环隙自由空间34，随后进入环隙下料空间5，最终经环隙下料口7排出，并返回密相流化床1；产物气体向上经导流管23进入旋风分离器15进一步进行气固分离，分离下的积碳催化剂经过料腿16直接返回密相流化床，且返料位置位于环隙反应区32的中部或略靠上的位置，这样，一方面可以避免返回的催化剂对环隙反应区32上部催化剂颗粒脱气行为的干扰，另一方面催化剂颗粒进入密相流化床1后顺速度梯度下行，动量损失小，加之，因颗粒量增加使得环隙反应区32内颗粒密度增加，可强化环流推动力。经旋风分离器15分离出的产物气体通过顶部升气管24进入集气室18，最终经产物气出口19离开反应器并进入后续分离系统。

在本实施例3中，本发明提供的甲醇制烯烃反应器具有以下有益效果：

本发明的甲醇制烯烃反应器在密相流化床中设置导流筒，形成一种新型的气固环流反应器，一方面导流筒可通过规整颗粒流动实现催化剂在密相床内的有序环流，尤其导流筒底部区域催化剂的径向流动有助于破碎气泡，强化了气固接触效率；另一方面，以规整流动为前提的分区反应优势得以突显，导流筒反应区中气固相以近似平推流方式并流上行，而环隙反应区中为高密度催化剂与原料气逆流接触，最大程度的保证了反应的推动力，提高了传质、传热效率，床层温度易控，实现了原料气和催化剂的高效反应；第三方面，在保证甲醇完全转化的同时，最大程度上避免了产物气与床层的过长时间接触，主反应区气固密相接触时间可控制在0.5s，进而避免了二次反应、副反应的发生，提高了低碳烯烃的收率与选择性；第四方面，催化剂颗粒的器内有序环流延长了催化剂停留时间，契合了甲醇制烯烃过程对催化剂积碳的工艺技术要求，从而发展出一种催化剂积碳高效控制技术，保证了催化剂催化性能的充分高效利用；第五方面，由于分区进料、分区反应，故可进行反应的分区协控，根据实际的运行状况合理调整不同反应区的进料浓度等变量控制反应强度，增大了反应装置的操作弹性。

实施例4

如图7所示，本实施例与实施例2相比，其他结构相同，主要区别在于：在密相流化床1内同轴设置一导流筒9，且导流筒9通过筋板(图中未示出)固定在密封壳体3侧壁上，导流筒9将密相流化床1分为位于导流筒9内的导流筒反应区31，位于导流筒9与密封壳体3之间的环隙反应区32，位于导流筒9下部的分布器影响区30以及位于导流筒9上部的气固分离区33；同时，在位于导流筒反应区31下方以及环隙反应区32下方的分布器影响区30内分别设置导流筒气体分布器10与环隙气体分布器11，原料气入口25与导流筒气体分布器10、环隙气体分布器11分别连通，原料气两路进入反应器内，从而实现分区进料。

进一步地，外循环管线12的下斜管段122及再生催化剂管线20与密封壳体3的连通位置均位于导流筒9中段水平位置附近，一方面不会影响环隙反应区32催化剂下行脱气，另一方面也可强化催化剂环流推动力。

本实施例的工作原理如下：原料气分两路经导流筒导流筒气体分布器10与环隙气体分布器11进入密相流化床1底部，与催化剂形成剧烈的湍动接触，随后，在导流筒反应区31，催化剂与原料气以近似活塞流的方式并行向上流动，到达导流筒9顶端后进入气固分离区33，产物气体与颗粒流主体脱离，产物气体夹带少量催化剂继续上行，经过较短的距离后，被引入提升管2，颗粒流则夹带少量产物气体环流进入环隙反应区32，边脱气边向下流动；在环隙反应区32，来自环隙气体分布器11的原料气与环隙反应区32中经过脱气的高密度下行颗粒流逆流接触，快速高效转化，之后，高密度颗粒流下行至导流筒9底部分布器影响区30并径向流入导流筒反应区31内，完成一个周期的环流；环隙反应区32的产物气体穿过环隙反应区32高密度颗粒床层后，与来自导流筒反应区31的上升产物气流汇流。在这一过程中，以规整流动为前提的分区反应优势得以突显，导流筒反应区31中气固相以近似平推流方式并流上行，而环隙反应区32中为高密度催化剂与原料气逆流接触，最大程度的保证了反应的推动力，实现了原料气和催化剂的高效反应，同时，在保证甲醇完全转化的同时，最大程度上避免了产物气与床层的过长时间接触，进而避免副反应的发生，提高低碳烯烃的收率与选择性；另一方面，颗粒的器内有序环流延长了催化剂的停留时间，契合了甲醇制烯烃过程对催化剂积碳的工艺技术要求，从而发展出一种高效催化剂积碳控制技术；第三方面，由于分区进料、分区反应，故可进行反应的分区协控，根据实际的运行状况合理调整不同反应区的进料浓度等变量控制反应强度，操作弹性大。

