一種改進型dmto反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化工設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種改進型DMTO反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]DMTO是通過甲醇在催化劑的作用下生產(chǎn)低碳烯烴的方法，反應(yīng)在催化劑表面發(fā)生，反應(yīng)過程中放出大量熱。同時使得反應(yīng)副產(chǎn)的焦炭積聚在催化劑表面，使催化劑快速的失活，催化劑在經(jīng)燒焦處理后又能恢復(fù)活性。而氣、固相流化床催化反應(yīng)器具有催化轉(zhuǎn)化率高，床層中溫度分布均勻，催化劑更換方便等優(yōu)點。這些優(yōu)點恰好與DMTO工藝相契合，自然的氣、固相流化床催化反應(yīng)器成為DMTO工藝的首選反應(yīng)器。目前在運行的DMTO反應(yīng)器內(nèi)部催化劑的分布情況大致如下:在密相床中催化劑密度為150kg/m，密相層上部至過渡段為25~30kg/m,過渡段中上部為6~8kg/m，稀相層頂部1.5~2kg/m。這樣的催化劑分布對DMTO反應(yīng)是不合適的，過度段至稀相床頂部催化劑分布得太多，返混嚴(yán)重，烯烴容易發(fā)生二次轉(zhuǎn)化，這些都影響了甲醇的烯烴選擇性。造成上述問題的原因是，DMTO反應(yīng)器工作在鼓泡床狀態(tài)下，氣泡造成大量的夾帶，氣泡在床層界面處破裂，部分催化劑被被彈射入稀相中，從而增加稀相中催化劑的密度，增加了烯烴的二次反應(yīng)。同時大氣泡的破裂對氣流產(chǎn)生較大的擾動，使得床層的波動較大，返混較嚴(yán)重。上述這些都會影響甲醇對烯烴的選擇性，從而降低烯烴的收率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述缺陷和不足本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:一種改進型DMTO反應(yīng)器，所述DMTO反應(yīng)器包括反應(yīng)器殼體、穿透殼體的甲醇?xì)膺M料管、設(shè)置在反應(yīng)器殼體內(nèi)部且與甲醇?xì)膺M料管相連通的氣體分布器、設(shè)置在反應(yīng)器殼體內(nèi)氣體分布器上方催化劑密相層區(qū)的取熱器，在所述氣體分布器上方，催化劑密相層區(qū)設(shè)置有至少一層格珊。
[0004]工作時，甲醇蒸汽從進料管進入氣體分布器，從氣體分布器中噴出后帶動分布器上方的催化劑懸浮在分布器上方的空中，使得甲醇蒸汽與催化劑充分接觸后在催化劑的作用下生成低碳烯烴，生成的低碳烯烴向上流動從殼體頂部排出反應(yīng)器。在此過程中會有大量氣泡產(chǎn)生，氣泡在上升的過程中有部分會合并擴大。氣泡在床層的界面上破裂，部分催化劑被彈射入上方的稀相層，從而造成稀相層催化劑含量過高，烯烴二次反應(yīng)增加，大氣泡破碎會對氣流造成較大的擾動，使得床層的波動較大，返混增加，這些都使得甲醇的烯烴選擇性下降。在安裝了格珊后，大氣泡在格珊處被破碎，使得催化劑的彈射高度降低，催化劑的夾帶減少。這樣就降低了稀相層催化劑的濃度，減少了二次反應(yīng)的發(fā)生，改善了烯烴的收率。大氣泡提早破碎，減少了由此帶來的氣流擾動對床層界面的影響，從而使床層更穩(wěn)定，減少了返混的發(fā)生。也能提高烯烴的收率。
[0005]作為優(yōu)選，所述反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有兩層格珊，格珊A設(shè)置在氣體分布管上方，密相床層的底部，格珊B設(shè)置在密相床層的上部，密相床層分界面的下方。這樣設(shè)置使得甲醇蒸汽在從氣體分布管出來后，在經(jīng)格珊A的二次分布和整流，使得甲醇蒸汽分布更均勻，氣流更平穩(wěn)，減少氣泡的發(fā)生。格珊B使得到達(dá)密相床層分界面的氣泡減小，夾帶減少，氣泡破裂對床層的擾動減輕，從而使床層更穩(wěn)定，返混減少。稀相床催化劑濃度下降，二次反應(yīng)減少。從而使得烯烴的收率增加。
