CN112546974A - 一种用于甲醇制烯烃的流化床反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于甲醇制烯烃的流化床反应器,其包括快床反应器(1)、二密床(2)和交叉型进料分布器(9),所述交叉型进料分布器(9)包括一个或多个水平进料分布支管(17)、一个或多个斜进料分布支管(19)和进料主管(18),其中所述水平进料分布支管(17)和斜进料分布支管(19)与进料主管(18)相连,进料主管(18)与快床反应器(1)的连接口设置在快床反应器(1)的下部。采用本发明的流化床反应器用于甲醇制烯烃时,具有氧化物回炼时氧化物转化率高的优点。
Description
技术领域
本发明属于甲醇制烯烃领域,具体涉及一种用于甲醇制烯烃的流化床反应器。
背景技术
甲醇作为化工原料,采用SAPO-34、ZSM-5催化剂,反应可得到乙烯、丙烯和芳烃产品。由煤或天然气制甲醇的工艺十分成熟,可实现上百万吨级的生产规模。在流态化反应再生装置中的反应器内,如果原料进料在流化床中分布不均匀,会造成流化床偏流,使气体与催化剂不能均匀地接触,造成反应不完全的现象。为避免这一现象,一般采取缩小原料进料分布器喷嘴直径提高原料进料的喷射速度、增加使原料进料均匀分布的附件等方法。目前工业上使用的原料进料分布器主要有两种类型:板式进料分布器和树枝状管式进料分布器。
CN103288570B、CN107961745A、CN104437274B专利公开了的转化甲醇原料的流化床装置均设有进料分布器,但未详细介绍进料分布器的结构。CN201154303Y公开了一种由树枝状管式进料分布器和板式进料分布器组成的气体进料分布器,呈圆盘状。CN207576359U和CN205868196U公开了有多个支管的进料分布器。此类进料分布器的直径和反应器直径相同,主要实现原料和反应器内所有催化剂均匀地接触。对于原料仅和进入流化床反应器的一种催化剂均匀、充分接触的情况,上述进料分布器不能满足需求。
MTO过程副产酮、醛、醚等含氧化合物,为减少原料的碳基损失,现有技术是将这部分含氧化合物和未转化的甲醇直接返回MTO反应器。然而,现有技术存在副产氧化物转化率低,需要大量外甩的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的氧化物回炼时氧化物转化率低的技术问题,本发明提供了一种具有交叉型进料分布器的流化床反应器。该反应器具有氧化物回炼时氧化物转化率高的优点。
一方面,本发明提供了一种用于甲醇制烯烃的流化床反应器,其包括快床反应器(1)、二密床(2)和交叉型进料分布器(9),所述交叉型进料分布器(9)包括一个或多个水平进料分布支管(17)、一个或多个斜进料分布支管(19)和进料主管(18),其中所述水平进料分布支管(17)和斜进料分布支管(19)与进料主管(18)相连,进料主管(18)与快床反应器(1)的连接口设置在快床反应器的下部。
根据本发明的一些实施方式,所述流化床反应器还包括外取热器(3)、循环斜管(5)、外取下斜管(6)、再生斜管(14)、待生斜管(15)和甲醇原料分布器(8);其中,循环斜管(5)连接二密床(2)和快床反应器(1),再生斜管(14)和快床反应器(1)相连,待生斜管(15)和二密床(2)相连,外取下斜管(6)连接外取热器(3)和快床反应器(1)。
根据本发明的一些实施方式,所述甲醇原料分布器(8)位于快床反应器(1)下部。
根据本发明的一些实施方式,所述再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口位于交叉型进料分布器(9)上方。
根据本发明的一些实施方式,所述循环斜管(5)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方。
根据本发明的一些实施方式,所述外取下斜管(6)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方。
根据本发明的一些实施方式,所述甲醇原料分布器(8)位于再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口上方。
根据本发明的一些实施方式,混合含氧化合物水溶液原料(11)从进料主管(18)进入。
根据本发明的一些实施方式,所述水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)间的夹角β为90+α,其中α为催化剂斜管(20)和快床反应器(1)的夹角。
根据本发明的一些实施方式,所述斜进料分布支管(19)非连接端和水平进料分布支管(17)的垂直距离H,斜进料分布支管(19)和水平进料分布支管(17)的连接处距离快床反应器(1)的器壁的距离L,其中α、H和L间的关系为:
根据本发明的一些实施方式,所述水平进料分布分管(17)和斜进料分布支管(19)设置至少一排小孔(21)。
根据本发明的优选实施方式,所述水平进料分布分管(17)和斜进料分布支管(19)设置一排小孔(21)时,沿反应器轴向开孔。
根据本发明的一些实施方式,所述小孔(21)的形状包括选自圆形、椭圆形和长方形中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式,所述小孔(21)为圆形。
根据本发明的一些实施方式,所述或小孔(21)并列均匀分布或交错均匀分布。
根据本发明的一些实施方式,所述小孔(21)的开孔率为0.05-0.2。所述开孔率指开孔总面积占反应器床层截面积的比值。
根据本发明的一些实施方式,所述水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)的直径比为(0.5-1.5):1。
根据本发明的一些实施方式,所述进料主管(18)和斜进料分布支管(19)的直径比为(0.5-1):1。
根据本发明的一些实施方式,所述催化剂斜管(20)和快床反应器(1)的夹角α为30°-70°。
根据本发明的一些实施方式,所述交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度和快床反应器(1)的直径之比为(0.3-0.6):1。
根据本发明的一些实施方式,所述斜进料分布支管(19)和水平进料分布支管(17)的连接处距离快床反应器(1)的器壁的距离L和交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度之比为(0.1-0.5):1。
根据本发明的一些实施方式,所述甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)的距离为快床反应器(1)总高度的1-5%。
在另一方面,本发明提供了一种根据第一方面所述的流化床反应器在甲醇制烯烃工业生产中的应用。
根据本发明的一些实施方式,所述快床反应器(1)内温度为450-520℃,气速为0.5-3米/秒,催化剂床层密度为30-200千克/立方米,反应表压0-0.4兆帕,甲醇原料(10)的质量空速为3-30h-1,混合含氧化合物水溶液原料(11)的质量空速为0.05-1h-1。
根据本发明的一些实施方式,所述再生催化剂(12),以催化剂总质量计,碳含量小于0.1%。
本发明提供的用于甲醇制烯烃的流化床反应器在用于MTO过程副产混合含氧化合物转化中,由于采用交叉型进料分布器,混合含氧化合物水溶液可以和再生催化剂充分、均匀地接触反应,从而高效地转化为低碳烃,避免重烃和苯酚类化合物的生成。采用本发明的技术方案,氧化物回炼时氧化物转化率高,并且乙烯和丙烯碳基总收率可达82%以上,取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为根据本发明的流化床反应器的装置示意图,其中,1为快床反应器;2为二密床;3为外取热器;4为旋风分离器;5为循环斜管;6为外取下斜管;7为外取上斜管;8为甲醇原料分布器;9为交叉型进料分布器;10为甲醇原料;11为混合含氧化合物水溶液原料;12为再生催化剂;13为反应产物;14为再生斜管;15为待生斜管;16为待生催化剂;
图2为根据本发明的交叉型进料分布器的示意图,其中,17为水平进料分布主管;18为进料主管;19为斜进料分布支管;20为催化剂斜管;21为小孔。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述,但不仅限于本实施例。
【实施例1】
采用SAPO-34催化剂和具有交叉型进料分布器的流化床反应器,包括快床反应器(1)、二密床(2)、外取热器(3)、循环斜管(5)、外取下斜管(6)、再生斜管(14)、待生斜管(15)、甲醇原料分布器(8)、交叉型进料分布器(9);其中循环斜管(5)连接二密床(2)和快床反应器(1);再生斜管(14)和快床反应器(1)相连;待生斜管(15)和二密床(2)相连;外取下斜管(6)连接外取热器(3)和快床反应器(1);甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)均位于快床反应器(1)下部;再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口位于交叉型进料分布器(9)正上方;循环斜管(5)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;外取下斜管(6)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;甲醇原料分布器(8)位于再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口上方;甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)的距离为快床反应器(1)总高度的1%。
MTO分离单元副产的混合含氧化合物水溶液原料(11)经交叉型进料分布器(9)进入快床反应器(1)和经再生斜管(14)来的再生催化剂(12)接触反应,反应生成的产物和结焦催化剂上行;甲醇原料(10)经甲醇原料分布器(8)进入快床反应器(1),和催化剂接触反应,得到的富含烯烃的反应产物和待生催化剂(16)上行进入二密床(2)分离,待生催化剂(16)经待生斜管(15)进入再生器再生,反应产物(13)经旋风分离器(4)进入后续分离单元,得到混合含氧化合物水溶液原料(11);二密床(2)内的待生剂(16)经循环斜管(5)返回快床反应器(1);经外取热器(3)取热后的催化剂经外取下斜管(6)返回快床反应器(1)。
交叉型进料分布器(9)包括:6个水平进料分布支管(17)和6个斜进料分布支管(19)和进料主管(18);水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)间的夹角β为90+α,其中α为催化剂斜管(20)和反应器的夹角;水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)设置1排小孔(21);水平进料分布支管(17)和斜进料分布支管(19)和进料主管(18)相连,混合含氧化合物水溶液原料(11)从进料主管(18)进入。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为一排,沿反应器轴向开孔。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为圆形,小孔(21)并列均匀分布,开孔率为0.1。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)的直径比为1.2:1;进料主管(18)和斜进料分布支管(19)的直径比为0.8:1;催化剂斜管(20)和反应器的夹角α为50°。
