专利名称：一种煤基甲醇制丙烯反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及煤基甲醇制丙烯(MTP)技术，特别一种煤基甲醇制丙烯反应器。
背景技术：
工艺蒸汽塔和MTP反应器是煤基甲醇制丙烯的工艺系统中的主要设备，本实用新型涉及对这两个设备的改造，以下对仅对现有技术工艺蒸汽塔和MTP反应器进行介绍。目前，用于煤基甲醇制丙烯的工艺蒸汽塔的结构参见图1，其整体呈上细下粗的筒状结构，可划分为上部100、中部200和下部300。其中上部100为直筒状结构，其中间位置设置有两层泡罩塔盘102，靠近顶部的位置设置有蒸汽塔冷凝器101。下部300为直径大于上部100的直筒状结构，设置有两个蒸汽塔再沸器103和连接在下部300侧面的排污管线 104。中部200是上部100到下部300的过渡部分，其形如截面为梯形的筒状结构，中部200 上边直径与上部100直径相同，中部200下边直径与下部300直径相同。其中，工艺水(也就是激冷水)从激冷设备(图1中未示出)进入蒸汽塔冷凝器 101，蒸汽塔冷凝器101对离开塔顶的蒸汽进行冷凝，换热后的工艺水经过一个工艺水预热器105进行预热后，产生工艺蒸汽，流入蒸汽塔塔底。由于目前的工艺中，为了中和反应中产生的酸对仪器设备的腐蚀，在激冷水中加入了碱液，从而引入了钾、钠离子。因此，流入蒸汽塔塔底的工艺蒸汽存在一定量的钾、钠离子。蒸汽塔中的两层泡罩塔盘102就是用来保证工艺蒸汽中K、Na离子含量控制在 50ppb以内，但实际上K、Na离子含量远远超出预期，不能有效脱除K、Na离子，造成了催化剂的中毒失活。蒸汽塔中的两个蒸汽塔再沸器103，任务是用外部输入的中压蒸汽将部分塔底的液体蒸发。如图1所示，现有技术中工艺蒸汽塔的排污方式采用了连排，其排污管线104通过法兰连接件1041和一个排污阀1042将污物排出蒸汽塔。现有技术MTP反应器为立式固定床反应器，整体呈直筒状结构，筒体内分布六层催化剂床层。工艺蒸汽从MTP反应器的顶部进入MTP反应器，在重力的作用下，不断下降通过六层催化剂床层到达MTP反应器底部。激冷水的Na+浓度为43ppm，在工艺蒸汽塔塔顶为Oppm，在工艺蒸汽塔底应为 1050ppm。对反应后的催化剂进行检验过程中发现，MTP反应器第一床层催化剂Na+中毒严重，活性下降了约40%，根本原因在于工艺蒸汽塔在设计时未充分考虑蒸汽中Na+夹带，导致大量Na+随工艺蒸汽带入反应器，引起催化剂严重中毒。工艺蒸汽塔产生的工艺蒸汽，部分作为甲醇制丙烯反应的反应物进入到MTP反应器中，由于钾钠离子对反应器中的催化剂有毒害作用，会引起催化剂的中毒而失活，所以对工艺蒸汽中钾钠离子的含量要求非常严格。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种煤基甲醇制丙烯反应器，应用该反应器能够降低工艺蒸汽中钾和钠离子含量。为了达到上述目的，本实用新型提供了一种煤基甲醇制丙烯反应器，其整体呈直筒状结构，筒体内设置有六层催化剂床层；其中，所述煤基甲醇制丙烯反应器的第一催化剂床层上设置有一层吸附剂层。较佳地，所述煤基甲醇制丙烯反应器筒内的第一-第六层催化剂床层上下各设置有一层瓷球层；所述第一催化剂床层上的吸附剂层，设置在所述第一催化剂床层上的瓷球层上。较佳地，每层催化剂床层上表面设置有一层金属丝网，所述瓷球层填装在金属丝网上；每层催化剂床层下表面还设置有一层金属丝网和一层支撑栅；所述支撑栅为一个支撑部件，其侧面与筒壁紧密贴合，金属丝网设置在支撑栅上，所述瓷球层填装在金属丝网上。较佳地，所述的吸附剂层的厚度为90_110mm。较佳地，所述的吸附剂层为分子筛层或瓷球层。较佳地，所述吸附剂层的瓷球的直径为9-llmm。由上述的技术方案可见，本实用新型提供的这种煤基甲醇制丙烯反应器，在MTP 反应器中的第一层催化器床层上设置有一层吸附剂，能够明显地降低工艺蒸汽中钾和钠离子的含量。
