一種甲醇制丙烯反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種甲醇制丙烯反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]丙烯作為重要的石油化工基礎(chǔ)原料，年需求量巨大，可用于生產(chǎn)聚丙烯、丙烯腈、環(huán)氧丙烷以及異丙醇等。近年來(lái)丙烯衍生物的快速發(fā)展帶動(dòng)了丙烯需求的快速增長(zhǎng)，供需矛盾日趨明顯，直到目前，丙烯仍主要來(lái)自于石油加工中的輕油裂解/裂化工藝，而且以聯(lián)產(chǎn)物或副產(chǎn)物方式得到，但隨著“石油危機(jī)”問題的出現(xiàn)，勢(shì)必會(huì)使丙烯在原料以及產(chǎn)量上受到很大限制。烯烴生產(chǎn)原料的多元化已成為國(guó)家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要方向。甲醇制丙烯(MTP)工藝是指以煤基或天然氣基合成的甲醇為原料，在催化劑的作用下生產(chǎn)丙烯的化工工藝技術(shù)。針對(duì)我國(guó)富煤、貧油、少氣的能源結(jié)構(gòu)，MTP技術(shù)具有很好的應(yīng)用前景和深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。
[0003]神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)采用德國(guó)魯奇公司(Lurgi)的MTP技術(shù)，經(jīng)過7000倍的放大實(shí)驗(yàn)，將MTP技術(shù)首次成功工業(yè)化應(yīng)用。雖然目前裝置運(yùn)行平穩(wěn)，但催化劑和關(guān)鍵設(shè)備作為該技術(shù)的核心仍由國(guó)外專利商供應(yīng)，嚴(yán)重制約了 MTP技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性，所以在MTP技術(shù)國(guó)產(chǎn)化的道路上仍面臨著亟待解決的問題，如MTP催化劑的國(guó)產(chǎn)化替代，反應(yīng)器內(nèi)部構(gòu)件(物料噴頭)國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)和裝置存在較大節(jié)能空間等。
[0004]針對(duì)上述問題，國(guó)內(nèi)科研院校經(jīng)過多年技術(shù)攻關(guān)，都取得了不同程度的進(jìn)展，但由于應(yīng)用條件的限制以及工藝本身的復(fù)雜性，大部分成果仍停留在研宄階段，僅有極少數(shù)研宄成果得到了工業(yè)化應(yīng)用。因此，迫切需要一種結(jié)構(gòu)合理、便于反應(yīng)控制的甲醇制丙烯反應(yīng)器，比如甲醇制丙烯中試反應(yīng)器，以模擬工業(yè)化生產(chǎn)的甲醇制丙烯反應(yīng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)室研宄成果進(jìn)行全方位的考察，減少后續(xù)工業(yè)化放大風(fēng)險(xiǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理、便于反應(yīng)控制的甲醇制丙烯反應(yīng)器。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0007]一種甲醇制丙烯反應(yīng)器，所述反應(yīng)器包括殼體和格柵板，所述殼體呈圓筒狀，并且所述殼體的頂部設(shè)有原料進(jìn)口、底部設(shè)有產(chǎn)物出口 ；所述格柵板設(shè)有多塊，沿所述殼體的軸向設(shè)置在所述殼體的不同高度上，用于鋪墊催化劑，其中，在任意兩塊相鄰的格柵板之間還設(shè)有第一分布器、第二分布器以及穿過所述殼體的側(cè)壁進(jìn)入所述殼體的冷源氣相管線和冷源液相管線，所述第一分布器與所述冷源氣相管線連通并且設(shè)置為使物料向下分布，所述第二分布器與所述冷源液相管線連通并且設(shè)置為使物料向上分布，所述第一分布器位于第二分布器上方。
