[发明专利]一种甲烷氧化偶联制乙烯反应装置及其工艺

权利要求书

1.一种甲烷氧化偶联制乙烯工艺，其特征在于：所述工艺包括以下步骤：

S1：从进料口(31)注入颗粒状催化剂，调节第一出料管(32)以及第二出料管(33)上的控制阀(5)，使颗粒状催化剂通过第一出料管(32)以及第二出料管(33)分别进入第一反应罐(1)以及第二反应罐(4)；当第一反应罐(1)以及第二反应罐(4)内分别到达规定量的催化剂后，停止注入催化剂；

S2：将预热后的具有规定比例的甲烷与氧气分别从第一进气口(11)与第二进气口(12)注入，两种气体在第一反应罐(1)反应后，流至第一反应罐(1)的顶部经第一连接管(15)流进旋风分离器(2)；

S3：流经旋风分离器(2)的气固混合物，固体进入冷却器(3)，随后经第一出料管(32)流至第一反应罐(1)完成循环，气体经第二连接管(21)流至第二反应罐(4)进行二次反应，随后经排气管(41)排出。

2.一种甲烷氧化偶联制乙烯反应装置，其特征在于：所述反应装置适用于权利要求1中的工艺，所述反应装置包括第一反应罐(1)、旋风分离器(2)、冷却器(3)和第二反应罐(4)；所述第一反应罐(1)的靠近底部的部位固定设置有第一进气口(11)、第二进气口(12)以及气体分布器(13)；所述气体分布器(13)的上方固定设置有换热管(14)，所述第一反应罐(1)的顶部通过第一连接管(15)与旋风分离器(2)的中部固定连接，所述旋风分离器(2)的底部固定连接有冷却器(3)的顶部，所述冷却器(3)的顶部固定安装有进料口(31)，所述冷却器(3)的底部固定设置有第一出料管(32)与第二出料管(33)，所述第一反应罐(1)的侧壁并位于冷却器(3)的下方固定安装有第二反应罐(4)，所述第二反应罐(4)的侧壁固定设置有排气管(41)，所述第二反应罐(4)的底部固定设置有第三出料管(42)；所述第一出料管(32)、第二出料管(33)以及第三出料管(42)均固定设置有控制阀(5)，所述第一出料管(32)以及第三出料管(42)均与第一反应罐(1)内部相通，所述第二出料管(33)将冷却器(3)以及第二反应罐(4)相通，所述旋风分离器(2)的顶部连接有第二连接管(21)，所述第二连接管(21)的另一端与第二反应罐(4)的底部固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种甲烷氧化偶联制乙烯反应装置，其特征在于：所述第一进气口(11)固定安装于第一反应罐(1)的底部，所述第二进气口(12)固定安装于第一反应罐(1)的侧壁并靠近底部的部位。

4.根据权利要求3所述的一种甲烷氧化偶联制乙烯反应装置，其特征在于：所述气体分布器(13)的下方设置有扇叶(16)，扇叶(16)的叶片端部弯曲，所述扇叶(16)通过转轴与第一反应罐(1)内壁转动连接；扇叶(16)的转动中心位于第二进气口(12)的上方部位且位于第一进气口(11)的左方部位。

5.根据权利要求4所述的一种甲烷氧化偶联制乙烯反应装置，其特征在于：所述气体分布器(13)嵌入第一反应罐(1)内部的凹槽内，且所述气体分布器(13)的侧壁转动连接有滚珠(132)；所述气体分布器(13)的顶部与底部靠近端部的部位固定连接有若干个弹簧(131)，所述弹簧(131)的另一端与凹槽的侧壁固连。

6.根据权利要求5所述的一种甲烷氧化偶联制乙烯反应装置，其特征在于：所述气体分布器(13)的底部转动连接有连杆(17)，所述连杆(17)的另一端通过转动副与扇叶(16)的叶片连接。

7.根据权利要求6所述的一种甲烷氧化偶联制乙烯反应装置，其特征在于：所述第一出料管(32)的管口下方固定设置有挡风板(18)。