夹带有积碳催化剂颗粒的产物气体，经过3～6m的自由空间后通过锥板段27被快速引入提升管2，经提升管2上部旋流快分装置14实现产物气体与夹带积碳催化剂颗粒的快速分离，积碳催化剂从旋流快分装置14旋臂切向喷出后进入环隙自由空间34，随后进入环隙下料空间5，最终经环隙下料口7排出，并返回密相流化床1；产物气体向上经导流管23进入旋风分离器15进一步进行气固分离，分离下的积碳催化剂经过料腿16排出进入汽提格栅35，蒸汽通过汽提蒸汽入口22进入并对催化剂进行汽提，催化剂颗粒经过汽提后进入环隙积料空间29，并经催化剂外循环管线12返回密相流化床1；产物气体经旋风分离器15顶部升气管24进入集集气室18，最终经产物气出口19离开反应器并进入后续分离系统。

本实施例的有益效果与实施例3的有益效果相同，此处不再赘述。

实施例5

如图8、图9所示，本实施例与实施例4相比，其他结构相同，主要区别在于：设置在环隙下料口7下方的内构件8为直径向上渐缩且内部中空的锥板形内构件，该锥板形内构件与提升管2为同轴设置，锥板形内构件的下端开口42位于环隙下料口7下方0.3～1m，优选为0.5m。

进一步地，上述锥板形内构件亦适用于实施例1至3，在实施例1和实施例3中，锥板形内构件同轴设置在提升管2的下方，锥板形内构件的下端开口42位于环隙下料口7下方0.3～1m，优选为0.5m，料腿16竖直向下穿过第一锥形段6、锥板段27和锥板形内构件的锥壁并延伸至密相流化床1的料位以下。在实施例2中，设置在环隙下料口7下方的内构件8为锥板形内构件，锥板形内构件同轴设置在提升管2的下方，锥板形内构件的下端开口42位于环隙下料口7下方0.3～1m，优选为0.5m。

进一步地，锥板形内构件上端开口41直径为提升管2直径的1～1.2倍，优选地，锥板形内构件上端开口41直径为提升管2直径的1倍；锥板形内构件下端开口42边缘与密封壳体3侧壁之间的距离为环隙下料口7宽度的0.5～1倍；锥板形内构件底部锥角为37～53°。

本实施例与实施例4的工作原理基本相同，此处不再赘述。

在本实施例5中，本发明提供的甲醇制烯烃反应器具有以下有益效果：

本发明设置在环隙下料口下方的内构件采用直径向上渐缩的锥板形内构件，一方面能够防止产物气体窜入环隙下料空间，最大程度的保证了环隙下料空间内催化剂返回密相流化床，另一方面可加速产物气体的快速引出，并在锥板作用下减少催化剂的夹带量。

实施例6

如图10所示，与实施例1至实施例5相比，其他结构不变，主要区别在于，设置在环隙下料口7下方的内构件8为环形溢流板式辅助排料结构，环形溢流板式辅助排料结构包括环形溢流板38、环形下料挡板39和环形托板40，环形托板40水平环绕固定设置在密封壳体3内周壁上，自环形托板40的端部竖直向上延伸形成环形溢流板38，自锥板段27端部竖直向下延伸形成环形下料挡板39，环形下料挡板39下沿略低于环形溢流板38的上沿，环形托板40上设置有松动风点43。