交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度和快床反应器(1)的直径之比为0.45:1;斜进料分布支管(19)和水平进料分布支管(17)的连接处距离反应器壁的距离L和交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度之比为0.3:1。
混合含氧化合物水溶液原料(11)中混合含氧化合物质量百分含量为30%,混合含氧化合物含有甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙醛、丙醛、丁醛、丙酮、丁酮、甲酸、乙酸、丙酸,混合含氧化合物中酮类的质量百分含量为60%。
快床反应器(1)内温度为490℃,气速为2.2米/秒,催化剂床层密度为140千克/立方米,反应表压0.25兆帕,甲醇原料(10)的质量空速为20小时-1,混合含氧化合物水溶液原料(11)的质量空速为0.6小时-1。再生催化剂(12),以催化剂总质量计,碳含量为0.06%。
甲醇转化率为99.9%,乙烯和丙烯碳基总收率为83.4重量%。
【实施例2】
采用SAPO-34催化剂和具有交叉型进料分布器的流化床反应器,包括快床反应器(1)、二密床(2)、外取热器(3)、循环斜管(5)、外取下斜管(6)、再生斜管(14)、待生斜管(15)、甲醇原料分布器(8)、交叉型进料分布器(9);其中循环斜管(5)连接二密床(2)和快床反应器(1);再生斜管(14)和快床反应器(1)相连;待生斜管(15)和二密床(2)相连;外取下斜管(6)连接外取热器(3)和快床反应器(1);甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)均位于快床反应器(1)下部;再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口位于交叉型进料分布器(9)正上方;循环斜管(5)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;外取下斜管(6)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;甲醇原料分布器(8)位于再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口上方;甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)的距离为快床反应器(1)总高度的5%。
MTO分离单元副产的混合含氧化合物水溶液原料(11)经交叉型进料分布器(9)进入快床反应器(1)和经再生斜管(14)来的再生催化剂(12)接触反应,反应生成的产物和结焦催化剂上行;甲醇原料(10)经甲醇原料分布器(8)进入快床反应器(1),和催化剂接触反应,得到的富含烯烃的反应产物和待生催化剂(16)上行进入二密床(2)分离,待生催化剂(16)经待生斜管(15)进入再生器再生,反应产物(13)经旋风分离器(4)进入后续分离单元,得到混合含氧化合物水溶液原料(11);二密床(2)内的待生剂(16)经循环斜管(5)返回快床反应器(1);经外取热器(3)取热后的催化剂经外取下斜管(6)返回快床反应器(1)。
交叉型进料分布器(9)包括:7个水平进料分布支管(17)和7个斜进料分布支管(19)和进料主管(18);水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)间的夹角β为90+α,其中α为催化剂斜管(20)和反应器的夹角;水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)设置2排小孔(21);水平进料分布支管(17)和斜进料分布支管(19)和进料主管(18)相连,混合含氧化合物水溶液原料(11)从进料主管(18)进入。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为一排,沿反应器轴向开孔。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为圆形,小孔(21)交错均匀分布,开孔率为0.1。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)的直径比为1.2:1;进料主管(18)和斜进料分布支管(19)的直径比为0.8:1;催化剂斜管(20)和反应器的夹角α为50°。
交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度和快床反应器(1)的直径之比为0.45:1;斜进料分布支管(19)和水平进料分布支管(17)的连接处距离反应器壁的距离L和交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度之比为0.3:1。
混合含氧化合物水溶液原料(11)中混合含氧化合物质量百分含量为30%,混合含氧化合物含有甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙醛、丙醛、丁醛、丙酮、丁酮、甲酸、乙酸、丙酸,混合含氧化合物中酮类的质量百分含量为60%。
快床反应器(1)内温度为470℃,气速为1.2米/秒,催化剂床层密度为180千克/立方米,反应表压0.2兆帕,甲醇原料(10)的质量空速为12小时-1,混合含氧化合物水溶液原料(11)的质量空速为0.2小时-1。再生催化剂(12),以催化剂总质量计,碳含量为0.03%。
甲醇转化率为99.9%,乙烯和丙烯碳基总收率为84.9重量%。
【实施例3】
采用SAPO-34催化剂和具有交叉型进料分布器的流化床反应器,包括快床反应器(1)、二密床(2)、外取热器(3)、循环斜管(5)、外取下斜管(6)、再生斜管(14)、待生斜管(15)、甲醇原料分布器(8)、交叉型进料分布器(9);其中循环斜管(5)连接二密床(2)和快床反应器(1);再生斜管(14)和快床反应器(1)相连;待生斜管(15)和二密床(2)相连;外取下斜管(6)连接外取热器(3)和快床反应器(1);甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)均位于快床反应器(1)下部;再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口位于交叉型进料分布器(9)正上方;循环斜管(5)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;外取下斜管(6)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;甲醇原料分布器(8)位于再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口上方;甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)的距离为快床反应器(1)总高度的4%。
MTO分离单元副产的混合含氧化合物水溶液原料(11)经交叉型进料分布器(9)进入快床反应器(1)和经再生斜管(14)来的再生催化剂(12)接触反应,反应生成的产物和结焦催化剂上行;甲醇原料(10)经甲醇原料分布器(8)进入快床反应器(1),和催化剂接触反应,得到的富含烯烃的反应产物和待生催化剂(16)上行进入二密床(2)分离,待生催化剂(16)经待生斜管(15)进入再生器再生,反应产物(13)经旋风分离器(4)进入后续分离单元,得到混合含氧化合物水溶液原料(11);二密床(2)内的待生剂(16)经循环斜管(5)返回快床反应器(1);经外取热器(3)取热后的催化剂经外取下斜管(6)返回快床反应器(1)。
交叉型进料分布器(9)包括:9个水平进料分布支管(17)和9个斜进料分布支管(19)和进料主管(18);水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)间的夹角β为90+α,其中α为催化剂斜管(20)和反应器的夹角;水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)设置3排小孔(21);水平进料分布支管(17)和斜进料分布支管(19)和进料主管(18)相连,混合含氧化合物水溶液原料(11)从进料主管(18)进入。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为一排,沿反应器轴向开孔。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为圆形,小孔(21)并列均匀分布,开孔率为0.05。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)的直径比为1:1;进料主管(18)和斜进料分布支管(19)的直径比为0.5:1;催化剂斜管(20)和反应器的夹角α为50°。
交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度和快床反应器(1)的直径之比为0.42:1;斜进料分布支管(19)和水平进料分布支管(17)的连接处距离反应器壁的距离L和交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度之比为0.35:1。
混合含氧化合物水溶液原料(11)中混合含氧化合物质量百分含量为50%,混合含氧化合物含有甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙醛、丙醛、丁醛、丙酮、丁酮、甲酸、乙酸、丙酸,混合含氧化合物中酮类的质量百分含量为35%。
快床反应器(1)内温度为500℃,气速为2.8米/秒,催化剂床层密度为120千克/立方米,反应表压0.26兆帕,甲醇原料(10)的质量空速为15小时-1,混合含氧化合物水溶液原料(11)的质量空速为0.7小时-1。再生催化剂(12),以催化剂总质量计,碳含量为0.08%。
甲醇转化率为99.9%,乙烯和丙烯碳基总收率为83.4重量%。
【实施例4】
采用SAPO-34催化剂和具有交叉型进料分布器的流化床反应器,包括快床反应器(1)、二密床(2)、外取热器(3)、循环斜管(5)、外取下斜管(6)、再生斜管(14)、待生斜管(15)、甲醇原料分布器(8)、交叉型进料分布器(9);其中循环斜管(5)连接二密床(2)和快床反应器(1);再生斜管(14)和快床反应器(1)相连;待生斜管(15)和二密床(2)相连;外取下斜管(6)连接外取热器(3)和快床反应器(1);甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)均位于快床反应器(1)下部;再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口位于交叉型进料分布器(9)正上方;循环斜管(5)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;外取下斜管(6)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;甲醇原料分布器(8)位于再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口上方;甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)的距离为快床反应器(1)总高度的3%。
