[发明专利]甲醇转化生产烯烃的反应器及工艺

权利要求书

1.一种甲醇转化生产烯烃的反应器，包括催化剂下料管(3)、原料分布器(4)、剂料接触区(5)、反应沉降区(2)、汽提区(6)及产品气导流管(1)组成，其特征在于其剂料接触区(5)位于反应沉降区(2)侧壁面，并与反应沉降区(2)内腔相通；催化剂下料管(3)垂直穿过剂料接触区(5)正上方，原料分布器(4)水平穿过剂料接触区(5)侧壁面，正对催化剂下料管(3)出口I(g)；反应器汽提区(6)与反应沉降区(2)同轴排列，位于反应沉降区(2)正下方并与其内腔连通；产品气导流管(1)与反应沉降区(2)同轴布置，产品气导流管(1)由径向导流构件与中心排气管组成，径向入口(f)位于反应沉降区内部。

2.根据权利要求1所述甲醇转化生产烯烃的反应器，其特征在于，原料分布器(4)的出口II(h)位于催化剂下料管(3)的出口I(g)下方，出口II(h)与出口I(g)的水平距离不超过反应沉降区(2)内径的2％，垂直距离不超过反应沉降区(2)高度的2％，原料分布器(4)出口II(h)延长线与反应沉降区侧壁切线夹锐角α，0°α90°，优选范围10°～45°，更优范围为20°～35°。

3.根据权利要求1或2所述甲醇转化生产烯烃的反应器，其特征在于，原料分布器(4)为一中空管，内置整流栅，原料分布器出口II(h)布置多个喷管，喷管按一层或多层紧密排列设置，喷射范围与催化剂下料管(3)的出口I(g)矩形长边一致，排列层数优选为2～3层。

4.根据权利要求1或2所述甲醇转化生产烯烃的反应器，其特征在于，所述反应器的原料分布器(4)为一个或多个，均布在反应器同一水平的圆周，且朝向一致，同为顺时针或逆时针方向，催化剂下料管(3)与剂料接触区(5)对应相同个数，原料分布器(4)优选2～6个。

5.根据权利要求1所述甲醇转化生产烯烃的反应器，其特征在于，所述反应器的剂料接触区(5)侧向外壁面由上下两部分组成，上部为弧形或多边形，下部外壁面为对应锥面或斜面，该外壁面与反应沉降区(2)壁面竖直方向夹角的补角角度应大于使用催化剂休止角；剂料接触区(5)位于反应沉降区(2)侧壁面，距壁面顶端1/2～2/3的反应沉降区(2)高度。

6.根据权利要求1所述甲醇转化生产烯烃的反应器，其特征在于，所述反应器的催化剂下料管出口I(g)横截面为矩形中空通道，矩形长边与原料分布器出口II(h)延长线垂直，矩形短边与延长线平行。

7.根据权利要求1所述甲醇转化生产烯烃的反应器，其特征在于，产品气导流管(1)径向导流构件结构为蜗状导流板或桨型导流板，导流板数量为一个或多个，优选2～4个；导流板远端与反应器中心轴垂直距离为反应沉降区半径的2/5～4/5。

8.根据权利要求1所述甲醇转化生产烯烃的反应器，其特征在于，产品气导流管径向入口(f)位于反应沉降区(2)中心至中心偏下1/6反应沉降区(2)高度范围内。

9.一种采用权利要求1-8中任意反应器的甲醇转化生产烯烃的工艺，其工艺步骤为，甲醇的原料经预热由原料分布器(4)通入反应器剂料接触区(5)，与催化剂下料管(3)内下落的催化剂垂直接触并反应，部分催化剂直接落入汽提区，剩余催化剂由原料气体夹带进入反应沉降区(2)继续反应并同时进行气固分离，催化剂靠近壁面绕反应器中心轴作向下圆周运动，然后落入反应器下部汽提区(6)，由汽提区汽提后收集循环利用或去再生器再生；反应后气体经产品气导流管(1)离开反应器去气固分离单元进一步分离夹带的少量催化剂细粉。

10.根据权利要求9所述甲醇转化生产烯烃的工艺，其特征在于，主要为甲醇的原料预热温度为100～200℃，出原料分布器(4)原料气体操作气速5～50m/s，优选范围20～40m/s。