[实用新型]一种用于甲醇制低碳烯烃的高空速提升管反应器

说明书

技术领域

本实用新型属于一种反应器，具体地说涉及一种用于甲醇制低碳烯烃的高空速提升管反应器。

背景技术

低碳烯烃（乙烯和丙烯）是现代石油和化学工业中重要的基本有机化工原料。随着我国国民经济整体水平的不断提高，特别是现代化学工业的迅猛发展对低碳烯烃的需求越来越大，致使供需矛盾变得日益突出。迄今为止，乙烯和丙烯依然是采用传统的石脑油或轻柴油的催化裂化/裂解工艺，即石油路线来获得。但石油系不可再生资源，储量有限且资源短缺，引起国际油价的频繁上涨及烯烃生产成本的不断提高，极大地影响并制约着烯烃生产及其下游工业的发展，这就促成了世界各国开始致力于非石油路线—即由煤或天然气经甲醇制乙烯和丙烯类低碳烯烃工艺的开发。

利用非石油路线以甲醇为原料生产烯烃，不仅可使烯烃价格摆脱石油产品的影响，同时针对我国多煤、缺油、少气的能源结构特点，实施部分以“煤”代“油”生产低碳烯烃的战略决策，对减少我国对石油资源的过度依赖、对均衡合理利用我国丰富煤炭资源、对确保国家能源安全及经济快速的可持续发展均具有十分重要的意义。

早在1985年，美孚公司已在新西兰Montonui建成甲醇制汽油（MTG）工业装置并投产。由于低碳烯烃为MTG反应过程的中间产物，于是在此基础上进一步研发出了甲醇制低碳烯烃（MTO）的工艺。到目前为止,经历实验室和工业示范装置的运行,并取得较好成果的有：①美国环球油品公司（UOP）的MTO工艺（快速流化床反应器和再生器）、②中国科学院大连化学物理研究所的DMTO工艺（上升式密相循环流化床反应器和再生器）、③中国石油化工股份有限公司的SMTO工艺（循环流化床反应器和再生器）、④Lurgi公司的甲醇制丙烯MTP工艺（固定床反应器和再生器）和⑤清华大学的甲醇制丙烯FMTP（多层湍动流化床反应器和再生器）工艺。上述甲醇制烯烃（MTO）和（FMTP）的工艺中均采用SAPO－34分子筛催化剂和流化床反应器，从公开资料显示，催化剂消耗量至少约为1－1.1kg/吨烯烃，一个典型的60万吨烯烃/年MTO装置的催化剂消耗量为600－660吨/年，这就表明，催化剂的优劣及消耗明显影响MTO过程的生产成本和盈利空间。

鉴此，天津众智科技有限公司研发了中国专利CN102284302A一种甲醇制烯烃催化剂及其制备方法，该催化剂具有更高活性（甲醇空速高达60hr^-1（以分子筛含量计）以上，大连化物所DMTO过程的甲醇空速仅2hr^-1，要提高30倍以上；天津众智3000吨烯烃/吨催化剂，而大连化物所DMTO过程需900吨烯烃/吨催化剂，要提高3.33倍以上）、高强耐磨（催化剂的磨耗指数为<0.15%/小时，DMTO过程的催化剂的磨耗指数为>0.5%/小时，要降低3.33倍以上。）、高选择性（一次双烯选择性80%以上，DMTO过程为78.5%。）、长寿命、跑损量小的新一代催化剂，目前的固定床或流化床无法满足此催化剂的应用条件，需开发一种能适应这一具更高活性、高强耐磨、高选择性催化剂需求的反应装置。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能适应具有高空速，高活性、高强耐磨、高选择性催化剂的高空速提升管反应器。

本发明的高空速提升管反应器是由反应器，原料进口，产品气出口，新鲜催化剂进口组成，其特征在于反应器是渐次变径的圆形提升管，直径小的下端与供料分配器顶部相连，直径大的上端进入沉降分离器无旋风分离器的一侧，供料分配器的上部有新鲜催化剂进口和混合催化剂进口，中部有催化剂卸出口，底部有原料进口，沉降分离器内部中间有折流板，在沉降分离器内部一侧装有一级、二级串联旋风分离器，一级旋风分离器的出口与二级旋风分离器的进口相连，二级旋风分离器的出口与沉降分离器顶部的产品气出口相连，沉降分离器的底端出口与上段下料立管上端相连，沉降分离器下部侧面有待生催化剂出口，上段下料立管的下端通过滑阀与催化剂混合冷却器的上端相连，催化剂混合冷却器的下端与下段下料立管上端相连，下段降料立管的下端通过滑阀与供料分配器上部的混合催化剂进口相连，在催化剂混合冷却器的上部有再生催化剂进口，顶部有氮气出口。