[实用新型]制备低碳烯烃的反应器

说明书

本实用新型涉及化工技术领域，公开了制备低碳烯烃的反应器，包括旋流体和导流筒体，旋流体内设置有旋流室，旋流体的周向壁上设置有供原料气旋流进入旋流室的旋流通道，旋流室具有靠近旋流室的周向壁的反应区域；导流筒体包括环形壁，环形壁环绕旋流体的周向壁设置，并且环形壁和周向壁之间形成有环形导流室，环形壁上设置有供原料气进入环形导流室的原料气进口，其中：环形壁的第一端设置有分别与旋流室相连通的产品气排出口和催化剂进口，环形壁的第二端设置有与旋流室相连通的催化剂出口。该制备低碳烯烃的反应器能够使得原料气和催化剂在旋流运行下快速反应，从而降低了副反应，提高了目标产物的选择性。

技术领域

本实用新型涉及化工技术领域，具体地涉及制备低碳烯烃的反应器。

背景技术

乙烯、丙烯等低碳烯烃是重要的基本化工原料，随着我国国民经济的发展，特别是现代化学工业的发展对低碳烯烃的需求日渐攀升，供需矛盾也将日益突出。甲醇制乙烯、丙烯的MTO工艺和甲醇制丙烯的MTP工艺是重要的化工技术。该技术以煤或天然气合成的甲醇为原料，生产低碳烯烃，是发展非石油资源生产乙烯、丙烯等产品的核心技术。

在现有的制备低碳烯烃的装置中，主要使用气固循环流化床反应器，在制备低碳系统的过程中，原料气携带催化剂逆重力流动，并在催化剂的促进作用下发生催化反应，由此整个过程的气固接触时间较长，导致得到的目标产物的选择性较低。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了提供制备低碳烯烃的反应器，该制备低碳烯烃的反应器能够使得原料气和催化剂在旋流运行下快速接触和快速分离，从而降低了制备过程中的副反应，提高了目标产物的选择性。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供制备低碳烯烃的反应器，所述制备低碳烯烃的反应器包括：

旋流体，所述旋流体内设置有旋流室，所述旋流体的周向壁上设置有供原料气旋流进入所述旋流室的旋流通道，所述旋流室具有靠近所述旋流室的周向壁的反应区域；以及

导流筒体，所述导流筒体包括：

环形壁，所述环形壁环绕所述旋流体的周向壁设置，并且所述环形壁和所述周向壁之间形成有环形导流室，所述环形壁上设置有供原料气进入所述环形导流室的原料气进口，其中：所述环形壁的第一端设置有分别与所述旋流室相连通的产品气排出口和催化剂进口，所述环形壁的第二端设置有与所述旋流室相连通的催化剂出口。

上述技术方案，通过在旋流体上设置旋流通道，从而能够使得原料气旋流进入旋流室内，同时可结合催化剂颗粒受重力加速度的作用下，能够带动催化剂在靠近旋流室的内壁的环形状的反应区域内作绕流运动，由此在旋流室的内壁面可聚集有催化剂，原料气带动催化剂旋流的同时能够沿旋流室的径向快速穿过反应区域，实现原料气与催化剂快速接触、快速反应以及产品气及时排出，从而减少了副反应，提高了目标产物的选择性。

优选地，所述旋流体和所述导流筒体在所述制备低碳烯烃的反应器处于反应状态时均为侧立设置；和/或

所述旋流体的周向壁上设置有多个所述旋流通道，在垂直于所述旋流室的轴向的投影面上，多个所述旋流通道呈旋涡状。

优选地，所述导流筒体包括设置于所述环形壁的第一端口的第一封闭面，所述产品气排出口和所述催化剂进口均设置于所述第一封闭面。

优选地，所述产品气排出口设置于所述旋流室的中心处，所述催化剂进口设置为靠近所述反应区域。

优选地，所述制备低碳烯烃的反应器包括设置于所述产品气排出口的产品气导出管，所述产品气导出管伸入所述旋流室内。

优选地，所述产品气导出管的轴向长度小于所述旋流室的轴向长度的一半。