一种用于甲醇制丙烯反应器的物料分布装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及甲醇制丙烯技术领域，更具体地说，是一种用于甲醇制丙烯反应器(简称MTP反应器)的物料分布装置。
【背景技术】
[0002]丙烯是仅次于乙烯的最重要的基本有机原料。随着其衍生物应用领域的逐年扩展，需求量与日俱增，但石油资源日渐匾乏，迫切需要发展非石油基的丙烯制备工艺。目前，以煤/天然气为原料制甲醇已进入规模化生产，因此甲醇制低碳烯烃(MTO/MTP)具有原料广泛、成本低等优点，适合我国富煤贫油的实际情况。其中甲醇制丙烯(MTP)技术以高选择性的生产丙烯为目标，是满足我国丙烯需求快速增长的理想方案。
[0003]现有的MTP工业装置包括六个工艺单元:反应单元、再生单元、气体分离单元、压缩、干燥单元和精馏单元，其中反应单元是核心。反应单元包括甲醇制二甲醚(DME)反应器和MTP反应器。MTP反应装置主要由3个绝热固定床反应器组成。在催化剂的作用下，甲醇首先转化为DME。在DME反应器出口产物被分成两股物流，一小部分物流先后与循环烃(C2、C4和C5-6组分)和工艺蒸汽混合，继续预热到470°C后进入MTP反应器第I床层；剩余物流进入分凝器冷凝，气相物流(主要是DME)分5股，由侧线进入MTP反应器2-6催化剂床层。分凝器底部液态水进一步冷却，也由侧线进入反应器2-6催化剂床层调控反应温度。MTP反应器出口物流经废热回收系统回收热量后，经急冷除去其中的水分，气相经压缩、分离、精馏等过程得到部分C2和C4-C6馏分循环回反应系统实现了以丙烯为主要产物的目标，同时得到C5+液态烃、乙烯以及液化石油气(LPG)副产品。
[0004]现有的MTP反应器内分布6个催化剂床层，各床层之间布置大量的激冷喷嘴，结构比较复杂。另外，反应器直径通常达11.7m，存在反应物分布不均匀的问题。同时，在再生过程中，由于再生气分布不均匀，导致同一床层催化剂再生效果存在较大差异。导致这种状况的原因是，每一层催化剂床层上面设计了 50-60个喷嘴，而这些喷嘴容易发生部分堵塞而导致物料分布不均。这样就不仅降低了催化剂的利用率，而且维修不方便。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种用于MTP反应器的物料分布装置，以改善反应器内的物料分布效果且方便维修。
[0006]本实用新型所提供的用于MTP反应器的物料分布装置包括:两个平行设置的物料分布总管、垂直于两个物料分布总管设置的物料分布支管、以及设置在物料分布支管末端的喷嘴；所述物料分布支管为套管式结构，物料分布支管的内管和外管与两个物料分布总管分别连通；沿两个物料分布总管的下沿均匀设置多个所述物料分布支管；所述喷嘴的开口垂直向下设置。
[0007]在本申请所提供的物料分布装置中，所述喷嘴包括同轴设置的内喷嘴和外喷嘴，所述内喷嘴与物料分布支管的内管连通，所述外喷嘴与物料分布支管的外管连通，从而使来自物料分布支管的两种物料分别流经内喷嘴和外喷嘴后在喷嘴出口处喷出并混合。
[0008]在本申请所提供的物料分布装置中，所述内喷嘴外围中部设有支撑卡套，该卡套对内喷嘴提供支撑，支撑卡套与外喷嘴相接；优选地，所述支撑卡套与内喷嘴一体加工成型。
[0009]在本申请所提供的物料分布装置中，所述支撑卡套上均匀开设物料分散槽。所述物料分散槽既可以是沿所述喷嘴的轴向方向设置的，即沿垂直方向设置，也可以是与所述喷嘴的轴向方向呈一定倾斜角设置的，例如，与喷嘴的轴向方向呈20° -70° ;优选地，在所述内喷嘴外围中部设置2-8个物料分散槽，进一步优选设置3-6个物料分散槽。
[0010]在本申请所提供的物料分布装置中，所述内喷嘴的出口处为一锥形渐扩管结构，且锥形渐扩管两侧边的反向延长线所形成的夹角的角度在60° -150°之间。同理，所述外喷嘴的出口处也为一锥形渐扩管结构，且锥形渐扩管两侧边的反向延长线所形成的夹角的角度在60° -150°之间。
[0011]在本申请所提供的物料分布装置中，所述平行设置的两个物料分布总管为直线型或圆弧形；优选地，所述平行设置的两个物料分布总管一体加工成型。所述物料分布总管的下侧设有多个用以安装物料分布支管的管口，使得物料分布支管垂直于物料分布总管设置。所述物料分布支管可通过螺纹连接或焊接的方式与物料分布总管固定连接，二者也可一体加工成型；优选地，所述物料分布总管与物料分布支管一体加工成型。
[0012]在本申请所提供的物料分布装置中，沿两个物料分布总管的下沿均匀设置多个所述物料分布支管。所述物料分布支管的数量可依据具体工艺要求确定，使物料在催化剂床层上方尽可能均匀地混合、分布。例如，每层催化剂床层的上方可设置50-60个物料分布支管，物料分布支管的下端设置50-60个喷嘴。
[0013]与现有技术相比，本申请所提供的物料分布装置的有益效果主要体现在以下方面:
[0014](I)本申请所提供的物料分布装置可改善物料的混合效果并使混合后的物料在催化剂床层上方均匀分布，不易粘堵、对气体和/或液体物料适应性好，避免了以往技术中存在的因喷嘴发生部分堵塞而导致物料分布不均的情况；
[0015](2)本申请所提供的物料分布装置具有结构简单且维修方便的特点，特别适用于甲醇制丙烯过程中冷热物料混合分布；也可广泛用于类似工艺过程。
【附图说明】
[0016]图1是本申请一种【具体实施方式】的结构示意图；
[0017]图2是本申请一种【具体实施方式】的外喷嘴轴向剖面结构示意图；
[0018]图3是本申请一种【具体实施方式】的内喷嘴轴向剖面结构示意图；
[0019]图4是本申请一种【具体实施方式】的喷嘴轴向剖面结构示意图；
[0020]图5是本申请一种【具体实施方式】的喷嘴支撑卡套处垂直于轴向的剖面