一種用于甲醇制丙烯反應(yīng)器的物料分布裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及甲醇制丙烯技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是一種用于甲醇制丙烯反應(yīng)器(簡稱MTP反應(yīng)器)的物料分布裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]丙烯是僅次于乙烯的最重要的基本有機(jī)原料。隨著其衍生物應(yīng)用領(lǐng)域的逐年擴(kuò)展，需求量與日俱增，但石油資源日漸匾乏，迫切需要發(fā)展非石油基的丙烯制備工藝。目前，以煤/天然氣為原料制甲醇已進(jìn)入規(guī)?；a(chǎn)，因此甲醇制低碳烯烴(MTO/MTP)具有原料廣泛、成本低等優(yōu)點，適合我國富煤貧油的實際情況。其中甲醇制丙烯(MTP)技術(shù)以高選擇性的生產(chǎn)丙烯為目標(biāo)，是滿足我國丙烯需求快速增長的理想方案。
[0003]現(xiàn)有的MTP工業(yè)裝置包括六個工藝單元:反應(yīng)單元、再生單元、氣體分離單元、壓縮、干燥單元和精餾單元，其中反應(yīng)單元是核心。反應(yīng)單元包括甲醇制二甲醚(DME)反應(yīng)器和MTP反應(yīng)器。MTP反應(yīng)裝置主要由3個絕熱固定床反應(yīng)器組成。在催化劑的作用下，甲醇首先轉(zhuǎn)化為DME。在DME反應(yīng)器出口產(chǎn)物被分成兩股物流，一小部分物流先后與循環(huán)烴(C2、C4和C5-6組分)和工藝蒸汽混合，繼續(xù)預(yù)熱到470°C后進(jìn)入MTP反應(yīng)器第I床層；剩余物流進(jìn)入分凝器冷凝，氣相物流(主要是DME)分5股，由側(cè)線進(jìn)入MTP反應(yīng)器2-6催化劑床層。分凝器底部液態(tài)水進(jìn)一步冷卻，也由側(cè)線進(jìn)入反應(yīng)器2-6催化劑床層調(diào)控反應(yīng)溫度。MTP反應(yīng)器出口物流經(jīng)廢熱回收系統(tǒng)回收熱量后，經(jīng)急冷除去其中的水分，氣相經(jīng)壓縮、分離、精餾等過程得到部分C2和C4-C6餾分循環(huán)回反應(yīng)系統(tǒng)實現(xiàn)了以丙烯為主要產(chǎn)物的目標(biāo)，同時得到C5+液態(tài)烴、乙烯以及液化石油氣(LPG)副產(chǎn)品。
[0004]現(xiàn)有的MTP反應(yīng)器內(nèi)分布6個催化劑床層，各床層之間布置大量的激冷噴嘴，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。另外，反應(yīng)器直徑通常達(dá)11.7m，存在反應(yīng)物分布不均勻的問題。同時，在再生過程中，由于再生氣分布不均勻，導(dǎo)致同一床層催化劑再生效果存在較大差異。導(dǎo)致這種狀況的原因是，每一層催化劑床層上面設(shè)計了 50-60個噴嘴，而這些噴嘴容易發(fā)生部分堵塞而導(dǎo)致物料分布不均。這樣就不僅降低了催化劑的利用率，而且維修不方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是提供一種用于MTP反應(yīng)器的物料分布裝置，以改善反應(yīng)器內(nèi)的物料分布效果且方便維修。
[0006]本實用新型所提供的用于MTP反應(yīng)器的物料分布裝置包括:兩個平行設(shè)置的物料分布總管、垂直于兩個物料分布總管設(shè)置的物料分布支管、以及設(shè)置在物料分布支管末端的噴嘴；所述物料分布支管為套管式結(jié)構(gòu)，物料分布支管的內(nèi)管和外管與兩個物料分布總管分別連通；沿兩個物料分布總管的下沿均勻設(shè)置多個所述物料分布支管；所述噴嘴的開口垂直向下設(shè)置。