进一步地，环形下料挡板39高度为0.1～0.5m，环形溢流板38高度为环隙下料口7宽度的1～2倍，环形托板40的径向宽度为环隙下料口7宽度的2～2.5倍，环形托板40的安装位置与环形下料挡板39下沿的距离为环隙下料口7宽度的1～1.2倍，从而使得环形溢流板式辅助排流结构的排料通量大于或等于环隙下料空间5的下料通量；松动风点43位于环形托板40径向内侧0.6～0.8倍径向宽度处，且沿环形托板40周向均布的松动风点43个数可为16～32个，以实现来自环隙下料空间5的催化剂顺利排出。

本实施例与实施例4的工作原理基本相同，此处不再赘述。

本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的。在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进或等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种甲醇制烯烃反应器，其特征在于：它包括密封壳体，所述密封壳体的内部下方设置有密相流化床；

在位于所述密封壳体内的所述密相流化床上方设置一提升管，所述提升管的下端连接有开口向下渐扩的锥板段，所述密相流化床和提升管之间通过所述锥板段连通形成开式耦合型式；所述提升管的上端设置有旋流快分装置，所述提升管和旋流快分装置的外部自上而下套设有封闭罩，所述提升管和封闭罩之间形成环隙自由空间；

所述封闭罩的下端具有开口向下渐扩的第一锥形段，且所述第一锥形段与所述锥板段呈上下间隔平行设置，所述第一锥形段的端部与所述密封壳体的侧壁密封连接；所述封闭罩的中部具有直径向下渐缩的第二锥形段，位于所述第二锥形段下方的所述封闭罩和提升管之间以及所述第一锥形段和锥板段之间形成环隙下料空间，且所述第一锥形段与锥板段的端部间隙形成环隙下料口，所述环隙下料空间和环隙下料口共同构成所述提升管和封闭罩之间与所述密相流化床连通的环隙下料结构；

在所述密封壳体内绕所述封闭罩的顶部侧壁四周环设多个旋风分离器，所述封闭罩的顶部侧壁上环设与所述旋风分离器一一对应的导流管，所述导流管和对应所述旋风分离器入口之间形成开式直连；

所述密封壳体的位于所述封闭罩上方的空间形成集气室，所述密封壳体的顶部设有与所述集气室连通的产物气体出口；每一所述旋风分离器的顶部出口通过升气管与所述集气室连通，每一所述旋风分离器的底部设置有与之连通的料腿，且所述料腿竖直向下穿过所述第一锥形段和锥板段并延伸至所述密相流化床的料位以下。

2.如权利要求1所述的一种甲醇制烯烃反应器，其特征在于：所述密封壳体的底部设置有与所述密相流化床连通的原料气入口和待生催化剂管线，在所述密相流化床的底部设置与所述原料气入口密封连通的气体分布器，所述密封壳体的侧壁设置与所述密相流化床连通的再生催化剂管线。

3.如权利要求1所述的一种甲醇制烯烃反应器，其特征在于：所述环隙下料空间的宽度范围为0.1～1m，所述环隙下料空间的高度范围为2～4m；所述环隙下料口的宽度与所述环隙下料空间的宽度相等；所述料腿的下部设置有翼阀；所述旋风分离器的数量为1～12个。

4.如权利要求1所述的一种甲醇制烯烃反应器，其特征在于：在所述密相流化床内同轴设置一导流筒，且所述导流筒通过筋板固定在所述密封壳体侧壁上，所述导流筒将所述密相流化床分为位于所述导流筒内的导流筒反应区，位于所述导流筒与所述密封壳体之间的环隙反应区，位于所述导流筒底部的分布器影响区以及位于所述导流筒顶部的气固分离区；所述料腿的末端位于自所述导流筒中部至其上沿之间的所述环隙反应区内；在位于所述导流筒反应区下方的所述分布器影响区内设置有导流筒气体分布器，在位于所述环隙反应区下方的所述分布器影响区内设置有环隙气体分布器，所述原料气入口与所述导流筒气体分布器和环隙气体分布器分别连通。

