一种甲醇制丙烯反应器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种甲醇制丙烯反应器。
【背景技术】
[0002]丙烯作为重要的石油化工基础原料，年需求量巨大，可用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷以及异丙醇等。近年来丙烯衍生物的快速发展带动了丙烯需求的快速增长，供需矛盾日趋明显，直到目前，丙烯仍主要来自于石油加工中的轻油裂解/裂化工艺，而且以联产物或副产物方式得到，但随着“石油危机”问题的出现，势必会使丙烯在原料以及产量上受到很大限制。烯烃生产原料的多元化已成为国家能源结构调整的重要方向。甲醇制丙烯(MTP)工艺是指以煤基或天然气基合成的甲醇为原料，在催化剂的作用下生产丙烯的化工工艺技术。针对我国富煤、贫油、少气的能源结构，MTP技术具有很好的应用前景和深远的战略意义。
[0003]神华宁夏煤业集团采用德国鲁奇公司(Lurgi)的MTP技术，经过7000倍的放大实验，将MTP技术首次成功工业化应用。虽然目前装置运行平稳，但催化剂和关键设备作为该技术的核心仍由国外专利商供应，严重制约了 MTP技术的经济性，所以在MTP技术国产化的道路上仍面临着亟待解决的问题，如MTP催化剂的国产化替代，反应器内部构件(物料喷头)国产化生产和装置存在较大节能空间等。
[0004]针对上述问题，国内科研院校经过多年技术攻关，都取得了不同程度的进展，但由于应用条件的限制以及工艺本身的复杂性，大部分成果仍停留在研宄阶段，仅有极少数研宄成果得到了工业化应用。因此，迫切需要一种结构合理、便于反应控制的甲醇制丙烯反应器，比如甲醇制丙烯中试反应器，以模拟工业化生产的甲醇制丙烯反应，对实验室研宄成果进行全方位的考察，减少后续工业化放大风险。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种结构合理、便于反应控制的甲醇制丙烯反应器。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0007]一种甲醇制丙烯反应器，所述反应器包括壳体和格栅板，所述壳体呈圆筒状，并且所述壳体的顶部设有原料进口、底部设有产物出口 ；所述格栅板设有多块，沿所述壳体的轴向设置在所述壳体的不同高度上，用于铺垫催化剂，其中，在任意两块相邻的格栅板之间还设有第一分布器、第二分布器以及穿过所述壳体的侧壁进入所述壳体的冷源气相管线和冷源液相管线，所述第一分布器与所述冷源气相管线连通并且设置为使物料向下分布，所述第二分布器与所述冷源液相管线连通并且设置为使物料向上分布，所述第一分布器位于第二分布器上方。
[0008]在本实用新型中，所述第一分布器可以是本领域所熟知的那些气体分布器，所述第二分布器可以是本领域所熟知的液体气体分布器；优选地，所述第一分布器选用双切向环流式气体分布器，所述第二分布器选用喷淋式液体分布器，以提高分布效果。
[0009]根据本实用新型的反应器，优选地，在两块相邻的格栅板中，位置在上的格栅板与所述第一分布器之间的距离Dl为所述的两块相邻格栅板之间距离D2的0.1?0.6倍；位置在下的格栅板与所述第二分布器之间的距离D3为所述的两块相邻格栅板之间距离D2的0.1?0.6倍。进一步优选地，在两块相邻的格栅板中，位置在上的格栅板与所述第一分布器之间的距离Dl为所述的两块相邻格栅板之间距离D2的0.2?0.5倍；位置在下的格栅板与所述第二分布器之间的距离D3为所述的两块相邻格栅板之间距离D2的0.2?0.5倍。更进一步优选地，在两块相邻的格栅板中，位置在上的格栅板与所述第一分布器之间的距离Dl为所述的两块相邻格栅板之间距离D2的0.3?0.4倍；位置在下的格栅板与所述第二分布器之间的距离D3为所述的两块相邻格栅板之间距离D2的0.3?0.4倍。
[0010]根据本实用新型的反应器，优选地，设置在所述壳体不同高度上的多块格栅板之间的间距相等，所述壳体的直径为0.85m?2.2m，所述壳体的高度为6m?13m。进一步优选地，所述壳体的直径为Im?2m，所述壳体的高度为8m?10m。更进一步优选地，所述壳体的直径为1.2m?1.8m，所述壳体的高度为8.5m?9.5m。
[0011]根据本实用新型的反应器，优选地，相邻栅格板之间的间距为所述壳体直径的
0.5?1.5倍，进一步优选为所述壳体直径的0.8?1.2倍；更进一步优选为所述壳体直径的0.9?1.1倍。
[0012]根据本实用新型的反应器，优选地，所述格栅板的块数为4?10 ±夬，进一步优选为6?8块，比如6块、7块或8块格栅板。
[0013]本实用新型提供的甲醇制丙烯反应器可以通过调整冷源气相管线和冷源液相管线中物料的流量和温度，灵活地调控催化剂床层的温度，防止飞温，同时，反应器的尺寸、结构设置合理，便于维修以及反应控制，特别适宜于甲醇制丙烯的中试反应。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型提供的反应器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图对本实用新型进行详细说明，但本实用新型并不仅限于此。
[0016]如图1所示，本实用新型提供的甲醇制丙烯反应器包括壳体I和格栅板2，所述壳体I呈圆筒状，并且所述壳体I的顶部设有原料进口 7、底部设有产物出口 8 ;所述格栅板2设有多块，沿所述壳体I的轴向设置在所述壳体I的不同高度上，用于铺垫催化剂。
[0017]其中，在任意两块相邻的格栅板2之间还设有第一分布器5、第二分布器6以及穿过所述壳体I的侧壁进入所述壳体I的冷源气相管线3和冷源液相管线4，所述第一分布器5与所述冷源气相管线3连通并且设置为使物料向下分布，用于使经所述冷源气相管线3进入所述壳体I内的气相物料分布均勾，优选地，所述第一分布器5为双切向环流式气体分布器；所述第二分布器6与所述冷源液相管线4连通并且设置为使物料向上分布，用于使经所述冷源液相管线4进入所述壳体I内的液相物料分布均匀，优选地，所述第二分布器6为喷淋式液体分布器；同时，所述第一分布器5位于第二分布器6上方，从而，在反应时，可以减小液相物料对设置在格栅板2上的催化剂的冲刷，并且所述第一分布器5与第二分布器6的分布的物料相向流动，更有利于物料的分散。
[0018]本实用新型的反应器在用于甲醇制丙烯反应中时，部分反应原料被加热至较高温度从反应器顶部进入，在最上层格栅板2上的催化剂床层的作用下进行反应，物料下行至下一催化剂床层，由于甲醇反应生成二甲醚或二甲醚反应生成丙烯的反应均为放热反应，因此，控制反应器温度成为关键，本实用新型在格栅板2之间设置冷源气相管线3和冷源液相管线4，从而可以向反应器的其余催化剂