[0006]作為優(yōu)選，所述格珊A、B其網(wǎng)孔形狀均為矩形，格珊A網(wǎng)孔尺寸為30mmX 40臟，格珊B網(wǎng)孔尺寸為100_X 150_。反應(yīng)器增設(shè)格珊后，一方面反應(yīng)器的有效直徑減少，會使夾帶量增加；另一方面，增設(shè)格珊后氣泡的尺寸減小，會使夾帶量減少。上述設(shè)置使得格珊減少夾帶的效果達(dá)到最佳。
[0007]作為優(yōu)選，所述格珊A、B均設(shè)置在密相床層的上部，通過兩層格珊，使得到達(dá)床層分界面的氣泡尺寸減小，夾帶減少，其破裂對床層的擾動減輕，從而使得烯烴的收率增加。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明通過在DMTO反應(yīng)器內(nèi)密相床層區(qū)布置格珊，使得夾帶的催化劑量減少，稀相床層的催化劑濃度降低，二次反應(yīng)減少。同時，氣泡尺寸減小使得其破碎時對床層的擾動減小，這樣使得床層更穩(wěn)定，返混減少。上述的措施使得甲醇對烯烴的選擇性提高，從而使烯烴的收率提高。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明第一種【具體實施方式】的示意圖。
[0010]圖2是本發(fā)明第二種【具體實施方式】的示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】作詳細(xì)說明。圖1所示是本發(fā)明【具體實施方式】的示意圖。一種改進型DMTO反應(yīng)器，所述DMTO反應(yīng)器包括反應(yīng)器殼體1、穿透殼體I的甲醇?xì)膺M料管2、設(shè)置在反應(yīng)器殼體I內(nèi)部且與甲醇?xì)膺M料管2相連通的氣體分布器3、設(shè)置在反應(yīng)器殼體I內(nèi)氣體分布器3上方催化劑密相層區(qū)的取熱器5，在所述氣體分布器3上方，催化劑密相層區(qū)底部設(shè)有格珊A4，所述格珊A的網(wǎng)孔呈矩形，網(wǎng)孔尺寸為30mmX40mm,在催化劑密相層區(qū)頂部，密相層分界面以下設(shè)置有格珊B6，所述格珊B6的網(wǎng)孔呈矩形，網(wǎng)孔尺寸為10mmX 150mm。
[0012]工作時，甲醇蒸汽從進料管2進入氣體分布器3，從氣體分布器3中噴出后帶動分布器3上方的催化劑懸浮在其上方的空中，使得反應(yīng)氣與催化劑充分接觸后在催化劑的作用下生成低碳烯烴，同時放出大量熱量。通過設(shè)置在密相床層區(qū)的取熱器5調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度，生成的低碳烯烴向上流動從殼體I頂部排出反應(yīng)器。在此過程中會有大量氣泡產(chǎn)生，氣泡在上升的過程中有部分會合并擴大。氣泡在床層的界面上破裂，部分催化劑被彈射入上方的稀相層，從而造成稀相層催化劑含量過高，烯烴二次反應(yīng)增加，大氣泡破碎會對氣流造成較大的擾動，使得床層的波動較大，返混增加，這些都使得甲醇的烯烴選擇性下降。在安裝了格珊A、B后，甲醇蒸汽從氣體分布器3噴出后，帶動分布器3上方的催化劑懸浮在分布器3上方的空中，在經(jīng)過格珊A4的二次分布和整流作用后繼續(xù)上升，在此過程中部分氣泡合并增大，在格珊B6處大氣泡被破碎，使得催化劑的彈射高度降低，催化劑的夾帶減少。這樣就降低了稀相層催化劑的濃度，減少了二次反應(yīng)的發(fā)生，改善了烯烴的收率。大氣泡提早破碎，減少了由此帶來的氣流擾動對床層界面的影響，從而使床層更穩(wěn)定，減少了返混的發(fā)生。也能提高烯烴的收率。