5.如权利要求1所述的一种甲醇制烯烃反应器，其特征在于：位于所述封闭罩的所述第一锥形段上方的所述密封壳体侧壁具有直径向下渐缩的锥形变径段，所述料腿自所述旋风分离器的底部竖直向下延伸至所述锥形变径段的上沿；在位于所述锥形变径段下沿的所述密封壳体内壁以及所述封闭罩外壁之间设置汽提格栅，所述汽提格栅、密封壳体、封闭罩与第一锥形段之间形成环隙积料空间，在所述环隙积料空间内设置气提蒸汽入口，所述环隙积料空间通过外循环管线与所述密相流化床连通，所述外循环管线上设置有滑阀。

6.如权利要求5所述的一种甲醇制烯烃反应器，其特征在于：在所述密相流化床内同轴设置一导流筒，且所述导流筒通过筋板固定在所述密封壳体侧壁上，所述导流筒将所述密相流化床分为位于所述导流筒内的导流筒反应区，位于所述导流筒与所述密封壳体之间的环隙反应区，位于所述导流筒底部的分布器影响区以及位于所述导流筒顶部的气固分离区；在位于所述导流筒反应区下方的所述分布器影响区内设置有导流筒气体分布器，在位于所述环隙反应区下方的所述分布器影响区内设置有环隙气体分布器，所述原料气入口与所述导流筒气体分布器和环隙气体分布器分别连通。

7.如权利要求6所述的一种甲醇制烯烃反应器，其特征在于：所述外循环管线包括与所述环隙积料空间连通的上斜管段、与所述密相流化床连通的下斜管段，以及连通所述上斜管段和下斜管段的立管段，所述滑阀设置在所述立管段上，所述下斜管段与所述密封壳体的连通位置靠近所述导流筒中段水平位置。

8.如权利要求4或6所述的一种甲醇制烯烃反应器，其特征在于：所述再生催化剂管线与所述密封壳体的连通位置靠近所述导流筒中段水平位置；所述导流筒直径与所述密相流化床床径之比为0.5～0.8，所述导流筒的高度为3～6m，所述导流筒反应区内操作气速为0.5～2m/s，所述环隙反应区内操作气速0.2～1.0m/s。

9.如权利要求1、4、5或6所述的一种甲醇制烯烃反应器，其特征在于：在所述环隙下料口下方设置有内构件；

所述内构件为环形内构件，所述环形内构件固设在所述密封壳体内周壁上，所述环形内构件的横截面呈三角形；

或者，所述内构件为直径向上渐缩且内部中空的锥板形内构件，所述锥板形内构件与所述提升管为同轴设置；

又或者，所述内构件为环形溢流板式辅助排料结构，所述环形溢流板式辅助排料结构包括环形溢流板、环形下料挡板和环形托板，所述环形托板水平环绕固定设置在所述密封壳体内周壁上，自所述环形托板的端部竖直向上延伸形成所述环形溢流板，自所述锥板段端部竖直向下延伸形成所述环形下料挡板，所述环形下料挡板的下沿略低于所述环形溢流板的上沿，所述环形托板上设置有松动风点。

10.如权利要求9所述的一种甲醇制烯烃反应器，其特征在于：所述环形内构件固设在所述环隙下料口下方0.02～0.3m处所述密封壳体的内周壁上，所述环形内构件的横截面三角形的顶角和底角均在37～53°之间，所述三角形的横截面宽度为所述环形下料口宽度的1～1.5倍；

所述锥板形内构件上端开口直径为所述提升管直径的1～1.2倍，所述锥板形内构件下端开口边缘与所述密封壳体侧壁之间的距离为所述环隙下料口宽度的0.5～1倍，所述锥板形内构件底部锥角为37～53°，所述锥板形内构件的下端开口位于所述环隙下料口下方0.3～1m；

所述环形溢流板式辅助排料结构的所述环形下料挡板高度为0.1～0.5m，所述环形溢流板高度为所述环隙下料口宽度的1～2倍，所述环形托板的径向宽度为所述环隙下料口宽度的2～2.5倍，所述环形托板的安装位置与所述环形下料挡板下沿的距离为所述环隙下料口宽度的1～1.2倍，所述松动风点位于所述环形托板径向内侧0.6～0.8倍径向宽度处，且沿所述环形托板周向均布的松动风点个数在16～32个之间。