甲醇催化转化的反应装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种甲醇催化转化的反应装置，主要解决现有技术中氧化物回炼时氧化物转化率低的问题。本实用新型专利技术通过采用催化剂预混的流化床反应装置，MTO分离单元产生的流化床副反应器原料进入流化床副反应器和脱气后再生催化剂接触反应，得到的预结焦催化剂经回炼斜管进入总循环斜管，流化床副反应器反应产物返回二密床的稀相的技术方案，较好地解决了该问题，可用于MTO工业生产中。

【技术实现步骤摘要】
甲醇催化转化的反应装置
本技术涉及甲醇加工领域，涉及一种甲醇催化转化的反应装置。
技术介绍
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。在我国，甲醇价格便宜，所以由甲醇催化转化制乙烯、丙烯和芳烃受到越来越多的重视。甲醇转化方面的专利很多，其中CN102463085B公开了一种甲醇或二甲醚和甲苯生产二甲苯的反应装置，催化剂循环管和再生斜管连接快速流化床主反应器反应区，待生催化剂经催化剂循环管进入反应器，再生催化剂经再生斜管进入反应器。该专利不同类型的催化剂直接进入反应器参与反应，存在反应器内催化剂混合不均匀，影响反应结果的问题。CN101274871B和CN101293804B中均公开了包括催化剂混合室的流化床主反应器，催化剂混合室用于混合两种催化剂，并达到一定温度，催化剂混合室底部设原料入口，兼有转化原料的作用。CN102276393A公开了包括预混合区的流化床主反应器，待生剂和再生剂在预混合区内进行混合，混合后催化剂进入快速流化床主反应器，预混合区内设置换热管。CN103121890B和CN103121901B公开了包括混合器的流化床主反应器，两种催化剂在混合器内混合，之后分为两部分，分别进入反应器和再生器。这些专利均通过设置催化剂混合单元来实现不同性质催化剂的均匀混匀，催化剂混合单元占地面积大，结构复杂。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题之一是现有技术中存在催化剂混合不均匀、结构复杂的问题，提供一种甲醇催化转化的反应装置。本技术的在于提供一种甲醇催化转化的反应装置，包括流化床主反应器、流化床副反应器、二密床、再生器、脱气罐、外取热器、循环斜管、回炼斜管、外取斜管、总循环斜管、待生斜管、再生上斜管和再生下斜管；所述循环斜管连接所述二密床和所述总循环斜管；所述回炼斜管连接所述流化床副反应器和所述总循环斜管；所述外取斜管连接所述外取热器和所述总循环斜管；所述总循环斜管连接所述循环斜管、回炼斜管、外取斜管和流化床主反应器；所述再生下斜管连接所述流化床副反应器和所述脱气罐；所述再生上斜管连接所述脱气罐和所述再生器；所述待生斜管连接所述二密床和所述再生器；所述循环斜管和所述外取斜管均位于所述总循环斜管中轴线的上方；所述回炼斜管位于所述总循环斜管中轴线的上方或中轴线上。根据本技术的一些实施方式，所述流化床主反应器设有流化床主反应器进料分布板，所述流化床副反应器设有流化床副反应器进料分布板。根据本技术的一些实施方式，还包括反应器旋风分离器和再生器旋风分离器。根据本技术的一些实施方式，所述流化床副反应器顶部产物出口连接所述二密床；所述脱气罐顶部产物出口连接所述再生器；所述流化床主反应器的上部位于所述二密床内；所述流化床副反应器顶部产物出口连接所述二密床的位置位于所述二密床催化剂床层之上；所述脱气罐顶部产物出口连接所述再生器的位置位于所述再生器催化剂床层之上。根据本技术的一些实施方式，所述回炼斜管、循环斜管、待生斜管、外取斜管、再生下斜管和外取斜管上均设有阀门。根据本技术的一些实施方式，所述阀门为滑阀或塞阀。根据本技术的一些实施方式，所述总循环斜管和所述循环斜管的中轴线间夹角为120°～175°。根据本技术的一些实施方式，所述总循环斜管和所述外取斜管的中轴线间夹角为150°～170°。根据本技术的一些实施方式，所述总循环斜管和所述回炼斜管的中轴线间夹角为160°～180°。根据本技术的一些实施方式，所述回炼斜管和所述总循环斜管直径之比为0.2～0.3:1。根据本技术的一些实施方式，所述循环斜管和所述总循环斜管直径之比为0.8～1:1。根据本技术的一些实施方式，所述外取斜管和所述总循环斜管直径之比为0.5～0.9:1。根据本技术的一些实施方式，所述总循环斜管和所述流化床主反应器的连接口位于所述流化床主反应器进料分布板上方，两者间距离H和流化床主反应器直径R比为0.2～0.4:1。根据本技术的一些实施方式，所述再生下斜管和所述流化床副反应器的连接口位于流化床副反应器进料分布板上方，两者间距离h和流化床副反应器直径r比为0.1～0.8:1。根据本技术的一些较优的实施方式，总循环斜管和循环斜管的中轴线间夹角为158-162°；总循环斜管和外取斜管的中轴线间夹角为158-162°；总循环斜管和回炼斜管的中轴线间夹角为168-172°。回炼斜管和总循环斜管直径之比为(0.20-0.30:1)；循环斜管和总循环斜管直径之比为(0.75-0.95):1；外取斜管和总循环斜管直径之比为(0.5-0.8):1。循环斜管和外取斜管和回炼斜管和再生下斜管都设有滑阀或塞阀控制催化剂流量。待生斜管和二密床的连接口及循环斜管和二密床的连接口均位于二密床中的催化剂床层内。总循环斜管和流化床主反应器的连接口位于流化床主反应器进料分布板上方，两者间距离H和流化床主反应器直径R比为(0.25-0.35):1。再生下斜管和流化床副反应器的连接口位于流化床副反应器进料分布板上方，两者间距离h和流化床副反应器直径r比为(0.55-0.65):1。流化床副反应器顶部产物出口连接二密床的位置位于二密床催化剂床层之上；脱气罐顶部产物出口连接再生器的位置位于再生器催化剂床层之上。甲醇原料经流化床主反应器进料分布板进入流化床主反应器反应；MTO分离单元产生的流化床副反应器原料经流化床副反应器进料分布板进入流化床副反应器反应。本技术的有益效果：本技术提供的甲醇催化转化，采用的装置，通过斜管交叉相连，实现不同类型催化剂先在斜管中混合，达到甲醇原料反应所需的催化剂活性和反应温度，从而提高甲醇转化率和双烯选择性。采用本技术的装置，采用SAPO-34催化剂，以甲醇为流化床主反应器原料，以副产的含氧化合物为流化床副反应器原料，乙烯和丙烯碳基总收率达到85.1重量％，取得了较好的技术效果。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例共同用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：图1是本技术的甲醇催化转化的反应装置的示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术进行详细说明，但本技术并不受下述实施例限定。图1中，1为流化床主反应器；2为二密床；3为再生器；4为回炼斜管阀；5为脱气罐；6为流化床副反应器；7为反应器旋风分离器；8为再生器旋风分离器；9为流化床主反应器进料分布板；10为反应产物；11为再生介质；12为烟气；13为流化床副反应器进料分布板；14为脱气介质；15为流化床副反应器反应产物；16为脱气产物；17为循环斜管；18为回炼斜管；19为总循环斜管；20为待生斜管；21为再生上斜管；22为再生下斜管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甲醇催化转化的反应装置，包括流化床主反应器(1)、流化床副反应器(6)、二密床(2)、再生器(3)、脱气罐(5)、外取热器(26)、循环斜管(17)、回炼斜管(18)、外取斜管(27)、总循环斜管(19)、待生斜管(20)、再生上斜管(21)和再生下斜管(22)；/n其特征在于，所述循环斜管(17)连接所述二密床(2)和所述总循环斜管(19)；所述回炼斜管(18)连接所述流化床副反应器(6)和所述总循环斜管(19)；所述外取斜管(27)连接所述外取热器(26)和所述总循环斜管(19)；所述总循环斜管(19)连接所述循环斜管(17)、回炼斜管(18)、外取斜管(27)和流化床主反应器(1)；所述再生下斜管(22)连接所述流化床副反应器(6)和所述脱气罐(5)；所述再生上斜管(21)连接所述脱气罐(5)和所述再生器(3)；所述待生斜管(20)连接所述二密床(2)和所述再生器(3)；/n所述循环斜管(17)和所述外取斜管(27)均位于所述总循环斜管(19)中轴线的上方；所述回炼斜管(18)位于所述总循环斜管(19)中轴线的上方或中轴线上。/n

