[发明专利]生产低碳烯烃的反应器及方法

权利要求书

1.一种生产低碳烯烃的反应器，由包括一级反应区间（2-1）和二级反应区间（2-2）在内的多级反应区间（2）、产品气导流管（10）、下料锥体（3）以及汽提区（4）构成；包括一级反应区间（2-1）和二级反应区间（2-2）的多级反应区间（2），为一空腔筒体，各级反应区间之间内腔相连、同轴串联排列；多级反应区间（2）由包括一级催化剂下料管（9-1）和二级催化剂下料管（9-2）的催化剂下料管（9）、包括一级原料分布器（8-1）和二级原料分布器（8-2）的原料分布器（8）、包括一级剂料接触区（7-1）和二级剂料接触区（7-2）的剂料接触区（7）以及包括一级反应沉降区（11-1）和二级反应沉降区（11-2）的反应沉降区（11）组成；反应器汽提区（4）与多级反应区间（2）同轴排列，且反应器汽提区（4）位于多级反应区间（2）正下方并通过下料锥体（3）与其内腔连通；产品气导流管（10）于各级反应区间设置对应有径向导流入口（12），径向导流入口（12）包括一级反应区间径向导流入口（12-1）和二级反应区间径向导流入口（12-2），各径向导流入口位于对应反应区间的反应沉降区内，产品气导流管（10）出口与反应器出口（1）相连；所述反应器原料分布器（8）出口为多喷管紧密排列结构，该原料分布器（8）出口位于催化剂下料管（9）出口下方，原料分布器（8）出口延长线与反应沉降区（11）侧壁切线夹角α为10°~45°；所述反应器产品气导流管（10）由包括一级反应区间径向导流入口（12-1）和二级反应区间径向导流入口（12-2）的径向导流入口（12），升气管（15）和中心喷管（13）组成；一级反应区间径向导流入口（12-1）和二级反应区间径向导流入口（12-2）之间经升气管（15）、变径锥段（14）、中心喷管（13）连接，且升气管（15）、变径锥段（14）、中心喷管（13）三者由下往上同轴顺序连接，内腔相通，中心喷管（13）向上穿过一级反应区间径向导流入口（12-1）底部，实现与一级反应区间径向导流入口（12-1）和升气管（15）的联通；产品气导流管（10）、径向导流入口（12）的入口数量与所述反应器反应区间级数一一对应，各级径向导流入口的中心高度与对应反应区间的原料分布器（8）出口高度一致；与反应器顶部相邻的升气管（15）直接与反应器出口（1）相连；所述反应器产品气导流管升气管（15）直径大于中心喷管（13）直径，中心喷管（13）直径为升气管直径的1/2~1/4。

2.根据权利要求1所述生产低碳烯烃的反应器，其特征在于，所述反应器多级反应区间（2）包含反应区间数量为2~4个，各反应区间同轴串联排列内腔连通，相邻上下反应区间对应的原料分布器（8）轴向交错排布。

3.根据权利要求1所述生产低碳烯烃的反应器，其特征在于，所述反应器不同反应区间的剂料接触区（7）都位于对应反应沉降区（11）侧壁面，并与反应沉降区（11）内腔相通；催化剂下料管（9）垂直穿过剂料接触区（7）腔体正上方，原料分布器（8）水平穿过剂料接触区（7）侧壁，出口正对催化剂下料管（9）出口。

4.根据权利要求1所述生产低碳烯烃的反应器，其特征在于，所述反应器的剂料接触区（7）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，下部外壁面与反应沉降区（11）壁面竖直方向夹角的补角应大于使用催化剂的休止角；剂料接触区（7）位于反应沉降区（11）侧壁面，距离对应反应区间顶端1/2~2/3的反应沉降区（11）高度。

5.根据权利要求1所述生产低碳烯烃的反应器，其特征在于，所述反应器各级反应区间对应的原料分布器（8）为一个或多个，均布在反应器同一水平高度的圆周，各原料分布器（8）出口入射方向一致，统一为顺时针或逆时针方向。

6.根据权利要求5所述生产低碳烯烃的反应器，其特征在于，所述反应器各级反应区间对应的原料分布器（8）为2~6个。

7.根据权利要求1所述生产低碳烯烃的反应器，其特征在于，所述原料分布器（8）出口延长线与反应沉降区（11）侧壁切线夹角α为20°~35°。