MTO分离单元副产的混合含氧化合物水溶液原料(11)经交叉型进料分布器(9)进入快床反应器(1)和经再生斜管(14)来的再生催化剂(12)接触反应,反应生成的产物和结焦催化剂上行;甲醇原料(10)经甲醇原料分布器(8)进入快床反应器(1),和催化剂接触反应,得到的富含烯烃的反应产物和待生催化剂(16)上行进入二密床(2)分离,待生催化剂(16)经待生斜管(15)进入再生器再生,反应产物(13)经旋风分离器(4)进入后续分离单元,得到混合含氧化合物水溶液原料(11);二密床(2)内的待生剂(16)经循环斜管(5)返回快床反应器(1);经外取热器(3)取热后的催化剂经外取下斜管(6)返回快床反应器(1)。
交叉型进料分布器(9)包括:15个水平进料分布支管(17)和10个斜进料分布支管(19)和进料主管(18);水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)间的夹角β为90+α,其中α为催化剂斜管(20)和反应器的夹角;水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)设置1排小孔(21);水平进料分布支管(17)和斜进料分布支管(19)和进料主管(18)相连,混合含氧化合物水溶液原料(11)从进料主管(18)进入。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为一排,沿反应器轴向开孔。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为圆形,小孔(21)并列均匀分布,开孔率为0.2。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)的直径比为1:1;进料主管(18)和斜进料分布支管(19)的直径比为0.5:1;催化剂斜管(20)和反应器的夹角α为50°。
交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度和快床反应器(1)的直径之比为0.42:1;斜进料分布支管(19)和水平进料分布支管(17)的连接处距离反应器壁的距离L和交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度之比为0.35:1。
混合含氧化合物水溶液原料(11)中混合含氧化合物质量百分含量为50%,混合含氧化合物含有甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙醛、丙醛、丁醛、丙酮、丁酮、甲酸、乙酸、丙酸,混合含氧化合物中酮类的质量百分含量为35%。
快床反应器(1)内温度为510℃,气速为2.8米/秒,催化剂床层密度为100千克/立方米,反应表压0.32兆帕,甲醇原料(10)的质量空速为28小时-1,混合含氧化合物水溶液原料(11)的质量空速为0.8小时-1。再生催化剂(12),以催化剂总质量计,碳含量为0.08%。
甲醇转化率为99.9%,乙烯和丙烯碳基总收率为85.2重量%。
【实施例5】
采用SAPO-34催化剂和具有交叉型进料分布器的流化床反应器,包括快床反应器(1)、二密床(2)、外取热器(3)、循环斜管(5)、外取下斜管(6)、再生斜管(14)、待生斜管(15)、甲醇原料分布器(8)、交叉型进料分布器(9);其中循环斜管(5)连接二密床(2)和快床反应器(1);再生斜管(14)和快床反应器(1)相连;待生斜管(15)和二密床(2)相连;外取下斜管(6)连接外取热器(3)和快床反应器(1);甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)均位于快床反应器(1)下部;再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口位于交叉型进料分布器(9)正上方;循环斜管(5)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;外取下斜管(6)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;甲醇原料分布器(8)位于再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口上方;甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)的距离为快床反应器(1)总高度的2%。
MTO分离单元副产的混合含氧化合物水溶液原料(11)经交叉型进料分布器(9)进入快床反应器(1)和经再生斜管(14)来的再生催化剂(12)接触反应,反应生成的产物和结焦催化剂上行;甲醇原料(10)经甲醇原料分布器(8)进入快床反应器(1),和催化剂接触反应,得到的富含烯烃的反应产物和待生催化剂(16)上行进入二密床(2)分离,待生催化剂(16)经待生斜管(15)进入再生器再生,反应产物(13)经旋风分离器(4)进入后续分离单元,得到混合含氧化合物水溶液原料(11);二密床(2)内的待生剂(16)经循环斜管(5)返回快床反应器(1);经外取热器(3)取热后的催化剂经外取下斜管(6)返回快床反应器(1)。
交叉型进料分布器(9)包括:8个水平进料分布支管(17)和6个斜进料分布支管(19)和进料主管(18);水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)间的夹角β为90+α,其中α为催化剂斜管(20)和反应器的夹角;水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)设置2排小孔(21);水平进料分布支管(17)和斜进料分布支管(19)和进料主管(18)相连,混合含氧化合物水溶液原料(11)从进料主管(18)进入。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为一排,沿反应器轴向开孔。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为圆形,小孔(21)并列均匀分布,开孔率为0.15。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)的直径比为1.5:1;进料主管(18)和斜进料分布支管(19)的直径比为1:1;催化剂斜管(20)和反应器的夹角α为60°。
交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度和快床反应器(1)的直径之比为0.55:1;斜进料分布支管(19)和水平进料分布支管(17)的连接处距离反应器壁的距离L和交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度之比为0.15:1。
混合含氧化合物水溶液原料(11)中混合含氧化合物质量百分含量为20%,混合含氧化合物含有甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙醛、丙醛、丁醛、丙酮、丁酮、甲酸、乙酸、丙酸,混合含氧化合物中酮类的质量百分含量为70%。
快床反应器(1)内温度为480℃,气速为2米/秒,催化剂床层密度为150千克/立方米,反应表压0.18兆帕,甲醇原料(10)的质量空速为12小时-1,混合含氧化合物水溶液原料(11)的质量空速为0.3小时-1。再生催化剂(12),以催化剂总质量计,碳含量为0.05%。
甲醇转化率为99.9%,乙烯和丙烯碳基总收率为83.2重量%。
【实施例6】
采用SAPO-34催化剂和具有交叉型进料分布器的流化床反应器,包括快床反应器(1)、二密床(2)、外取热器(3)、循环斜管(5)、外取下斜管(6)、再生斜管(14)、待生斜管(15)、甲醇原料分布器(8)、交叉型进料分布器(9);其中循环斜管(5)连接二密床(2)和快床反应器(1);再生斜管(14)和快床反应器(1)相连;待生斜管(15)和二密床(2)相连;外取下斜管(6)连接外取热器(3)和快床反应器(1);甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)均位于快床反应器(1)下部;再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口位于交叉型进料分布器(9)正上方;循环斜管(5)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;外取下斜管(6)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;甲醇原料分布器(8)位于再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口上方;甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)的距离为快床反应器(1)总高度的4%。
MTO分离单元副产的混合含氧化合物水溶液原料(11)经交叉型进料分布器(9)进入快床反应器(1)和经再生斜管(14)来的再生催化剂(12)接触反应,反应生成的产物和结焦催化剂上行;甲醇原料(10)经甲醇原料分布器(8)进入快床反应器(1),和催化剂接触反应,得到的富含烯烃的反应产物和待生催化剂(16)上行进入二密床(2)分离,待生催化剂(16)经待生斜管(15)进入再生器再生,反应产物(13)经旋风分离器(4)进入后续分离单元,得到混合含氧化合物水溶液原料(11);二密床(2)内的待生剂(16)经循环斜管(5)返回快床反应器(1);经外取热器(3)取热后的催化剂经外取下斜管(6)返回快床反应器(1)。
交叉型进料分布器(9)包括:3个水平进料分布支管(17)和3个斜进料分布支管(19)和进料主管(18);水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)间的夹角β为90+α,其中α为催化剂斜管(20)和反应器的夹角;水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)设置1排小孔(21);水平进料分布支管(17)和斜进料分布支管(19)和进料主管(18)相连,混合含氧化合物水溶液原料(11)从进料主管(18)进入。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为一排,沿反应器轴向开孔。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为圆形,小孔(21)并列均匀分布,开孔率为0.15。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)的直径比为0.5:1;进料主管(18)和斜进料分布支管(19)的直径比为1:1;催化剂斜管(20)和反应器的夹角α为60°。
交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度和快床反应器(1)的直径之比为0.55:1;斜进料分布支管(19)和水平进料分布支管(17)的连接处距离反应器壁的距离L和交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度之比为0.15:1。