[0013]圖二所示是本發(fā)明第二種實施方式。其與第一種實施方式的不同處在于本實施方式中兩層格珊均設(shè)置在密相床層的上部，且其高度均低于床層分界面。這樣設(shè)置即避免了與設(shè)在密相床層中的取熱器相干涉，同時又有效的減小了到達(dá)床層分界面的氣泡的尺寸，使得夾帶的催化劑少，降低了稀相床層內(nèi)的催化劑濃度，減少二次反應(yīng)的發(fā)生；減少了氣泡破碎對床層界面的擾動，使得床層穩(wěn)定性提高，減少返混的發(fā)生。通過上述優(yōu)化，使得烯烴的收率得到提高。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明通過在DMTO反應(yīng)器內(nèi)密相床層區(qū)布置格珊，使得夾帶的催化劑量減少，稀相床層的催化劑濃度降低，二次反應(yīng)減少。同時，氣泡尺寸減小使得其破碎時對床層的擾動減小，這樣使得床層更穩(wěn)定，返混減少。上述的措施使得甲醇對烯烴的選擇性提高，從而使烯烴的收率提高。
[0015]以上已對本發(fā)明進行了詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不局限于本文所描述【具體實施方式】。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，在不背離本發(fā)明范圍的情況下，可以作出其他更改和變形。本發(fā)明的保護范圍由所附權(quán)利要求限定。
【主權(quán)項】
1.一種改進型DMTO反應(yīng)器，所述DMTO反應(yīng)器包括反應(yīng)器殼體(I )、穿透殼體(I)的甲醇蒸汽進料管(2 )、設(shè)置在反應(yīng)器殼體(I)內(nèi)部且與甲醇?xì)膺M料管(2 )相連通的氣體分布器(3 )、設(shè)置在反應(yīng)器殼體(I)內(nèi)氣體分布器(3 )上方催化劑密相層區(qū)的取熱器(5 )，其特征在于，在所述氣體分布器(3 )上方，密相床層區(qū)設(shè)有至少一層格珊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種改進型DMTO反應(yīng)器，其特征在于，在密相床層區(qū)底部，氣體分布器(3)上方設(shè)有格珊A (4)，在密相床層區(qū)上部，密相床層分界面以下設(shè)置有格珊B(6)0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種改進型DMTO反應(yīng)器，其特征在于，在所述反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有格珊A (4)和格珊B (6)，所述格珊A、B均設(shè)置在密相床層的上部，且兩層格珊的高度均低于密相床層的分界面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述一種改進型DMTO反應(yīng)器，其特征在于，所述格珊A(4)和格珊B (6)其網(wǎng)孔形狀均為矩形，格珊A(4)網(wǎng)孔尺寸為30mmX40mm，格珊B (6)網(wǎng)孔尺寸為 10mmX 150mmo
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改進型DMTO反應(yīng)器。本發(fā)明通過在DMTO反應(yīng)器內(nèi)密相床層區(qū)布置格珊，使得夾帶的催化劑量減少，稀相床層的催化劑濃度降低，二次反應(yīng)減少。同時，氣泡尺寸減小使得其破碎時對床層的擾動減小，這樣使得床層更穩(wěn)定，返混減少。上述的措施使得甲醇對烯烴的選擇性提高，從而使烯烴的收率提高。
【IPC分類】B01J8-24
【公開號】CN104815594
【申請?zhí)枴緾N201510230093
【發(fā)明人】季兆臣, 魏曉峰, 張武軍, 張建光, 周平
【申請人】寧波富德能源有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年5月8日