甲醇制烯烃反应设备制造技术

本实用新型专利技术为一种甲醇制烯烃反应设备，包括一壳体，壳体内侧下部设置有密相流化床，顶部设置有产出气体出口，产出气体出口下方设置有一气室，气室下方贯通连接有一个或多个旋风分离器，每个旋风分离器内侧沿切线方向贯通连接有第一入口管，底部竖直设置有一导通于密相流化床的颗粒输出管，壳体内侧上部设置有一气固分离装置，气固分离装置与第一入口管导通，密相流化床内部横向固定安装有格栅板。该设备有效的降低反应设备上部自由空间，缩短反应时间，使其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；同时，有效降低旋风分离器入口气体中细粉颗粒浓度，提高催化剂的使用效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及煤制烯烃、石油化工
，尤其涉及一种带有快速分离结构的产出气快速导出的甲醇制烯烃反应设备。
技术介绍
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宄已经取得实质性进展。甲醇制烯烃反应属于气固非均相催化反应，使用气固流态化技术。目前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形结构，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。甲醇制取烯烃工艺的特点是:反应速度快、放热量大、醇剂比低。反应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。现有的常规密相流化床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I?3s。而反应器流化床料位至顶部旋风分离器入口有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，影响装置的经济利益。常规反应器下部为密相段，上部为稀相段(通常扩大直径)。生产中在密相流化床底部气体分布器给入工艺气体，气泡在床层浮力作用下向上流动，穿过密相床层进入稀相段。气体夹带部分细粉颗粒继续向上流动，在稀相段气体流速较低。由于是自然沉降，反应器上部稀相段要求较低的流速，需要扩大设备直径，经自然沉降后进入顶部旋风分离器入口的细粉颗粒浓度一般为5?10kg/m3，若要求细粉颗粒浓度低于该值，目前常规的流化床反应器无法实现。目前有一种甲醇制烯烃反应器，将传统的沉降段，改为输送管，大大的降低了反应产品在自由空间的停留时间。同时，采用预分离设施将产品气体与催化剂快速的分离。但是由于在密相流化床中仍存在气固分布不均，气固两相返混严重的问题，这同样会导致副产品的生成，目的产物收率和转化率降低。由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种甲醇制烯烃反应设备，以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种甲醇制烯烃反应设备，有效的降低反应设备上部自由空间，缩短反应时间，使其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；同时，有效降低旋风分离器入口气体中细粉颗粒浓度，提高催化剂的使用效率。本技术的目的是这样实现的，一种甲醇制烯烃反应设备，包括一密封的下小上大的壳体，所述壳体内侧下部设置有密相流化床，所述壳体顶部设置有产出气体出口，所述壳体内侧位于所述产出气体出口下方设置有一气室，所述气室下方贯通连接有一个或多个旋风分离器，每个所述旋风分离器内侧沿切线方向贯通连接有一第一入口管，每个所述旋风分离器底部竖直设置有一导通于所述密相流化床的颗粒输出管，所述壳体内侧上部设置有一气固分离装置，所述气固分离装置与所述第一入口管导通，所述密相流化床内部横向固定安装有格栅板。在本技术的一较佳实施方式中，所述气固分离装置底部开口，所述气固分离装置底部外侧与所述壳体内侧壁密封连接，所述气固分离装置底部将所述壳体内侧空间分为上部空间和下部空间，所述气固分离装置包括一上下贯通、竖直设置的输送管，所述输送管顶部连接有一快速分离装置，所述输送管外侧自上往下设置有一外罩，所述外罩上方设置有第一出口，所述第一出口与所述第一入口管导通，所述输送管底部连接于一上下贯通的第一锥形段顶部，所述第一锥形段直径向下渐扩，所述第一锥形段外侧壁上方空间与所述密相流化床自上往下单向导通连接。在本技术的一较佳实施方式中，所述外罩底部设置有上下贯通的第二锥形段，所述第二锥形段直径向上渐缩，所述第二锥形段底部构成所述气固分离装置底部，所述第二锥形段底部外侧与所述壳体内侧壁密封连接，所述第一锥形段位于所述第二锥形段内侦牝所述第一锥形段底部通过一环形板与所述第二锥形段内侧连接，所述环形板上周向均匀设置有多个槽孔；所述第二锥形段侧壁上设置有第一通孔，所述颗粒输出管密封通过所述第一通孔进入所述密相流化床；所述第一出口与所述第一入口管同轴连通。在本技术的一较佳实施方式中，所述外罩包括位于所述第二锥形段上方的第一直管，所述快速分离装置设置于所述第一直管内部上方，所述第一直管顶部连接有直径向上渐缩的第三锥形段，所述第三锥形段顶部连接有第一封头，所述第一封头侧壁上设置所述第一出口 ；所述槽孔周向宽度大于每两个槽孔之间的距离，所述槽孔下设置有单向阀板。在本技术的一较佳实施方式中，所述外罩包括位于所述第二锥形段上方的第二直管，所述第二直管内径小于所述快速分离装置外廓尺寸，所述第二直管上方连接有直径向上渐扩的第四锥形段，所述第四锥形段上方连接有第三直管，所述快速分离装置设置于所述第三直管内部上方，所述第三直管顶部连接有直径向上渐缩的第五锥形段，所述第五锥形段顶部连接有第二封头，所述第二封头侧壁上设置所述第一出口 ；所述槽孔周向宽度小于每两个槽孔之间的距离。在本技术的一较佳实施方式中，所述第一锥形段底部构成所述气固分离装置底部，所述第一锥形段底部外侧与所述壳体内侧壁密封连接，所述外罩包括所述第一锥形段上方设置的第四直管，所述快速分离装置设置于所述第四直管内部上方，所述第四直管顶部连接有直径向上渐扩的第六锥形段，所述第六锥形段顶部连接有第五直管，所述第五直管顶部连接有第三封头，所述第三封头顶部设置所述第一出口 ；所述颗粒输出管出口位于所述第一锥形段上方。在本技术的一较佳实施方式中，所述壳体外侧位于所述第一锥形段上方位置设置有第二通孔，所述壳体外侧位于所述密相流化床上部位置设置有第三通孔，所述第二通孔外部贯通连接有催化剂循环立管，所述催化剂循环立管下端开口斜向上与所述第三通孔贯通连接，所述催化剂循环立管上设置有滑阀。在本技术的一较佳实施方式中，所述第一锥形段外侧壁上方位于所述第二通孔的下方位置设置有松动气体分布装置。在本技术的一较佳实施方式中，所述格栅板数量为一组、两组或多组。在本技术的一较佳实施方式中，所述格栅板下方设置有原料分布器，所述壳体底部设置有原料气入口，所述原料分布器下方与所述原料气入口密封连接；所述壳体外侧设置有再生剂注当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲醇制烯烃反应设备，包括一密封的下小上大的壳体，所述壳体内侧下部设置有密相流化床，所述壳体顶部设置有产出气体出口，所述壳体内侧位于所述产出气体出口下方设置有一气室，所述气室下方贯通连接有一个或多个旋风分离器，每个所述旋风分离器内侧沿切线方向贯通连接有一第一入口管，每个所述旋风分离器底部竖直设置有一导通于所述密相流化床的颗粒输出管，其特征在于：所述壳体内侧上部设置有一气固分离装置，所述气固分离装置与所述第一入口管导通，所述密相流化床内部横向固定安装有格栅板。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卢春喜，崔刚，刘梦溪，王子健，张永民，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：新型
国别省市：北京;11