[发明专利]一种催化器混合器和用于生产低碳烯烃的装置及生产低碳烯烃的方法和应用

权利要求书

1.一种用于生产低碳烯烃的装置，该装置包括催化器混合器（1）、集气室（4）、反应区（5）、布气区（6）、待生提升管（7）、再生器（10），其中催化器混合器与反应区（5）相连通，集气室（4）与反应区（5）通过外隔板（14）相连通，反应区（5）与布气区（6）通过带孔隔板（13）相连通，待生提升管（7）与反应区（5）相连通，待生提升管（7）与催化器混合器相连通，再生器（10）与催化器混合器相连通；

所述布气区（6）的上部横截面积不大于下部横截面积；

所述反应区（5）的上部横截面积不小于下部横截面积；

所述催化器混合器包括旋流混合区进口（20）、中心管（21）、旋流混合区（22）、筒段混合区（28）、锥段混合区（24）和任选的具有进料口的下行区（23），

其中，所述旋流混合区进口（20）切向与旋流混合区（22）相连通，所述中心管（21）的底部位于旋流混合区（22）的中心轴处，所述旋流混合区（22）的底部与筒段混合区（28）相连通，所述筒段混合区（28）的底部与锥段混合区（24）的底部相连通，所述下行区（23）的底部与筒段混合区（28）的顶部相连通；

所述旋流混合区进口（20）与下行区（23）的进料口的总通道数量不小于2个；

所述中心管（21）的横截面面积与旋流混合区（22）的横截面面积之比为0.1~0.4：1；

所述旋流混合区（22）的横截面面积与下行区（23）的横截面面积之比为0.5~0.9：1。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述旋流混合区进口（20）具有上通道、中通道和下通道，所述上通道伸入旋流混合区（22）的顶端与中心管（21）中心轴的垂直距离不大于中通道伸入旋流混合区（22）的顶端与中心管（21）中心轴的垂直距离；所述中通道伸入旋流混合区（22）的顶端与中心管（21）中心轴的垂直距离不大于下通道伸入旋流混合区（22）的顶端与中心管（21）中心轴的垂直距离。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述中心管（21）伸入旋流混合区（22）内的轴向距离与旋流混合区进口（20）的轴向高度之比为0.9~1.5：1。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，筒段混合区（28）的轴向高度与锥段混合区（24）的轴向高度之比为0.25~2:1。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述下行区（23）与筒段混合区（28）的轴向高度之和与锥段混合区（24）的轴向高度之比为0.5~1.5：1。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的装置，其特征在于，所述锥段混合区（24）的锥角为7~25°。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述布气区（6）内任意上部的横截面积不大于任意下部的横截面积。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述反应区（5）内任意上部的横截面积不小于任意下部的横截面积。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述反应区（5）的顶部与底部横截面积之比为1.5~10。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述反应区（5）的顶部与底部横截面积之比为2~10。