【技术特征摘要】
1.一种甲醇催化转化的反应装置，包括流化床主反应器(1)、流化床副反应器(6)、二密床(2)、再生器(3)、脱气罐(5)、外取热器(26)、循环斜管(17)、回炼斜管(18)、外取斜管(27)、总循环斜管(19)、待生斜管(20)、再生上斜管(21)和再生下斜管(22)；
其特征在于，所述循环斜管(17)连接所述二密床(2)和所述总循环斜管(19)；所述回炼斜管(18)连接所述流化床副反应器(6)和所述总循环斜管(19)；所述外取斜管(27)连接所述外取热器(26)和所述总循环斜管(19)；所述总循环斜管(19)连接所述循环斜管(17)、回炼斜管(18)、外取斜管(27)和流化床主反应器(1)；所述再生下斜管(22)连接所述流化床副反应器(6)和所述脱气罐(5)；所述再生上斜管(21)连接所述脱气罐(5)和所述再生器(3)；所述待生斜管(20)连接所述二密床(2)和所述再生器(3)；
所述循环斜管(17)和所述外取斜管(27)均位于所述总循环斜管(19)中轴线的上方；所述回炼斜管(18)位于所述总循环斜管(19)中轴线的上方或中轴线上。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流化床主反应器(1)设有流化床主反应器进料分布板(9)，所述流化床副反应器(6)设有流化床副反应器进料分布板(13)。


3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括反应器旋风分离器(7)和再生器旋风分离器(8)。


4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流化床副反应器(6)顶部产物出口连接所述二密床(2)；所述脱气罐(5)顶部产物出口连接所述再生器(3)；所述流化床主反应器(1)的上部位于所述二密床(2)内；所述流化床副反应器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓红，齐国祯，金永明，王艳学，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11