混合含氧化合物水溶液原料(11)中混合含氧化合物质量百分含量为20%,混合含氧化合物含有甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙醛、丙醛、丁醛、丙酮、丁酮、甲酸、乙酸、丙酸,混合含氧化合物中酮类的质量百分含量为70%。
快床反应器(1)内温度为500℃,气速为2米/秒,催化剂床层密度为150千克/立方米,反应表压0.2兆帕,甲醇原料(10)的质量空速为17小时-1,混合含氧化合物水溶液原料(11)的质量空速为0.7小时-1。再生催化剂(12),以催化剂总质量计,碳含量为0.09%。
甲醇转化率为99.9%,乙烯和丙烯碳基总收率为84.7重量%。
【实施例7】
采用SAPO-34催化剂和具有交叉型进料分布器的流化床反应器,包括快床反应器(1)、二密床(2)、外取热器(3)、循环斜管(5)、外取下斜管(6)、再生斜管(14)、待生斜管(15)、甲醇原料分布器(8)、交叉型进料分布器(9);其中循环斜管(5)连接二密床(2)和快床反应器(1);再生斜管(14)和快床反应器(1)相连;待生斜管(15)和二密床(2)相连;外取下斜管(6)连接外取热器(3)和快床反应器(1);甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)均位于快床反应器(1)下部;再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口位于交叉型进料分布器(9)正上方;循环斜管(5)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;外取下斜管(6)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;甲醇原料分布器(8)位于再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口上方;甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)的距离为快床反应器(1)总高度的4.5%。
MTO分离单元副产的混合含氧化合物水溶液原料(11)经交叉型进料分布器(9)进入快床反应器(1)和经再生斜管(14)来的再生催化剂(12)接触反应,反应生成的产物和结焦催化剂上行;甲醇原料(10)经甲醇原料分布器(8)进入快床反应器(1),和催化剂接触反应,得到的富含烯烃的反应产物和待生催化剂(16)上行进入二密床(2)分离,待生催化剂(16)经待生斜管(15)进入再生器再生,反应产物(13)经旋风分离器(4)进入后续分离单元,得到混合含氧化合物水溶液原料(11);二密床(2)内的待生剂(16)经循环斜管(5)返回快床反应器(1);经外取热器(3)取热后的催化剂经外取下斜管(6)返回快床反应器(1)。
交叉型进料分布器(9)包括:4个水平进料分布支管(17)和4个斜进料分布支管(19)和进料主管(18);水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)间的夹角β为90+α,其中α为催化剂斜管(20)和反应器的夹角;水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)设置1排小孔(21);水平进料分布支管(17)和斜进料分布支管(19)和进料主管(18)相连,混合含氧化合物水溶液原料(11)从进料主管(18)进入。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为一排,沿反应器轴向开孔。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为圆形,小孔(21)并列均匀分布,开孔率为0.13。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)的直径比为1.2:1;进料主管(18)和斜进料分布支管(19)的直径比为0.85:1;催化剂斜管(20)和反应器的夹角α为30°。
交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度和快床反应器(1)的直径之比为0.3:1;斜进料分布支管(19)和水平进料分布支管(17)的连接处距离反应器壁的距离L和交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度之比为0.5:1。
混合含氧化合物水溶液原料(11)中混合含氧化合物质量百分含量为10%,混合含氧化合物含有甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙醛、丙醛、丁醛、丙酮、丁酮、甲酸、乙酸、丙酸,混合含氧化合物中酮类的质量百分含量为70%。
快床反应器(1)内温度为475℃,气速为1米/秒,催化剂床层密度为200千克/立方米,反应表压0.1兆帕,甲醇原料(10)的质量空速为8小时-1,混合含氧化合物水溶液原料(11)的质量空速为0.1小时-1。再生催化剂(12),以催化剂总质量计,碳含量小于0.06%。
甲醇转化率为99.9%,乙烯和丙烯碳基总收率为83.9重量%。
【实施例8】
采用SAPO-34催化剂和具有交叉型进料分布器的流化床反应器,包括快床反应器(1)、二密床(2)、外取热器(3)、循环斜管(5)、外取下斜管(6)、再生斜管(14)、待生斜管(15)、甲醇原料分布器(8)、交叉型进料分布器(9);其中循环斜管(5)连接二密床(2)和快床反应器(1);再生斜管(14)和快床反应器(1)相连;待生斜管(15)和二密床(2)相连;外取下斜管(6)连接外取热器(3)和快床反应器(1);甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)均位于快床反应器(1)下部;再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口位于交叉型进料分布器(9)正上方;循环斜管(5)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;外取下斜管(6)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;甲醇原料分布器(8)位于再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口上方;甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)的距离为快床反应器(1)总高度的4%。
MTO分离单元副产的混合含氧化合物水溶液原料(11)经交叉型进料分布器(9)进入快床反应器(1)和经再生斜管(14)来的再生催化剂(12)接触反应,反应生成的产物和结焦催化剂上行;甲醇原料(10)经甲醇原料分布器(8)进入快床反应器(1),和催化剂接触反应,得到的富含烯烃的反应产物和待生催化剂(16)上行进入二密床(2)分离,待生催化剂(16)经待生斜管(15)进入再生器再生,反应产物(13)经旋风分离器(4)进入后续分离单元,得到混合含氧化合物水溶液原料(11);二密床(2)内的待生剂(16)经循环斜管(5)返回快床反应器(1);经外取热器(3)取热后的催化剂经外取下斜管(6)返回快床反应器(1)。
交叉型进料分布器(9)包括:10个水平进料分布支管(17)和5个斜进料分布支管(19)和进料主管(18);水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)间的夹角β为90+α,其中α为催化剂斜管(20)和反应器的夹角;水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)设置3排小孔(21);水平进料分布支管(17)和斜进料分布支管(19)和进料主管(18)相连,混合含氧化合物水溶液原料(11)从进料主管(18)进入。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为一排,沿反应器轴向开孔。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为圆形,小孔(21)并列均匀分布,开孔率为0.12。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)的直径比为1.2:1;进料主管(18)和斜进料分布支管(19)的直径比为0.76:1;催化剂斜管(20)和反应器的夹角α为70°。
交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度和快床反应器(1)的直径之比为0.6:1;斜进料分布支管(19)和水平进料分布支管(17)的连接处距离反应器壁的距离L和交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度之比为0.1:1。
混合含氧化合物水溶液原料(11)中混合含氧化合物质量百分含量为60%,混合含氧化合物含有甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙醛、丙醛、丁醛、丙酮、丁酮、甲酸、乙酸、丙酸,混合含氧化合物中酮类的质量百分含量为30%。
快床反应器(1)内温度为495℃,气速为2.5米/秒,催化剂床层密度为130千克/立方米,反应表压0.2兆帕,甲醇原料(10)的质量空速为25小时-1,混合含氧化合物水溶液原料(11)的质量空速为0.2小时-1。再生催化剂(12),以催化剂总质量计,碳含量为0.05%。
甲醇转化率为99.9%,乙烯和丙烯碳基总收率为84.6重量%。
【实施例9】
采用SAPO-34催化剂和具有交叉型进料分布器的流化床反应器,包括快床反应器(1)、二密床(2)、外取热器(3)、循环斜管(5)、外取下斜管(6)、再生斜管(14)、待生斜管(15)、甲醇原料分布器(8)、交叉型进料分布器(9);其中循环斜管(5)连接二密床(2)和快床反应器(1);再生斜管(14)和快床反应器(1)相连;待生斜管(15)和二密床(2)相连;外取下斜管(6)连接外取热器(3)和快床反应器(1);甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)均位于快床反应器(1)下部;再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口位于交叉型进料分布器(9)正上方;循环斜管(5)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;外取下斜管(6)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;甲醇原料分布器(8)位于再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口上方;甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)的距离为快床反应器(1)总高度的3%。
MTO分离单元副产的混合含氧化合物水溶液原料(11)经交叉型进料分布器(9)进入快床反应器(1)和经再生斜管(14)来的再生催化剂(12)接触反应,反应生成的产物和结焦催化剂上行;甲醇原料(10)经甲醇原料分布器(8)进入快床反应器(1),和催化剂接触反应,得到的富含烯烃的反应产物和待生催化剂(16)上行进入二密床(2)分离,待生催化剂(16)经待生斜管(15)进入再生器再生,反应产物(13)经旋风分离器(4)进入后续分离单元,得到混合含氧化合物水溶液原料(11);二密床(2)内的待生剂(16)经循环斜管(5)返回快床反应器(1);经外取热器(3)取热后的催化剂经外取下斜管(6)返回快床反应器(1)。
