丙烯是重要的基本有机原料。长期以来，丙烯的来源主要来自炼油厂催化裂化和烃类蒸汽裂解等，面对我国多煤少油缺气的能源格局以及日益增长的丙烯需求，迫切需要开发以丙烯为目标产物的新工艺。以煤或天然气为原料生产甲醇制备丙烯（MTP）的生产路线越来越受到人们的关注，也是我国煤化工产业发展的重点领域。

截至2015年11月20日，在MTP反应工艺过程中，要保证每个床层催化剂区间内温度调节精确，在给定负荷条件下就要求雾化粒径很细而且分布均匀，为此所需要布置的喷嘴数量较多的情况下，每个喷嘴的流量较小，出口孔径较小且精度要求严格。由于管路系统中存在杂质，导致喷嘴经常性堵塞或者磨损，造成催化剂床层温度调节不准，影响转化效率，增加了喷嘴的更换次数和工作量。此外，对于用于固定床的雾化喷嘴，中国国内的厂家基本都依赖中国国外产品，其供货周期长，维护不方便，不利于MTP工艺的长周期稳定运行。这些问题一直限制着MTP工艺产品的生产效率和经济效益。

图1是一种传统的用于固定床的雾化喷嘴。如图1所示，传统的雾化喷嘴主要包括液相喷嘴1、旋流器2和气相喷嘴3，其中，整体结构以旋流器2为中心，旋流器2与液相喷嘴1依靠螺纹结构进行连接，气相喷嘴3与液相喷嘴1相互配合定位连接。这种传统的雾化喷嘴为气液外混合的形式，具体地，高速流动的气体在气相通道内呈射流状喷出，相对气体而言，液体通过喷口低速流出，最终气体通过快速地膨胀实现液体的剪切、液滴的破碎，进而实现雾化过程。在工作过程中，气体流入两个喷嘴之间的环隙通道，经液相喷嘴外壁上的旋流槽实现旋转，从喷口高速喷出；液体经旋流器2旋转喷出后在外部与高速旋转的气体混合，最终形成气液混合均匀的锥形喷雾场。

但是，图1中所示出的雾化喷嘴存在以下缺陷：首先，传统的雾化喷嘴的气相通道是由液相喷嘴与气相喷嘴之间的环隙所形成的，这种结构中气相流对液相流的挤压作用非常明显，其雾化角度甚至不到15°，液相分布呈现中间高两边低的状态，从而使床层表面形成的雾化范围非常有限，甚至不足要求覆盖范围的1/3，雾化均匀性差。此外，由于MTP反应系统中液相管路存在尺寸不均的固体杂质，非常易于产生堵塞与磨损问题。

因此，非常有必要设计一种雾化均匀性好、防堵塞、耐磨损的雾化喷嘴及固定床。