本发明专利技术公开了一种催化器混合器和用于生产低碳烯烃的装置及生产低碳烯烃的方法。催化器混合器包括旋流混合区进口20、中心管21、旋流混合区22、筒段混合区28、锥段混合区24和任选的具有进料口的下行区23，其中，旋流混合区进口20切向与旋流混合区22相连通，中心管21的底部位于旋流混合区22的中心轴处，旋流混合区22的底部与筒段混合区28相连通，筒段混合区28的底部与锥段混合区24的底部相连通，任选地，下行区23的底部与筒段混合区28的顶部相连通；其中，旋流混合区进口20与下行区23的进料口的总通道数量不小于2个。本发明专利技术的催化器混合器提高了催化剂混合效率。提高了催化剂混合效率。提高了催化剂混合效率。
【技术实现步骤摘要】
一种催化器混合器和用于生产低碳烯烃的装置及生产低碳烯烃的方法和应用
[0001]本专利技术涉及一种催化器混合器和用于生产低碳烯烃的装置及生产低碳烯烃的方法和应用。
技术介绍
[0002]甲醇制烯烃工艺无论从技术还是从经济上都具备了工业化应用的基础与条件，目前甲醇制烯烃工艺流程与催化裂化装置相似，采用的是连续反应-再生方式。对甲醇制烯烃工艺的工程技术特点的分析研究表明，甲醇制烯烃工艺所用的SAPO催化剂不同于催化裂化的分子筛催化剂，有着其独特的对工程技术的要求。具体表现在反应原料的状态、进料分布方式、催化剂流化、催化剂循环、剂醇比、反应温度、生焦率等等。
[0003]CN103964991A公开了一种甲醇制烯烃的固定床反应装置和工艺。装置包括第一混合器，第一混合器依次与第一加热器、MTO固定床反应器相连，MTO固定床反应器出口物料通过第一换热器与甲醇汽化塔中物料换热，甲醇汽化塔的出口通过第一换热器与二甲醚固定床反应器相连，二甲醚固定床反应器的出口与第一混合器相连，MTO固定床反应器的出口还通过第一换热器与分离系统相连。
[0004]CN211199063U公开了一种甲醇催化转化的反应装置。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。
[0005]但是现有技术的催化器混合器的混合效率比较低，而且传统甲醇制烯烃反应再生装置，存在颗粒浓度分布不均匀、颗粒轴向返混严重、空速偏高、低碳烯烃收率不高、乙烯选择性偏低等问题。
技术实现思路
[0006]针对现有技术存在的上述问题，本专利技术提供一种新的用于甲醇制烯烃的催化器混合器，该旋流与任选的下行的催化剂混合型式，提高了催化剂混合效率。
[0007]本专利技术第一方面提供了一种用于甲醇制烯烃的催化器混合器，例如图1所示，包括旋流混合区进口20、中心管21、旋流混合区22、筒段混合区28、锥段混合区24和任选的具有进料口的下行区23，其中，
[0008]所述旋流混合区进口20切向与旋流混合区22相连通，所述中心管21的底部位于旋
流混合区22的中心轴处，所述旋流混合区22的底部与筒段混合区28相连通，所述筒段混合区28的底部与锥段混合区24的底部相连通，任选地，所述下行区23的底部与筒段混合区28的顶部相连通；
[0009]其中，旋流混合区进口20与下行区23的进料口的总通道数量不小于2个。
[0010]根据本专利技术所述的催化器混合器的一些实施方式，旋流混合区进口20与下行区23的进料口的总通道数量不小于2个。例如当没有下行区23时，旋流混合区进口20的通道数量不小于2个。当有下行区23时，旋流混合区进口20的通道数量至少为1个即可。
[0011]根据本专利技术所述的催化器混合器的一些实施方式，所述旋流混合区进口20具有1～3个通道，例如图1、图3和图4所示。所述旋流混合区进口20优选具有上通道、中通道和下通道，例如图4，更优选地，所述上通道伸入旋流混合区22的顶端与中心管21中心轴的垂直距离不大于中通道伸入旋流混合区22的顶端与中心管21中心轴的垂直距离；所述中通道伸入旋流混合区22的顶端与中心管21中心轴的垂直距离不大于下通道伸入旋流混合区22的顶端与中心管21中心轴的垂直距离。
[0012]根据本专利技术所述的催化器混合器的一些实施方式，所述中心管21的横截面面积与旋流混合区22的横截面面积之比为0.1～0.4：1。
[0013]根据本专利技术所述的催化器混合器的一些实施方式，所述旋流混合区22的横截面面积与下行区23的横截面面积之比为0.5～0.9：1。
[0014]根据本专利技术所述的催化器混合器的一些实施方式，所述中心管21伸入旋流混合区22内的轴向距离h1与旋流混合区进口20的轴向高度h2之比为0.9～1.5：1。例如图3中的h1和h2。
[0015]根据本专利技术所述的催化器混合器的一些实施方式，筒段混合区28的轴向高度与锥段混合区24的轴向高度之比为0.25～2：1。
[0016]根据本专利技术所述的催化器混合器的一些实施方式，所述下行区23与筒段混合区28的轴向高度之和与锥段混合区24的轴向高度之比为0.5～1.5：1。
[0017]根据本专利技术所述的催化器混合器的一些实施方式，所述锥段混合区24的锥角为7～25
°
。