交叉型进料分布器(9)包括:多个水平进料分布支管(17)和多个斜进料分布支管(19)和进料主管(18);水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)间的夹角β为90+α,其中α为催化剂斜管(20)和反应器的夹角;水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)设置4排小孔(21);水平进料分布支管(17)和斜进料分布支管(19)和进料主管(18)相连,混合含氧化合物水溶液原料(11)从进料主管(18)进入。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为一排,沿反应器轴向开孔。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为圆形,小孔(21)交错均匀分布,开孔率为0.1。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)的直径比为1.3:1;进料主管(18)和斜进料分布支管(19)的直径比为0.5:1;催化剂斜管(20)和反应器的夹角α为40°。
交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度和快床反应器(1)的直径之比为0.4:1;斜进料分布支管(19)和水平进料分布支管(17)的连接处距离反应器壁的距离L和交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度之比为0.4:1。
混合含氧化合物水溶液原料(11)中混合含氧化合物质量百分含量为5%,混合含氧化合物含有甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙醛、丙醛、丁醛、丙酮、丁酮、甲酸、乙酸、丙酸,混合含氧化合物中酮类的质量百分含量为80%。
快床反应器(1)内温度为515℃,气速为2.8米/秒,催化剂床层密度为70千克/立方米,反应表压0.15兆帕,甲醇原料(10)的质量空速为12小时-1,混合含氧化合物水溶液原料(11)的质量空速为0.3小时-1。再生催化剂(12),以催化剂总质量计,碳含量为0.08%。
甲醇转化率为99.9%,乙烯和丙烯碳基总收率为85.0重量%。
【实施例10】
采用SAPO-34催化剂和具有交叉型进料分布器的流化床反应器,包括快床反应器(1)、二密床(2)、外取热器(3)、循环斜管(5)、外取下斜管(6)、再生斜管(14)、待生斜管(15)、甲醇原料分布器(8)、交叉型进料分布器(9);其中循环斜管(5)连接二密床(2)和快床反应器(1);再生斜管(14)和快床反应器(1)相连;待生斜管(15)和二密床(2)相连;外取下斜管(6)连接外取热器(3)和快床反应器(1);甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)均位于快床反应器(1)下部;再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口位于交叉型进料分布器(9)正上方;循环斜管(5)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;外取下斜管(6)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;甲醇原料分布器(8)位于再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口上方;甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)的距离为快床反应器(1)总高度的4%。
MTO分离单元副产的混合含氧化合物水溶液原料(11)经交叉型进料分布器(9)进入快床反应器(1)和经再生斜管(14)来的再生催化剂(12)接触反应,反应生成的产物和结焦催化剂上行;甲醇原料(10)经甲醇原料分布器(8)进入快床反应器(1),和催化剂接触反应,得到的富含烯烃的反应产物和待生催化剂(16)上行进入二密床(2)分离,待生催化剂(16)经待生斜管(15)进入再生器再生,反应产物(13)经旋风分离器(4)进入后续分离单元,得到混合含氧化合物水溶液原料(11);二密床(2)内的待生剂(16)经循环斜管(5)返回快床反应器(1);经外取热器(3)取热后的催化剂经外取下斜管(6)返回快床反应器(1)。
交叉型进料分布器(9)包括:多个水平进料分布支管(17)和多个斜进料分布支管(19)和进料主管(18);水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)间的夹角β为90+α,其中α为催化剂斜管(20)和反应器的夹角;水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)设置2排小孔(21);水平进料分布支管(17)和斜进料分布支管(19)和进料主管(18)相连,混合含氧化合物水溶液原料(11)从进料主管(18)进入。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为一排,沿反应器轴向开孔。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为圆形,小孔(21)交错均匀分布,开孔率为0.13。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)的直径比为0.8:1;进料主管(18)和斜进料分布支管(19)的直径比为0.5:1;催化剂斜管(20)和反应器的夹角α为40°。
交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度和快床反应器(1)的直径之比为0.4:1;斜进料分布支管(19)和水平进料分布支管(17)的连接处距离反应器壁的距离L和交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度之比为0.4:1。
混合含氧化合物水溶液原料(11)中混合含氧化合物质量百分含量为70%,混合含氧化合物含有甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙醛、丙醛、丁醛、丙酮、丁酮、甲酸、乙酸、丙酸,混合含氧化合物中酮类的质量百分含量为30%。
快床反应器(1)内温度为505℃,气速为2.7米/秒,催化剂床层密度为90千克/立方米,反应表压0.15兆帕,甲醇原料(10)的质量空速为12小时-1,混合含氧化合物水溶液原料(11)的质量空速为0.7小时-1。再生催化剂(12),以催化剂总质量计,碳含量为0.08%。
甲醇转化率为99.9%,乙烯和丙烯碳基总收率为84.6重量%。
【实施例11】
采用SAPO-34催化剂和具有交叉型进料分布器的流化床反应器,包括快床反应器(1)、二密床(2)、外取热器(3)、循环斜管(5)、外取下斜管(6)、再生斜管(14)、待生斜管(15)、甲醇原料分布器(8)、交叉型进料分布器(9);其中循环斜管(5)连接二密床(2)和快床反应器(1);再生斜管(14)和快床反应器(1)相连;待生斜管(15)和二密床(2)相连;外取下斜管(6)连接外取热器(3)和快床反应器(1);甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)均位于快床反应器(1)下部;再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口位于交叉型进料分布器(9)正上方;循环斜管(5)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;外取下斜管(6)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;甲醇原料分布器(8)位于再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口上方;甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)的距离为快床反应器(1)总高度的2%。
MTO分离单元副产的混合含氧化合物水溶液原料(11)经交叉型进料分布器(9)进入快床反应器(1)和经再生斜管(14)来的再生催化剂(12)接触反应,反应生成的产物和结焦催化剂上行;甲醇原料(10)经甲醇原料分布器(8)进入快床反应器(1),和催化剂接触反应,得到的富含烯烃的反应产物和待生催化剂(16)上行进入二密床(2)分离,待生催化剂(16)经待生斜管(15)进入再生器再生,反应产物(13)经旋风分离器(4)进入后续分离单元,得到混合含氧化合物水溶液原料(11);二密床(2)内的待生剂(16)经循环斜管(5)返回快床反应器(1);经外取热器(3)取热后的催化剂经外取下斜管(6)返回快床反应器(1)。
交叉型进料分布器(9)包括:多个水平进料分布支管(17)和多个斜进料分布支管(19)和进料主管(18);水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)间的夹角β为90+α,其中α为催化剂斜管(20)和反应器的夹角;水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)设置2排小孔(21);水平进料分布支管(17)和斜进料分布支管(19)和进料主管(18)相连,混合含氧化合物水溶液原料(11)从进料主管(18)进入。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为一排,沿反应器轴向开孔。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为圆形,小孔(21)交错均匀分布,开孔率为0.13。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)的直径比为1:1;进料主管(18)和斜进料分布支管(19)的直径比为0.9:1;催化剂斜管(20)和反应器的夹角α为50°。
交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度和快床反应器(1)的直径之比为0.45:1;斜进料分布支管(19)和水平进料分布支管(17)的连接处距离反应器壁的距离L和交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度之比为0.3:1。
混合含氧化合物水溶液原料(11)中混合含氧化合物质量百分含量为40%,混合含氧化合物含有甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙醛、丙醛、丁醛、丙酮、丁酮、甲酸、乙酸、丙酸,混合含氧化合物中酮类的质量百分含量为40%。
快床反应器(1)内温度为450℃,气速为0.5米/秒,催化剂床层密度为200千克/立方米,反应表压0兆帕,甲醇原料(10)的质量空速为3小时-1,混合含氧化合物水溶液原料(11)的质量空速为0.05小时-1。再生催化剂(12),以催化剂总质量计,碳含量为0.05%。