图1为现有技术工艺蒸汽塔的结构示意图；图2为本实用新型一较佳实施例的MTP反应器的结构示意图。
具体实施方式
为解决现有技术工艺蒸汽中钾和钠离子含量超标的问题，本实用新型提供了一种煤基甲醇制丙烯反应器。以下具一个较佳实施例并参照附图，对MTP反应器的结构分别进行详细说明。本实施例加入吸附剂层的MTP反应器如图2所示，本实施例的MTP反应器与现有技术相同为立式固定床反应器，整体呈直筒状结构，筒体内分布六层催化剂床层201。与现有技术不同的是，本实施例的MTP反应器中第一层催化剂床层201上设置有一层吸附剂层205。具体地，如图2所示，第一层催化剂床层201上表面设置有一层金属丝网202，金属丝网上填装了一层瓷球层203，在瓷球层203上还设置了一层吸附剂205。第一层催化剂床层201下表面设置有一层瓷球203、一层金属丝网202和一层支撑栅204 ；所述支撑栅204为一个支撑部件，其侧面与筒壁紧密贴合，第一层催化剂床层201下表面的金属丝网202设置在支撑栅204上，瓷球层203填装在金属丝网202上。第二层-第六层催化剂床层201 (图2中仅示出第三层)的结构与第一层催化剂床层201的结构区别是第一层催化剂床层201上表面的金属丝网202上填装了一层瓷球层203和一层吸附剂205，第二 -第六层催化剂床层201上表面的金属丝网202上填装了一层瓷球层203。各个催化剂床层201的下表面的结构都是相同的，这里不再重复。其中，各个催化剂床层上下的瓷球层203的主要作用是增加气体或液体分布点， 支撑和保护催化剂，而第一催化剂床层上设置的吸附剂层205的作用是吸附更多的K、Na离子。本实施例中的吸附剂层可以为分子筛层、瓷球层或其他惰性吸附材料层，其厚度为 90-110mm，优选是 100mm。本实施例中，如果采用瓷球层，瓷球为氧化铝材料的瓷球，其直径为9-llmm，优选是10mm。如果采用分子筛层，可以采用沸石分子筛、碳分子筛，厚度可以与瓷球的厚度相同。由上述的实施例可知，工艺蒸汽流入到图2所示的MTP反应器后，其钾和钠离子的含量得到了有效地降低。
权利要求1.一种煤基甲醇制丙烯反应器，其整体呈直筒状结构，筒体内设置有六层催化剂床层； 其特征在于所述煤基甲醇制丙烯反应器的第一催化剂床层上设置有一层吸附剂层。
2.如权利要求1所述的煤基甲醇制丙烯反应器，其特征在于所述煤基甲醇制丙烯反应器筒内的第一-第六层催化剂床层上下各设置有一层瓷球层；所述第一催化剂床层上的吸附剂层，设置在所述第一催化剂床层上的瓷球层上。
3.如权利要求2所述的煤基甲醇制丙烯反应器，其特征在于每层催化剂床层上表面设置有一层金属丝网，所述瓷球层填装在金属丝网上；每层催化剂床层下表面还设置有一层金属丝网和一层支撑栅；所述支撑栅为一个支撑部件，其侧面与筒壁紧密贴合，金属丝网设置在支撑栅上，所述瓷球层填装在金属丝网上。
4.如权利要求3所述的煤基甲醇制丙烯反应器，其特征在于所述的吸附剂层的厚度为 90-110mm。
5.如权利要求4所述的煤基甲醇制丙烯反应器，其特征在于所述的吸附剂层为分子筛层或瓷球层。
6.如权利要求4所述的煤基甲醇制丙烯反应器，其特征在于所述吸附剂层的瓷球的直径为9-11mm。
专利摘要本实用新型公开了一种煤基甲醇制丙烯反应器，其整体呈直筒状结构，筒体内设置有六层催化剂床层；并且所述煤基甲醇制丙烯反应器的第一催化剂床层上设置有一层吸附剂层。由于本实用新型在煤基甲醇制丙烯反应器中的第一催化剂床层上设置了一层吸附剂，因此能够降低工艺蒸汽中钾和钠离子的含量。
文档编号B01J8/04GK202277825SQ20112022889
公开日2012年6月20日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者关翀, 刘万州, 张伟, 张堃, 李云, 王军, 袁玉龙, 钱钧, 阿古达木, 马文瑞, 齐静 申请人:中国寰球工程公司, 神华宁夏煤业集团有限责任公司, 神华集团有限责任公司