CN202638401U - 一种甲醇制取低碳烯烃反应器 - Google Patents

Abstract

一种甲醇制取低碳烯烃反应器，属于石油化工、烯烃生产设备技术领域，用于提高甲醇制取低碳烯生产装置的烯烃选择性及烯烃收率。该反应器由反应器壳体、进料分布器、取热管、隔离导流设施及旋风分离设施组成。气体产物不是经反应器上部空间，而是经隔离导流设施至旋风分离系统，使气体产物停留时间大为缩短从而提高装置的烯烃选择性及烯烃收率。应用于甲醇制烯烃(MTO)装置。

Description

一种甲醇制取低碳烯烃反应器

技术领域

本实用新型属于石油化工、烯烃生产设备技术领域，特别涉及一种甲醇制取低碳烯烃反应器。 

背景技术

低碳烯烃(乙烯和丙烯等)是石油化工基本原料。目前乙烯主要由石脑油蒸汽裂解生产。由于石油资源短缺由石脑油生产乙烯的成本越来越高。国内外正积极开发原料更丰富的乙烯生产工艺。其中用甲醇生产乙烯和丙烯的研究已取得实质性进展，并有多件专利公开，如ZL00137259.9、ZL92109905.3、ZL96115333.4、ZL00815363.2、ZL03821995.6、CN101318868A等。 

目前用甲醇制取低碳烯烃的工业装置采用常规密相流化床反应器。密相流化床反应器为筒型结构，下部直径小，高度为6～8m；上部直径扩大，高度为12～16m；中间过渡段高2～6m。在反应器底部设有进料分布器，顶部设有旋风分离器，旋风分离器的下部有料腿和翼阀。甲醇制取烯烃工艺(MTO)的特点是：反应速度快、放热量大、醇剂比低。反应器要求严格控制反应时间，以达到预期的烯烃选择性及烯烃收率。现有的甲醇制取低碳烯烃工业装置反应器通过控制流化床催化剂料位高度来控制反应时间，一般将流化床催化剂料位高度控制在3～6m，反应时间1～3秒。而反应器流化床料面至旋风分离器入口有15～20m的距离，气体产物离开流化床催化剂料面后携带部分催化剂缓慢向上流动，经过15～20m的自由空间停留时间达20～30s，偏离最佳操作条件使目的产物(乙烯、丙烯)选择性和产率下降，影响装置的经济效益。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种甲醇制取低碳烯烃反应器，有效降低反应器上部自由空间，使反应时间更靠近最佳操作条件，从而提高目的产物(乙烯、丙烯)选择性及烯烃收率，提高装置的经济效益。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该反应器包括反应器壳体、进料分布器、取热管、旋风分离设施及反应器上部设置隔离导流设施。 

所述的隔离导流设施由隔离导流锥、输送管、旋分器入口管三部分组成。 

所述的隔离导流锥为圆锥结构，锥顶朝上，锥顶中心开口与输送管下端连接并连通；锥底与器壁连接或不连接(仅支承在器壁)。 

所述的隔离导流锥底距流化床料面4～8m；隔离导流锥体开设若干圆孔使旋风分离器料 腿穿过(存有间隙可使料腿自由伸缩)。 

所述的输送管下端与隔离导流锥顶部连接并连通，上部与数根旋分器入口管连接并连通，输送管中间设置膨胀补偿器。 

所述的旋分器入口管为长方形通道，其一端与输送管上部连接并连通，另一端与一级旋分器入口连接。根数与旋风分离器组数相同。 

甲醇原料气从进料分布器进入密相流化床底部，经催化剂床层向上流动。催化剂床层料位高度根据优化的反应时间确定，甲醇原料气经过催化剂床层后转化为乙烯、丙烯等产物，然后离开流化床料面继续向上流动，经过4～8m的自由空间后进入隔离导流系统，经隔离导流锥、输送管、旋分器入口管进入旋风分离器系统。由于输送管中气体流速是反应器稀相空间流速的20～30倍，使气体产物在反应器中停留时间大为缩短(可使气体产物在反应器上部的停留时间缩短50％)。 

本实用新型创新点和积极效果： 

本实用新型创新点是：在反应器上部设置隔离导流设施，气体产物不是经过反应器上部10～15m自由空间“缓慢、长时间”流动，而是经隔离导流设施“快速、短时间”流动至旋风分离器。 

本实用新型积极效果是：可使反应器上部气体停留时间比目前常规流化床反应器降低50％，使反应时间更靠近最佳操作条件，从而提高目的产物(乙烯、丙烯)选择性及烯烃收率，提高装置的经济效益。 

附图说明

图1是一种甲醇制取低碳烯烃反应器的示意图。 

1-气体产物出口，2-旋分器入口管，3-输送管，4-膨胀补偿器，5-隔离导流锥，6-取热管，7-集气室，8-二级旋风分离器，9-一级旋风分离器，10-反应器壳体，11-原料气分布器，12-原料气进口。 

具体实施方式

图1提供了一种甲醇制取低碳烯烃反应器的示意图，反应器壳体10下部设有原料气分布器11，原料气分布器11与原料气进口12连接。反应器壳体10中部(距流化床料面4～8m)设有隔离导流锥5，隔离导流锥5下端与反应器壳体10连接，上端与输送管3连接。输送管3中部设有膨胀补偿器4，其上部与旋分器入口管2连接。旋分器入口管2另一端与一级旋风分离器9入口连接，一级旋风分离器9出口与二级旋风分离器8入口连接，二级旋风分离器8出口与集气室7连接。在反应器壳体10顶部设有气体产物出口1，在反应器壳体10下部设有取热管6。 

甲醇原料气从原料气进口12进入，经原料气分布器11分布于密相流化床底部，原料气气泡在浮力作用下向上流动。催化剂料位高度根据优化的反应时间确定，甲醇原料气经过催化剂床层转化为乙烯、丙烯等产物，反应过程放出的热量由设置在床层的取热管6取走。气体产物离开流化床料面继续向上流动，经过4～8m的自由空间进入隔离导流锥5、输送管3，经旋分器入口管2进入一级旋风分离器9和二级旋风分离器8，分离下来的催化剂经旋风分离器料腿返回流化床，净化后的气体产物进入集气室7，最后从气体产物出口1离开反应器。 

Claims (6)

1.一种甲醇制取低碳烯烃反应器，包括反应器壳体、进料分布器、取热管、旋风分离设施，其特征是：在流化床反应器上部设置隔离导流设施。

2.根据权利要求1所述的反应器，其特征是：隔离导流设施由隔离导流锥、输送管、旋分器入口管三部分组成。

3.根据权利要求1或2所述的反应器，其特征是：隔离导流锥为圆锥结构，锥顶朝上，锥顶中心开口与输送管下端连接；锥底与器壁连接或不连接。

4.根据权利要求1或2所述的反应器，其特征是：隔离导流锥底距流化床料面4～8m，隔离导流锥开设若干圆孔使旋风分离器料腿穿过。

5.根据权利要求1或2所述的反应器，其特征是：输送管下端与隔离导流锥顶部连接，上部与数根旋分器入口管连接，输送管中间设置膨胀补偿器。

6.根据权利要求1或2所述的反应器，其特征是：旋分器入口管为长方形通道，其根数与旋风分离器组数相同。 

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