[发明专利]一种二氧化碳与低碳烷烃反应制烯烃的装置、系统及工艺方法

权利要求书

1.一种二氧化碳与低碳烷烃反应制烯烃的装置，其特征在于：包括进料口、进料预热炉和反应炉，所述进料口与所述进料预热炉的进口连接，所述进料预热炉的出口与所述反应炉的进口连接，所述反应炉的进口设有第一气体分布器；所述反应炉包括反应炉壳体，所述反应炉壳体中设置多层加热区域，所述加热区域由第一加热壁围成；每层所述加热区域内平行设置多排反应管，所述反应管的一端与所述第一气体分布器连接，另一端与所述反应炉的出口连接；所述反应管之间设置多个第一加热喷嘴。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳与低碳烷烃反应制烯烃的装置，其特征在于：还包括第一余热换热装置，所述第一余热换热装置包括管程和壳程；所述反应炉的出口与所述第一余热换热装置的管程入口连接，所述第一余热换热装置的管程出口与出料口连接；所述进料口与所述第一余热换热装置的壳程入口连接，所述第一余热换热装置的壳程出口与所述进料预热炉的进口连接。

3.根据权利要求1所述的二氧化碳与低碳烷烃反应制烯烃的装置，其特征在于：所述进料预热炉包括预热炉壳体；所述预热炉壳体的内壁上设有第二加热壁；所述进料预热炉的进口处设有第二气体分布器；所述预热炉壳体中平行设置多排预热管，所述预热管一端与所述第二气体分布器连接，另一端与所述进料预热炉的出口连接；所述预热管之间设有多个第二加热喷嘴。

4.根据权利要求1所述的二氧化碳与低碳烷烃反应制烯烃的装置，其特征在于：还包括适于混合二氧化碳、低碳烷烃和水蒸气的加料混合器，所述加料混合器设有水蒸气进口，所述加料混合器的进口与所述进料预热炉的出口连接，所述加料混合器的出口与所述反应炉的进口连接。

5.一种二氧化碳与低碳烷烃反应制烯烃的系统，其特征在于：包括如权利要求1-4任一所述的二氧化碳与低碳烷烃反应制烯烃的装置，所述二氧化碳与低碳烷烃反应制烯烃的装置还包括第一余热换热装置、第二余热换热装置和急冷装置；所述第一余热换热装置的热介质入口与所述反应炉的出口连接，所述第一余热换热装置的热介质出口与所述第二余热换热装置的热介质入口连接，所述第一余热换热装置的冷介质入口与所述进料口连接，所述第一余热换热装置的冷介质出口与所述进料预热炉的进口连接；所述第二余热换热装置的热介质出口与所述急冷装置的热介质入口连接，所述急冷装置的热介质出口与出料口连接。

6.根据权利要求5所述的二氧化碳与低碳烷烃反应制烯烃的系统，其特征在于：还包括粗分离单元，所述粗分离单元包括脱碳吸收塔、碱洗塔、第一冷却器、第一气液分离器、再生塔、洗苯塔和干燥器；所述急冷装置的热介质出口与所述脱碳吸收塔的气相入口连接，所述脱碳吸收塔的气相出口与所述碱洗塔的气相入口连接，所述碱洗塔的气相出口与所述第一冷却器连接，所述第一冷却器与所述第一气液分离器连接，所述第一气液分离器的气相出口与所述洗苯塔的气相入口连接，所述洗苯塔的气相出口与所述干燥器的入口连接，所述干燥器的出口与所述出料口连接；所述脱碳吸收塔的液相出口与所述再生塔的液相入口连接，所述再生塔的气相出口与所述进料口连接，所述再生塔的液相出口与所述脱碳吸收塔的液相入口连接。

7.根据权利要求6所述的二氧化碳与低碳烷烃反应制烯烃的系统，其特征在于：还包括精分离单元，所述精分离单元包括第二冷却器、第二气液分离器、第三冷却器、第三气液分离器、第一脱烷烃塔、加氢装置、烯烃分离塔、烯烃收集装置和第二脱烷烃塔；所述干燥器的出口与所述第二冷却器连接，所述第二冷却器与所述第二气液分离器连接，所述第二气液分离器的气相出口与所述第三冷却器连接，所述第三冷却器与所述第三气液分离器连接，所述第三气液分离器的液相出口与所述第一脱烷烃塔的液相入口连接，所述第三气液分离器的气相出口与合成气分离单元连接，所述第一脱烷烃塔的气相出口与所述合成气分离单元连接，所述第一脱烷烃塔的液相出口与所述加氢装置的入口连接，所述加氢装置的出口与所述烯烃分离塔的液相入口连接，所述烯烃分离塔的气相出口与所述烯烃收集装置连接，所述烯烃分离塔的液相出口与所述第二脱烷烃塔的液相入口连接，所述第二脱烷烃塔的气相出口与所述进料口连接，所述第二脱烷烃塔的液相出口与所述洗苯塔的液相入口连接。