[0008]在本實(shí)用新型中，所述第一分布器可以是本領(lǐng)域所熟知的那些氣體分布器，所述第二分布器可以是本領(lǐng)域所熟知的液體氣體分布器；優(yōu)選地，所述第一分布器選用雙切向環(huán)流式氣體分布器，所述第二分布器選用噴淋式液體分布器，以提高分布效果。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的反應(yīng)器，優(yōu)選地，在兩塊相鄰的格柵板中，位置在上的格柵板與所述第一分布器之間的距離Dl為所述的兩塊相鄰格柵板之間距離D2的0.1?0.6倍；位置在下的格柵板與所述第二分布器之間的距離D3為所述的兩塊相鄰格柵板之間距離D2的0.1?0.6倍。進(jìn)一步優(yōu)選地，在兩塊相鄰的格柵板中，位置在上的格柵板與所述第一分布器之間的距離Dl為所述的兩塊相鄰格柵板之間距離D2的0.2?0.5倍；位置在下的格柵板與所述第二分布器之間的距離D3為所述的兩塊相鄰格柵板之間距離D2的0.2?0.5倍。更進(jìn)一步優(yōu)選地，在兩塊相鄰的格柵板中，位置在上的格柵板與所述第一分布器之間的距離Dl為所述的兩塊相鄰格柵板之間距離D2的0.3?0.4倍；位置在下的格柵板與所述第二分布器之間的距離D3為所述的兩塊相鄰格柵板之間距離D2的0.3?0.4倍。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的反應(yīng)器，優(yōu)選地，設(shè)置在所述殼體不同高度上的多塊格柵板之間的間距相等，所述殼體的直徑為0.85m?2.2m，所述殼體的高度為6m?13m。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述殼體的直徑為Im?2m，所述殼體的高度為8m?10m。更進(jìn)一步優(yōu)選地，所述殼體的直徑為1.2m?1.8m，所述殼體的高度為8.5m?9.5m。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型的反應(yīng)器，優(yōu)選地，相鄰柵格板之間的間距為所述殼體直徑的
0.5?1.5倍，進(jìn)一步優(yōu)選為所述殼體直徑的0.8?1.2倍；更進(jìn)一步優(yōu)選為所述殼體直徑的0.9?1.1倍。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的反應(yīng)器，優(yōu)選地，所述格柵板的塊數(shù)為4?10 ±夬，進(jìn)一步優(yōu)選為6?8塊，比如6塊、7塊或8塊格柵板。
[0013]本實(shí)用新型提供的甲醇制丙烯反應(yīng)器可以通過調(diào)整冷源氣相管線和冷源液相管線中物料的流量和溫度，靈活地調(diào)控催化劑床層的溫度，防止飛溫，同時(shí)，反應(yīng)器的尺寸、結(jié)構(gòu)設(shè)置合理，便于維修以及反應(yīng)控制，特別適宜于甲醇制丙烯的中試反應(yīng)。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型提供的反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型并不僅限于此。
[0016]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的甲醇制丙烯反應(yīng)器包括殼體I和格柵板2，所述殼體I呈圓筒狀，并且所述殼體I的頂部設(shè)有原料進(jìn)口 7、底部設(shè)有產(chǎn)物出口 8 ;所述格柵板2設(shè)有多塊，沿所述殼體I的軸向設(shè)置在所述殼體I的不同高度上，用于鋪墊催化劑。
[0017]其中，在任意兩塊相鄰的格柵板2之間還設(shè)有第一分布器5、第二分布器6以及穿過所述殼體I的側(cè)壁進(jìn)入所述殼體I的冷源氣相管線3和冷源液相管線4，所述第一分布器5與所述冷源氣相管線3連通并且設(shè)置為使物料向下分布，用于使經(jīng)所述冷源氣相管線3進(jìn)入所述殼體I內(nèi)的氣相物料分布均勾，優(yōu)選地，所述第一分布器5為雙切向環(huán)流式氣體分布器；所述第二分布器6與所述冷源液相管線4連通并且設(shè)置為使物料向上分布，用于使經(jīng)所述冷源液相管線4進(jìn)入所述殼體I內(nèi)的液相物料分布均勻，優(yōu)選地，所述第二分布器6為噴淋式液體分布器；同時(shí)，所述第一分布器5位于第二分布器6上方，從而，在反應(yīng)時(shí)，可以減小液相物料對(duì)設(shè)置在格柵板2上的催化劑的沖刷，并且所述第一分布器5與第二分布器6的分布的物料相向流動(dòng)，更有利于物料的分散。
[0018]本實(shí)用新型的反應(yīng)器在用于甲醇制丙烯反應(yīng)中時(shí)，部分反應(yīng)原料被加熱至較高溫度從反應(yīng)器頂部進(jìn)入，在最上層格柵板2上的催化劑床層的作用下進(jìn)行反應(yīng)，物料下行至下一催化劑床層，由于甲醇反應(yīng)生成二甲醚或二甲醚反應(yīng)生成丙烯的反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，因此，控制反應(yīng)器溫度成為關(guān)鍵，本實(shí)用新型在格柵板2之間設(shè)置冷源氣相管線3和冷源液相管線4，從而可以向反應(yīng)器的其余催化劑