[0007]在本申請所提供的物料分布裝置中，所述噴嘴包括同軸設(shè)置的內(nèi)噴嘴和外噴嘴，所述內(nèi)噴嘴與物料分布支管的內(nèi)管連通，所述外噴嘴與物料分布支管的外管連通，從而使來自物料分布支管的兩種物料分別流經(jīng)內(nèi)噴嘴和外噴嘴后在噴嘴出口處噴出并混合。
[0008]在本申請所提供的物料分布裝置中，所述內(nèi)噴嘴外圍中部設(shè)有支撐卡套，該卡套對內(nèi)噴嘴提供支撐，支撐卡套與外噴嘴相接；優(yōu)選地，所述支撐卡套與內(nèi)噴嘴一體加工成型。
[0009]在本申請所提供的物料分布裝置中，所述支撐卡套上均勻開設(shè)物料分散槽。所述物料分散槽既可以是沿所述噴嘴的軸向方向設(shè)置的，即沿垂直方向設(shè)置，也可以是與所述噴嘴的軸向方向呈一定傾斜角設(shè)置的，例如，與噴嘴的軸向方向呈20° -70° ;優(yōu)選地，在所述內(nèi)噴嘴外圍中部設(shè)置2-8個物料分散槽，進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)置3-6個物料分散槽。
[0010]在本申請所提供的物料分布裝置中，所述內(nèi)噴嘴的出口處為一錐形漸擴(kuò)管結(jié)構(gòu)，且錐形漸擴(kuò)管兩側(cè)邊的反向延長線所形成的夾角的角度在60° -150°之間。同理，所述外噴嘴的出口處也為一錐形漸擴(kuò)管結(jié)構(gòu)，且錐形漸擴(kuò)管兩側(cè)邊的反向延長線所形成的夾角的角度在60° -150°之間。
[0011]在本申請所提供的物料分布裝置中，所述平行設(shè)置的兩個物料分布總管為直線型或圓弧形；優(yōu)選地，所述平行設(shè)置的兩個物料分布總管一體加工成型。所述物料分布總管的下側(cè)設(shè)有多個用以安裝物料分布支管的管口，使得物料分布支管垂直于物料分布總管設(shè)置。所述物料分布支管可通過螺紋連接或焊接的方式與物料分布總管固定連接，二者也可一體加工成型；優(yōu)選地，所述物料分布總管與物料分布支管一體加工成型。
[0012]在本申請所提供的物料分布裝置中，沿兩個物料分布總管的下沿均勻設(shè)置多個所述物料分布支管。所述物料分布支管的數(shù)量可依據(jù)具體工藝要求確定，使物料在催化劑床層上方盡可能均勻地混合、分布。例如，每層催化劑床層的上方可設(shè)置50-60個物料分布支管，物料分布支管的下端設(shè)置50-60個噴嘴。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請所提供的物料分布裝置的有益效果主要體現(xiàn)在以下方面:
[0014](I)本申請所提供的物料分布裝置可改善物料的混合效果并使混合后的物料在催化劑床層上方均勻分布，不易粘堵、對氣體和/或液體物料適應(yīng)性好，避免了以往技術(shù)中存在的因噴嘴發(fā)生部分堵塞而導(dǎo)致物料分布不均的情況；
[0015](2)本申請所提供的物料分布裝置具有結(jié)構(gòu)簡單且維修方便的特點，特別適用于甲醇制丙烯過程中冷熱物料混合分布；也可廣泛用于類似工藝過程。
【附圖說明】
[0016]圖1是本申請一種【具體實施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本申請一種【具體實施方式】的外噴嘴軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是本申請一種【具體實施方式】的內(nèi)噴嘴軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是本申請一種【具體實施方式】的噴嘴軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5是本申請一種【具體實施方式】的噴嘴支撐卡套處垂直于軸向的剖面