[0018]根据本专利技术所述的催化器混合器的一些实施方式，催化器混合器可以多个串联设置，例如图5和图6所示。
[0019]本专利技术第二方面提供了一种用于生产低碳烯烃的装置，该装置包括上述的催化器混合器。
[0020]根据本专利技术所述的装置的一些实施方式，所述装置还包括集气室4、反应区5、布气区6、待生提升管7、再生器10，其中所述催化器混合器与反应区5相连通，集气室4与反应区5通过外隔板14相连通，反应区5与布气区6通过带孔隔板13相连通，待生提升管7与反应区5相连通，待生提升管7与催化器混合器相连通，再生器10与催化器混合器相连通。
[0021]根据本专利技术所述的装置的一些实施方式，所述布气区6的上部横截面积不大于下部横截面积，优选为布气区内任意上部的横截面积不大于任意下部的横截面积。
[0022]根据本专利技术所述的装置的一些实施方式，所述反应区5的上部横截面积不小于下部横截面积，优选为反应区内任意上部的横截面积不小于任意下部的横截面积，更优选地，所述反应区的顶部与底部横截面积之比为1.5～10，优选为2～10。
[0023]根据本专利技术所述的装置的一些实施方式，所述带孔隔板13可以选自开孔板、丝网和焊接条缝筛网中的至少一种，并通过上下连接件进行连接。带孔隔板的形状可以为锥形筒状，例如图7所示。
[0024]根据本专利技术所述的装置的一些实施方式，所述带孔隔板13的开孔率为0.2～20％。
[0025]根据本专利技术所述的装置的一些实施方式，所述外隔板14设置至少一个孔洞，优选地，所述外隔板的开孔率为0.1～10％。
[0026]根据本专利技术所述的装置的一些实施方式，所述外隔板14可以选自开孔板、丝网和焊接条缝筛网中的至少一种，并通过上下连接件进行连接。外隔板的形状可以为圆筒状。
[0027]根据本专利技术所述的装置的一些实施方式，所述反应区5、布气区6与集气室4由中心向外部依次布置。
[0028]根据本专利技术所述的装置的一些实施方式，所述装置还包括待生斜本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于甲醇制烯烃的催化器混合器，包括旋流混合区进口(20)、中心管(21)、旋流混合区(22)、筒段混合区(28)、锥段混合区(24)和任选的具有进料口的下行区(23)，其中，所述旋流混合区进口(20)切向与旋流混合区(22)相连通，所述中心管(21)的底部位于旋流混合区(22)的中心轴处，所述旋流混合区(22)的底部与筒段混合区(28)相连通，所述筒段混合区(28)的底部与锥段混合区(24)的底部相连通，任选地，所述下行区(23)的底部与筒段混合区(28)的顶部相连通；其中，旋流混合区进口(20)与下行区(23)的进料口的总通道数量不小于2个。2.根据权利要求1所述的催化器混合器，其特征在于，所述旋流混合区进口(20)具有1～3个通道，优选具有上通道、中通道和下通道，更优选地，所述上通道伸入旋流混合区(22)的顶端与中心管(21)中心轴的垂直距离不大于中通道伸入旋流混合区(22)的顶端与中心管(21)中心轴的垂直距离；所述中通道伸入旋流混合区(22)的顶端与中心管(21)中心轴的垂直距离不大于下通道伸入旋流混合区(22)的顶端与中心管(21)中心轴的垂直距离。3.根据权利要求1或2所述的催化器混合器，其特征在于，所述中心管(21)的横截面面积与旋流混合区(22)的横截面面积之比为0.1～0.4：1；和/或，所述旋流混合区(22)的横截面面积与下行区(23)的横截面面积之比为0.5～0.9：1。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的催化器混合器，其特征在于，所述中心管(21)伸入旋流混合区(22)内的轴向距离与旋流混合区进口(20)的轴向高度之比为0.9～1.5：1。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的催化器混合器，其特征在于，筒段混合区(28)的轴向高度与锥段混合区(24)的轴向高度之比为0.25～2:1；优选地，所述下行区(23)与筒段混合区(28)的轴向高度之和与锥段混合区(24)的轴向高度之比为0.5～1.5：1。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的催化器混合器，其特征在于，所述锥段混合区(24)的锥角为7～25
°
。7.一种用于生产低碳烯烃的装置，该装置包括权利要求1-6中任意一项所述的催化器混合器；优选地，所述装置还包括集气室(4)、反应区(5)、布气区(6)、待生提升管(7)、再生器(10)，其中所述催化器混合器与反应区(5)相连通，集气室(4)...
【专利技术属性】
技术研发人员：金永明，李晓红，王洪涛，王艳学，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：
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