甲醇转化率为99.9%,乙烯和丙烯碳基总收率为82.5重量%。
【实施例12】
采用SAPO-34催化剂和具有交叉型进料分布器的流化床反应器,包括快床反应器(1)、二密床(2)、外取热器(3)、循环斜管(5)、外取下斜管(6)、再生斜管(14)、待生斜管(15)、甲醇原料分布器(8)、交叉型进料分布器(9);其中循环斜管(5)连接二密床(2)和快床反应器(1);再生斜管(14)和快床反应器(1)相连;待生斜管(15)和二密床(2)相连;外取下斜管(6)连接外取热器(3)和快床反应器(1);甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)均位于快床反应器(1)下部;再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口位于交叉型进料分布器(9)正上方;循环斜管(5)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;外取下斜管(6)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;甲醇原料分布器(8)位于再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口上方;甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)的距离为快床反应器(1)总高度的3.5%。
MTO分离单元副产的混合含氧化合物水溶液原料(11)经交叉型进料分布器(9)进入快床反应器(1)和经再生斜管(14)来的再生催化剂(12)接触反应,反应生成的产物和结焦催化剂上行;甲醇原料(10)经甲醇原料分布器(8)进入快床反应器(1),和催化剂接触反应,得到的富含烯烃的反应产物和待生催化剂(16)上行进入二密床(2)分离,待生催化剂(16)经待生斜管(15)进入再生器再生,反应产物(13)经旋风分离器(4)进入后续分离单元,得到混合含氧化合物水溶液原料(11);二密床(2)内的待生剂(16)经循环斜管(5)返回快床反应器(1);经外取热器(3)取热后的催化剂经外取下斜管(6)返回快床反应器(1)。
交叉型进料分布器(9)包括:多个水平进料分布支管(17)和多个斜进料分布支管(19)和进料主管(18);水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)间的夹角β为90+α,其中α为催化剂斜管(20)和反应器的夹角;水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)设置2排小孔(21);水平进料分布支管(17)和斜进料分布支管(19)和进料主管(18)相连,混合含氧化合物水溶液原料(11)从进料主管(18)进入。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为一排,沿反应器轴向开孔。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为圆形,小孔(21)交错均匀分布,开孔率为0.13。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)的直径比为0.5:1;进料主管(18)和斜进料分布支管(19)的直径比为0.6:1;催化剂斜管(20)和反应器的夹角α为50°。
交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度和快床反应器(1)的直径之比为0.45:1;斜进料分布支管(19)和水平进料分布支管(17)的连接处距离反应器壁的距离L和交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度之比为0.3:1。
混合含氧化合物水溶液原料(11)中混合含氧化合物质量百分含量为40%,混合含氧化合物含有甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙醛、丙醛、丁醛、丙酮、丁酮、甲酸、乙酸、丙酸,混合含氧化合物中酮类的质量百分含量为40%。
快床反应器(1)内温度为520℃,气速为3米/秒,催化剂床层密度为30千克/立方米,反应表压0.4兆帕,甲醇原料(10)的质量空速为30小时-1,混合含氧化合物水溶液原料(11)的质量空速为1小时-1。再生催化剂(12),以催化剂总质量计,碳含量为0.09%。
甲醇转化率为99.9%,乙烯和丙烯碳基总收率为84.7重量%。
【对比例1】
采用SAPO-34催化剂和具有交叉型进料分布器的流化床反应器,包括快床反应器(1)、二密床(2)、外取热器(3)、循环斜管(5)、外取下斜管(6)、再生斜管(14)、待生斜管(15)、甲醇原料分布器(8)、交叉型进料分布器(9);其中循环斜管(5)连接二密床(2)和快床反应器(1);再生斜管(14)和快床反应器(1)相连;待生斜管(15)和二密床(2)相连;外取下斜管(6)连接外取热器(3)和快床反应器(1);甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)均位于快床反应器(1)下部;再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口位于交叉型进料分布器(9)正上方;循环斜管(5)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;外取下斜管(6)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;甲醇原料分布器(8)位于再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口上方;甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)的距离为快床反应器(1)总高度的0.5%。
MTO分离单元副产的混合含氧化合物水溶液原料(11)经交叉型进料分布器(9)进入快床反应器(1)和经再生斜管(14)来的再生催化剂(12)接触反应,反应生成的产物和结焦催化剂上行;甲醇原料(10)经甲醇原料分布器(8)进入快床反应器(1),和催化剂接触反应,得到的富含烯烃的反应产物和待生催化剂(16)上行进入二密床(2)分离,待生催化剂(16)经待生斜管(15)进入再生器再生,反应产物(13)经旋风分离器(4)进入后续分离单元,得到混合含氧化合物水溶液原料(11);二密床(2)内的待生剂(16)经循环斜管(5)返回快床反应器(1);经外取热器(3)取热后的催化剂经外取下斜管(6)返回快床反应器(1)。
交叉型进料分布器(9)包括:多个水平进料分布支管(17)和多个斜进料分布支管(19)和进料主管(18);水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)间的夹角β为90+α,其中α为催化剂斜管(20)和反应器的夹角;水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)设置2排小孔(21);水平进料分布支管(17)和斜进料分布支管(19)和进料主管(18)相连,混合含氧化合物水溶液原料(11)从进料主管(18)进入。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为一排,沿反应器轴向开孔。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为圆形,小孔(21)交错均匀分布,开孔率为0.03。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)的直径比为1.8:1;进料主管(18)和斜进料分布支管(19)的直径比为1.2:1;催化剂斜管(20)和反应器的夹角α为20°。
交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度和快床反应器(1)的直径之比为0.2:1;斜进料分布支管(19)和水平进料分布支管(17)的连接处距离反应器壁的距离L和交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度之比为0.05:1。
混合含氧化合物水溶液原料(11)中混合含氧化合物质量百分含量为3%,混合含氧化合物含有甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙醛、丙醛、丁醛、丙酮、丁酮、甲酸、乙酸、丙酸,混合含氧化合物中酮类的质量百分含量为85%。
快床反应器(1)内温度为480℃,气速为2米/秒,催化剂床层密度为150千克/立方米,反应表压0.18兆帕,甲醇原料(10)的质量空速为12小时-1,混合含氧化合物水溶液原料(11)的质量空速为0.3小时-1。再生催化剂(12),以催化剂总质量计,碳含量为0.05%。
甲醇转化率为99.9%,乙烯和丙烯碳基总收率为80.1重量%。
【对比例2】
采用SAPO-34催化剂和具有交叉型进料分布器的流化床反应器,包括快床反应器(1)、二密床(2)、外取热器(3)、循环斜管(5)、外取下斜管(6)、再生斜管(14)、待生斜管(15)、甲醇原料分布器(8)、交叉型进料分布器(9);其中循环斜管(5)连接二密床(2)和快床反应器(1);再生斜管(14)和快床反应器(1)相连;待生斜管(15)和二密床(2)相连;外取下斜管(6)连接外取热器(3)和快床反应器(1);甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)均位于快床反应器(1)下部;再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口位于交叉型进料分布器(9)正上方;循环斜管(5)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;外取下斜管(6)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;甲醇原料分布器(8)位于再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口上方;甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)的距离为快床反应器(1)总高度的8%。
MTO分离单元副产的混合含氧化合物水溶液原料(11)经交叉型进料分布器(9)进入快床反应器(1)和经再生斜管(14)来的再生催化剂(12)接触反应,反应生成的产物和结焦催化剂上行;甲醇原料(10)经甲醇原料分布器(8)进入快床反应器(1),和催化剂接触反应,得到的富含烯烃的反应产物和待生催化剂(16)上行进入二密床(2)分离,待生催化剂(16)经待生斜管(15)进入再生器再生,反应产物(13)经旋风分离器(4)进入后续分离单元,得到混合含氧化合物水溶液原料(11);二密床(2)内的待生剂(16)经循环斜管(5)返回快床反应器(1);经外取热器(3)取热后的催化剂经外取下斜管(6)返回快床反应器(1)。
