[发明专利]甲醇制烯烃反应系统

说明书

本发明提供了一种甲醇制烯烃反应系统。该甲醇制烯烃反应系统包括甲醇制烯烃反应装置和气固分离装置。气固分离装置设置有烯烃产物出口，气固分离装置设置在甲醇制烯烃反应装置的内部，且烯烃产物出口与气固分离装置的入口端相连通；甲醇制烯烃反应装置与气固分离装置形成换热结构，以对从气固分离装置中分离出来的烯烃产品气进行冷却。甲醇原料气能够吸收气固分离装置中的烯烃产物体系中高温烯烃产品气的热量，实现烯烃产品气与甲醇制烯烃反应装置进行换热，这能够降低烯烃产品气的温度，从而有利于降低后续流路中的换热器结焦的风险，提高其换热效果；由于原料甲醇利用烯烃产品气的热量来升温，提高了甲醇制烯烃反应的选择性。

技术领域

本发明涉及甲醇制烯烃领域，具体而言，涉及一种甲醇制烯烃反应系统。

背景技术

甲醇制烯烃技术(MTO)主要有中国科学院大连化学物理研究所的DMTO工艺技术、中国石化集团的SMTO工艺技术、美国UOP公司的MTO技术。三种技术在国内均已实现工业化。

DMTO工艺中，产品气出反应器的温度较高(450℃以上)，产品气中烃类物质会发生生焦反应和副反应。因而当上述高温产品气经过产品气与甲醇换热器时会结焦，进而导致产品气与甲醇换热器(立式换热器)的传热系数降低和换热效果差。而产品气与甲醇换热器的换热效果差会导致经过产品气与甲醇换热器的气相甲醇温度只有约120℃，进入反应器后，气相甲醇需要消耗大量的反应热才能达到需要的反应温度。同时换热效果差还会对降低能耗和提高烯烃选择性有很大的限制。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种甲醇制烯烃反应系统，以解决现有的甲醇制烯烃反应系统中产品气与甲醇换热器易结焦导致其换热效果差的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种甲醇制烯烃的反应系统，包括：甲醇制烯烃反应装置，设置有烯烃产物出口；气固分离装置，设置在甲醇制烯烃反应装置的内部，且烯烃产物出口与气固分离装置的入口端相连通；甲醇制烯烃反应装置与气固分离装置形成换热结构，以对从气固分离装置中分离出来的烯烃产品气进行冷却。

进一步地，甲醇制烯烃反应装置包括：甲醇储存室，设置有进料口；反应室，反应室设置有甲醇入口和烯烃产物出口，反应室与甲醇储存室通过甲醇入口相连通，至少部分气固分离装置设置在甲醇储存室的内部。

进一步地，甲醇储存室内设置有甲醇输入管路，进料口与甲醇输入管路相连通，部分甲醇输入管路盘绕设置在气固分离装置的外侧。

进一步地，气固分离装置为旋风分离器或快速分离器。

进一步地，气固分离装置包括分离部及与其相连通的料腿，分离部设置在甲醇储存室中，且分离部与烯烃产物出口相连通，至少部分料腿设置在反应室中。

进一步地，料腿为波纹管。

进一步地，气固分离装置还包括料腿套管，料腿套管套设在料腿的外部。

进一步地，料腿上设置有耐磨层；优选地，耐磨层选自混凝土层、陶瓷层或碳化硅层。

进一步地，气固分离装置的外壁上设置有翅片。

进一步地，甲醇制烯烃反应装置还包括隔板，隔板设置于甲醇储存室的内部，且在甲醇储存室的轴线方向上，隔板设置在甲醇输入管路的自由端下方。

进一步地，隔板与位于其下方的反应室之间填充有隔热气体。

进一步地，隔热气体选自甲烷和氢气的混合气体、丙烷和乙烷中的一种或多种。