[实用新型]一种生产烃类的固定床反应器

说明书

本实用新型属于石油化工领域，涉及一种生产烃类的固定床反应器。该固定床反应器为采用多段催化剂床层串联的下流式反应器，相邻两段催化剂床层之间设置有1～3级取热措施，其中至少1级取热措施采用蛇管换热器；至少一段催化剂床层处设置有注入口。采用本实用新型的方案，可以保证每段床层的反应条件均在合适的范围内，既提高了目标产品的总体收率也利于操作与控制。

技术领域

本实用新型属于石油化工领域，更具体地，涉及一种生产烃类的固定床反应器。

背景技术

乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，乙烯工业是石油化工产业的核心，乙烯产品占石化产品的75％以上，在国民经济中占有重要的地位。世界上已将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。

随着国际原油价格的大幅波动和技术进步，为改变乙烯生产原料过分依赖于石油资源的状况，生产乙烯原料发生了变化，以甲醇为原料生产乙烯的技术得到发展，成为新型煤化工技术中工业应用广泛的技术。

甲烷氧化偶联制乙烯技术(OCM)是生产乙烯的重要技术，它以天然气为原料，只需一步反应过程即可制得乙烯，具有很高的理论价值和经济价值。经过30多年的研究，甲烷一步法制乙烯研究取得突破性进展，甲烷偶联制乙烯工业示范装置投产成功，正迈向工业化的前夕。这对破解乙烯行业原料来源瓶颈，降低生产成本，增强乙烯行业及下游产业的竞争力意义重大。

国内外的研究开发以美国Siluria技术公司最为典型，Siluria通过使用生物模板精确合成纳米线催化剂，开发出工业可行的甲烷直接制乙烯催化剂。该催化剂可在低于传统蒸汽裂解法操作温度200-300℃的情况下在5-10个大气压下，高效催化甲烷转化成乙烯。该技术使得催化剂寿命延长，操作温度大幅下降，但是对甲烷转化率和乙烯收率并没有实质性突破。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种生产烃类的固定床反应器，具体为提供一种可靠的将甲烷转化为富含高附加值烃类如乙烯等组分的产品的技术方案。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种生产烃类的固定床反应器，该固定床反应器为采用多段催化剂床层串联的下流式反应器，相邻两段催化剂床层之间设置有1～3级取热措施，其中至少1级取热措施为蛇管换热器；至少一段催化剂床层处设置有注入口。

进一步地，所述多段催化剂床层的段数为2～6段。

进一步地，所述取热措施的实施位置位于催化剂床层外部。

进一步地，所述取热措施的实施位置位于催化剂床层内部。

进一步地，所述注入口靠近催化剂床层设置。

进一步地，所述注入口的设置位置使得注入口注入的物料自注入至到达催化剂床层的停留时间不大于100ms。

进一步地，所述注入口的设置位置使得注入口注入的物料自注入至到达催化剂床层的停留时间不大于50ms。

进一步地，至少一段催化剂床层中部还设置有注入口。

进一步地，所述固定床反应器内设置有隔热结构；用于分隔高温区域与低温区域。

本实用新型的有益效果在于：能够保证每段床层的反应条件均在合适的范围内，既提高了目标产品的总体收率也利于操作与控制。由于设置专门的取热手段，在实现对反应条件控制的同时也可以用于在反应出现飞温时的及时撤热，提高了系统的安全性。此外，本实用新型避免了复杂的换热部件，采用结构简单的蛇管换热器，降低了设备成本。

本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。