交叉型进料分布器(9)包括:多个水平进料分布支管(17)和多个斜进料分布支管(19)和进料主管(18);水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)间的夹角β为90+α,其中α为催化剂斜管(20)和反应器的夹角;水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)设置2排小孔(21);水平进料分布支管(17)和斜进料分布支管(19)和进料主管(18)相连,混合含氧化合物水溶液原料(11)从进料主管(18)进入。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为一排,沿反应器轴向开孔。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为圆形,小孔(21)交错均匀分布,开孔率为0.3。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)的直径比为0.4:1;进料主管(18)和斜进料分布支管(19)的直径比为0.4:1;催化剂斜管(20)和反应器的夹角α为80°。
交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度和快床反应器(1)的直径之比为0.7:1;斜进料分布支管(19)和水平进料分布支管(17)的连接处距离反应器壁的距离L和交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度之比为0.55:1。
混合含氧化合物水溶液原料(11)中混合含氧化合物质量百分含量为75%,混合含氧化合物含有甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙醛、丙醛、丁醛、丙酮、丁酮、甲酸、乙酸、丙酸,混合含氧化合物中酮类的质量百分含量为20%。
快床反应器(1)内温度为495℃,气速为2.5米/秒,催化剂床层密度为130千克/立方米,反应表压0.2兆帕,甲醇原料(10)的质量空速为25小时-1,混合含氧化合物水溶液原料(11)的质量空速为0.2小时-1。再生催化剂(12),以催化剂总质量计,碳含量为0.08%。
甲醇转化率为99.9%,乙烯和丙烯碳基总收率为81.2重量%。
【对比例3】
采用SAPO-34催化剂和具有交叉型进料分布器的流化床反应器,包括快床反应器(1)、二密床(2)、外取热器(3)、循环斜管(5)、外取下斜管(6)、再生斜管(14)、待生斜管(15)、甲醇原料分布器(8)、交叉型进料分布器(9);其中循环斜管(5)连接二密床(2)和快床反应器(1);再生斜管(14)和快床反应器(1)相连;待生斜管(15)和二密床(2)相连;外取下斜管(6)连接外取热器(3)和快床反应器(1);甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)均位于快床反应器(1)下部;再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口位于交叉型进料分布器(9)正上方;循环斜管(5)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;外取下斜管(6)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;甲醇原料分布器(8)位于再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口上方;甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)的距离为快床反应器(1)总高度的4%。
MTO分离单元副产的混合含氧化合物水溶液原料(11)经交叉型进料分布器(9)进入快床反应器(1)和经再生斜管(14)来的再生催化剂(12)接触反应,反应生成的产物和结焦催化剂上行;甲醇原料(10)经甲醇原料分布器(8)进入快床反应器(1),和催化剂接触反应,得到的富含烯烃的反应产物和待生催化剂(16)上行进入二密床(2)分离,待生催化剂(16)经待生斜管(15)进入再生器再生,反应产物(13)经旋风分离器(4)进入后续分离单元,得到混合含氧化合物水溶液原料(11);二密床(2)内的待生剂(16)经循环斜管(5)返回快床反应器(1);经外取热器(3)取热后的催化剂经外取下斜管(6)返回快床反应器(1)。
交叉型进料分布器(9)包括:多个水平进料分布支管(17)和多个斜进料分布支管(19)和进料主管(18);水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)间的夹角β为90+α,其中α为催化剂斜管(20)和反应器的夹角;水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)设置2排小孔(21);水平进料分布支管(17)和斜进料分布支管(19)和进料主管(18)相连,混合含氧化合物水溶液原料(11)从进料主管(18)进入。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为一排,沿反应器轴向开孔。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为圆形,小孔(21)交错均匀分布,开孔率为0.13。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)的直径比为0.8:1;进料主管(18)和斜进料分布支管(19)的直径比为0.5:1;催化剂斜管(20)和反应器的夹角α为40°。
交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度和快床反应器(1)的直径之比为0.4:1;斜进料分布支管(19)和水平进料分布支管(17)的连接处距离反应器壁的距离L和交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度之比为0.4:1。
混合含氧化合物水溶液原料(11)中混合含氧化合物质量百分含量为70%,混合含氧化合物含有甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙醛、丙醛、丁醛、丙酮、丁酮、甲酸、乙酸、丙酸,混合含氧化合物中酮类的质量百分含量为30%。
快床反应器(1)内温度为440℃,气速为0.4米/秒,催化剂床层密度为20千克/立方米,反应表压0兆帕,甲醇原料(10)的质量空速为2小时-1,混合含氧化合物水溶液原料(11)的质量空速为0.02小时-1。再生催化剂(12),以催化剂总质量计,碳含量为0.05%。
甲醇转化率为99.9%,乙烯和丙烯碳基总收率为75.9重量%。
【对比例4】
采用SAPO-34催化剂和具有交叉型进料分布器的流化床反应器,包括快床反应器(1)、二密床(2)、外取热器(3)、循环斜管(5)、外取下斜管(6)、再生斜管(14)、待生斜管(15)、甲醇原料分布器(8)、交叉型进料分布器(9);其中循环斜管(5)连接二密床(2)和快床反应器(1);再生斜管(14)和快床反应器(1)相连;待生斜管(15)和二密床(2)相连;外取下斜管(6)连接外取热器(3)和快床反应器(1);甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)均位于快床反应器(1)下部;再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口位于交叉型进料分布器(9)正上方;循环斜管(5)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;外取下斜管(6)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;甲醇原料分布器(8)位于再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口上方;甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)的距离为快床反应器(1)总高度的3.5%。
MTO分离单元副产的混合含氧化合物水溶液原料(11)经交叉型进料分布器(9)进入快床反应器(1)和经再生斜管(14)来的再生催化剂(12)接触反应,反应生成的产物和结焦催化剂上行;甲醇原料(10)经甲醇原料分布器(8)进入快床反应器(1),和催化剂接触反应,得到的富含烯烃的反应产物和待生催化剂(16)上行进入二密床(2)分离,待生催化剂(16)经待生斜管(15)进入再生器再生,反应产物(13)经旋风分离器(4)进入后续分离单元,得到混合含氧化合物水溶液原料(11);二密床(2)内的待生剂(16)经循环斜管(5)返回快床反应器(1);经外取热器(3)取热后的催化剂经外取下斜管(6)返回快床反应器(1)。
交叉型进料分布器(9)包括:多个水平进料分布支管(17)和多个斜进料分布支管(19)和进料主管(18);水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)间的夹角β为90+α,其中α为催化剂斜管(20)和反应器的夹角;水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)设置2排小孔(21);水平进料分布支管(17)和斜进料分布支管(19)和进料主管(18)相连,混合含氧化合物水溶液原料(11)从进料主管(18)进入。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为一排,沿反应器轴向开孔。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)上的小孔(21)为圆形,小孔(21)交错均匀分布,开孔率为0.2。
水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)的直径比为1:1;进料主管(18)和斜进料分布支管(19)的直径比为0.5:1;催化剂斜管(20)和反应器的夹角α为50°。
交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度和快床反应器(1)的直径之比为0.42:1;斜进料分布支管(19)和水平进料分布支管(17)的连接处距离反应器壁的距离L和交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度之比为0.35:1。
混合含氧化合物水溶液原料(11)中混合含氧化合物质量百分含量为50%,混合含氧化合物含有甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙醛、丙醛、丁醛、丙酮、丁酮、甲酸、乙酸、丙酸,混合含氧化合物中酮类的质量百分含量为35%。
快床反应器(1)内温度为530℃,气速为3.2米/秒,催化剂床层密度为250千克/立方米,反应表压0.5兆帕,甲醇原料(10)的质量空速为35小时-1,混合含氧化合物水溶液原料(11)的质量空速为1.2小时-1。再生催化剂(12),以催化剂总质量计,碳含量为0.2%。
甲醇转化率为99.9%,乙烯和丙烯碳基总收率为78.3重量%。
【对比例5】
采用SAPO-34催化剂和具有交叉型进料分布器的流化床反应器,包括快床反应器(1)、二密床(2)、外取热器(3)、循环斜管(5)、外取下斜管(6)、再生斜管(14)、待生斜管(15)、甲醇原料分布器(8)、水平进料分布器;其中循环斜管(5)连接二密床(2)和快床反应器(1);再生斜管(14)和快床反应器(1)相连;待生斜管(15)和二密床(2)相连;外取下斜管(6)连接外取热器(3)和快床反应器(1);甲醇原料分布器(8)和水平进料分布器均位于快床反应器(1)下部;再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口位于水平进料分布器正上方;循环斜管(5)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;外取下斜管(6)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;甲醇原料分布器(8)位于再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口上方;甲醇原料分布器(8)和水平进料分布器的距离为快床反应器(1)总高度的4%。
MTO分离单元副产的混合含氧化合物水溶液原料(11)经水平进料分布器进入快床反应器(1)和经再生斜管(14)来的再生催化剂(12)接触反应,反应生成的产物和结焦催化剂上行;甲醇原料(10)经甲醇原料分布器(8)进入快床反应器(1),和催化剂接触反应,得到的富含烯烃的反应产物和待生催化剂(16)上行进入二密床(2)分离,待生催化剂(16)经待生斜管(15)进入再生器再生,反应产物(13)经旋风分离器(4)进入后续分离单元,得到混合含氧化合物水溶液原料(11);二密床(2)内的待生剂(16)经循环斜管(5)返回快床反应器(1);经外取热器(3)取热后的催化剂经外取下斜管(6)返回快床反应器(1)。
水平进料分布器上的小孔(21)为一排,沿反应器轴向开孔。小孔(21)为圆形,小孔(21)交错均匀分布,开孔率为0.15。催化剂斜管(20)和反应器的夹角α为60°。
水平进料分布器的水平方向的长度和快床反应器(1)的直径之比为0.55:1。
混合含氧化合物水溶液原料(11)中混合含氧化合物质量百分含量为20%,混合含氧化合物含有甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙醛、丙醛、丁醛、丙酮、丁酮、甲酸、乙酸、丙酸,混合含氧化合物中酮类的质量百分含量为70%。
快床反应器(1)内温度为500℃,气速为2米/秒,催化剂床层密度为150千克/立方米,反应表压0.2兆帕,甲醇原料(10)的质量空速为17小时-1,混合含氧化合物水溶液原料(11)的质量空速为0.7小时-1。再生催化剂(12),以催化剂总质量计,碳含量为0.09%。
甲醇转化率为99.9%,乙烯和丙烯碳基总收率为79.8重量%。
【实施例13】
其与实施例1的区别仅在于流化床反应器中,甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)的距离为快床反应器(1)总高度的0.5%。反应结束后,甲醇转化率为99.4%,乙烯和丙烯碳基总收率为80.5重量%。
【实施例14】
其与实施例1的区别仅在于流化床反应器中,甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)的距离为快床反应器(1)总高度的8%。反应结束后,甲醇转化率为98.3%,乙烯和丙烯碳基总收率为78.3重量%。
【实施例15】
其与实施例1的区别仅在于流化床反应器中,开孔率为0.03。反应结束后,甲醇转化率为99.1%,乙烯和丙烯碳基总收率为79.6重量%。
【实施例16】
其与实施例1的区别仅在于流化床反应器中,开孔率为0.3。反应结束后,甲醇转化率为99.5%,乙烯和丙烯碳基总收率为81.8重量%。
【实施例17】
其与实施例1的区别仅在于流化床反应器中,水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)的直径比为0.4。反应结束后,甲醇转化率为98.7%,乙烯和丙烯碳基总收率为82.0重量%。
【实施例18】
其与实施例1的区别仅在于流化床反应器中,水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)的直径比为1.8。反应结束后,甲醇转化率为99.6%,乙烯和丙烯碳基总收率为80.8重量%。
【实施例19】
其与实施例1的区别仅在于流化床反应器中,进料主管(18)和斜进料分布支管(19)的直径比为0.4。反应结束后,甲醇转化率为98.6%,乙烯和丙烯碳基总收率为78.4重量%。
【实施例20】
其与实施例1的区别仅在于流化床反应器中,进料主管(18)和斜进料分布支管(19)的直径比为1.2。反应结束后,甲醇转化率为99.5%,乙烯和丙烯碳基总收率为81.4重量%。
【实施例21】
其与实施例1的区别仅在于流化床反应器中,催化剂斜管(20)和反应器的夹角α为20°。反应结束后,甲醇转化率为99.6%,乙烯和丙烯碳基总收率为81.7重量%。
【实施例22】
其与实施例1的区别仅在于流化床反应器中,催化剂斜管(20)和反应器的夹角α为80°。反应结束后,甲醇转化率为99.5%,乙烯和丙烯碳基总收率为80.1重量%。
【实施例23】
其与实施例1的区别仅在于流化床反应器中,交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度l和快床反应器(1)的直径之比为0.2。反应结束后,甲醇转化率为99.4%,乙烯和丙烯碳基总收率为79.3重量%。
【实施例24】
其与实施例1的区别仅在于流化床反应器中,交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度l和快床反应器(1)的直径之比为0.7。反应结束后,甲醇转化率为99.3%,乙烯和丙烯碳基总收率为81.2重量%。
【实施例25】
其与实施例1的区别仅在于流化床反应器中,斜进料分布支管(19)和水平进料分布支管(17)的连接处距离反应器壁的距离L和交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度之比为0.05。反应结束后,甲醇转化率为99.3%,乙烯和丙烯碳基总收率为80.9重量%。
【实施例26】
其与实施例1的区别仅在于流化床反应器中,斜进料分布支管(19)和水平进料分布支管(17)的连接处距离反应器壁的距离L和交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度之比为0.55。反应结束后,甲醇转化率为99.5%,乙烯和丙烯碳基总收率为81.4重量%。
以上实施例和对比例使用的反应器装置的具体参数见表1-表5。
表1实施例列表
表2实施例续表
表3实施例续表
表4实施例续表
表5对比例列表
根据本发明的一些实施例,采用本发明的技术方案,采用SAPO-34催化剂用于甲醇制烯烃反应中,乙烯和丙烯碳基总收率可达到85.2重量%。
应当注意的是,以上所述的实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述,但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇,而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改,以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例,但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例,相反,本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。
Claims (10)
1.一种用于甲醇制烯烃的流化床反应器,其包括快床反应器(1)、二密床(2)和交叉型进料分布器(9),所述交叉型进料分布器(9)包括一个或多个水平进料分布支管(17)、一个或多个斜进料分布支管(19)和进料主管(18),其中所述水平进料分布支管(17)和斜进料分布支管(19)与进料主管(18)相连,进料主管(18)与快床反应器(1)的连接口设置在快床反应器的下部。
2.根据权利要求1所述的流化床反应器,其特征在于,其还包括外取热器(3)、循环斜管(5)、外取下斜管(6)、再生斜管(14)、待生斜管(15)和甲醇原料分布器(8);其中,循环斜管(5)连接二密床(2)和快床反应器(1),再生斜管(14)和快床反应器(1)相连,待生斜管(15)和二密床(2)相连,外取下斜管(6)连接外取热器(3)和快床反应器(1)。
3.根据权利要求2所述的流化床反应器,其特征在于,所述甲醇原料分布器(8)位于快床反应器(1)下部;和/或所述再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口位于交叉型进料分布器(9)上方;和/或所述循环斜管(5)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;和/或所述外取下斜管(6)和快床反应器(1)的连接口位于甲醇原料分布器(8)上方;和/或所述甲醇原料分布器(8)位于再生斜管(14)和快床反应器(1)的连接口上方。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的流化床反应器,其特征在于,所述水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)间的夹角β为90+α,其中α为催化剂斜管(20)和快床反应器(1)的夹角。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的流化床反应器,其特征在于,所述水平进料分布分管(17)和斜进料分布支管(19)设置至少一排小孔(21),优选地,所述小孔(21)为一排时,沿快床反应器(1)轴向开孔;和/或所述小孔(21)的形状包括选自圆形、椭圆形和长方形中的至少一种,优选为圆形;和/或所述小孔(21)并列均匀分布或交错均匀分布,和/或所述小孔(21)的开孔率为0.05-0.2。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的流化床反应器,其特征在于,所述水平进料分布主管(17)和斜进料分布支管(19)的直径比为(0.5-1.5):1;和/或所述进料主管(18)和斜进料分布支管(19)的直径比为(0.5-1):1;和/或所述催化剂斜管(20)和快床反应器(1)的夹角α为30°-70°。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的流化床反应器,其特征在于,所述交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度和快床反应器(1)的直径之比为(0.3-0.6):1;和/或所述斜进料分布支管(19)和水平进料分布支管(17)的连接处距离快床反应器(1)器壁的距离L和交叉型进料分布器(9)的水平方向的长度之比为(0.1-0.5):1;和/或所述甲醇原料分布器(8)和交叉型进料分布器(9)的距离为快床反应器(1)总高度的1-5%。
9.一种根据权利要求1-8中所述的流化床反应器在甲醇制烯烃工业生产中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述快床反应器(1)内温度为450-520℃,气速为0.5-3米/秒,催化剂床层密度为30-200千克/立方米,反应表压0-0.4兆帕,甲醇原料(10)的质量空速为3-30h-1,混合含氧化合物水溶液原料(11)的质量空速为0.05-1h-1,和/或再生催化剂(12),以催化剂总质量计,碳含量小于0.1%。
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