一種甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油化工、烯烴生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]乙烯、丙烯等低碳烯烴是重要的基本化工原料，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的發(fā)展對(duì)低碳烯烴的需求日漸攀升，供需矛盾也將日益突出。甲醇制烯烴(Methanol to Olefins，MTO)工藝是目前重要的化工技術(shù)，該技術(shù)以煤或天然氣合成的甲醇為原料，生產(chǎn)低碳烯烴，是發(fā)展非石油資源生產(chǎn)乙烯、丙烯等產(chǎn)品的核心技術(shù)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，流化床型式的反應(yīng)器、再生器通常在催化裂化或MTO裝置較為常見，其催化劑為30~100μπι的顆粒。反應(yīng)器因聯(lián)鎖系統(tǒng)動(dòng)作而恢復(fù)正常運(yùn)行或正常開、停車操作，期間最重要的就是保溫、升溫操作，特別是聯(lián)鎖跳車后的緊急恢復(fù)操作，對(duì)升溫時(shí)間有較高的要求，需要循環(huán)壓縮流程能為反應(yīng)器提供較大的熱量，設(shè)計(jì)上通常水蒸氣比熱容大而選擇其作為傳熱介質(zhì)，但蒸汽又有較多的等級(jí)(如壓力通常分為0.5MPag、l.3MPag、3.5MPag等，溫度上有飽和或過熱蒸汽之分)，不同等級(jí)的水蒸氣就涉及到對(duì)加熱爐設(shè)計(jì)負(fù)荷的要求(爐出口設(shè)計(jì)溫度380°C)。因此，選擇合適的蒸汽等級(jí)(壓力、溫度)對(duì)于開停工及事故狀態(tài)下的緊急恢復(fù)顯得尤為重要。
[0004]采用美國環(huán)球油品(UOP)公司的催化重整技術(shù)的MTO裝置，反應(yīng)器底部設(shè)計(jì)采用低壓飽和蒸汽(0.5MPag，133°C)，實(shí)際運(yùn)行過程中此品質(zhì)蒸汽不能滿足裝置快速調(diào)整或恢復(fù)的操作要求，一方面蒸汽溫度低則要求加熱爐設(shè)計(jì)負(fù)荷高、瓦斯量消耗大；另一方面溫度低則容易帶水或冷凝，而導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)的的催化劑發(fā)生和泥的風(fēng)險(xiǎn)，一旦發(fā)生次情況則催化劑無法再次流化，對(duì)反應(yīng)器恢復(fù)開工操作造成極大的困難。
[0005]中國專利申請(qǐng)201220166104.6，名稱為一種甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器的實(shí)用新型專利中，提供一種甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器，有效降低反應(yīng)器上部自由空間，使反應(yīng)時(shí)間更靠近最佳操作條件，從而提高目的產(chǎn)物(乙烯、丙烯)選擇性及烯烴收率，提高裝置的經(jīng)濟(jì)效益。該實(shí)用新型就是一種典型的反應(yīng)器，無法解決系統(tǒng)快速調(diào)整或恢復(fù)的操作問題，遇到意外情況時(shí)對(duì)生產(chǎn)影響較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]要解決的技術(shù)問題
[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、功能單一問題，本發(fā)明提供了一種可快速調(diào)整、恢復(fù)的甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器。
[0008]技術(shù)方案
[0009]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
[0010]本發(fā)明的甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器，包括兩段式反應(yīng)器1，所述的兩段式反應(yīng)器I由上段反應(yīng)器2和下段反應(yīng)器3組成，輸料管路4與事故蒸汽管路5連通后連接至下段反應(yīng)器3的底端，下段反應(yīng)器3頂部開口設(shè)置在上段反應(yīng)器2內(nèi)，上段反應(yīng)器2頂部與輸出管路6連通，上段反應(yīng)器2的底部還設(shè)置有催化劑再生管路10。
[0011]上述的甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器，更進(jìn)一步，還包括開工蒸汽管路7，所述的開工蒸汽管路7通過加熱爐8連接至下段反應(yīng)器3的底端。
[0012]上述的甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器，更進(jìn)一步，還包括汽提蒸汽管路9，所述的汽提蒸汽管路9連接至上段反應(yīng)器2的底部。
[0013]上述的甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器，更進(jìn)一步，所述的輸料管路4、事故蒸汽管路5、開工蒸汽管路7、催化劑再生管路10上分別設(shè)置有閥門。
[0014]上述的甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器，更進(jìn)一步，在上段反應(yīng)器2內(nèi)設(shè)置有旋風(fēng)分離器。
[0015]有益效果
[0016]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0017](I)本發(fā)明的甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器，設(shè)置多路管路，各管路根據(jù)工況分別進(jìn)行輸送管理，相互間無影響。
[0018](2)在下段反應(yīng)器處專門設(shè)置有事故蒸汽管路、開工蒸汽管路，對(duì)反應(yīng)器底部催化劑的提升效果更佳明顯，實(shí)際投用結(jié)果顯示在緊急情況下能更快速提升催化劑至反應(yīng)器上部，節(jié)省了更多時(shí)間，并避免出現(xiàn)因事故恢復(fù)開車過程時(shí)間過長導(dǎo)致的次生事故的發(fā)生。
[0019](3)溫度維持效果更好。選用了單獨(dú)的事故蒸汽管路、開工蒸汽管路，事故蒸汽單獨(dú)控制，由原來的0.5MPag飽和蒸汽(理論137°C)改為1.3MPag過熱蒸汽(200°C左右)，能有效緩解因大量低溫蒸汽進(jìn)入而導(dǎo)致的反應(yīng)器催化劑床層快速溫降，為開工過熱蒸汽的給入提供了充裕的準(zhǔn)備時(shí)間。
[0020](4)開工蒸汽管路輸送開工蒸汽經(jīng)過加熱爐后進(jìn)入到下段反應(yīng)器，保持提升效果和溫度的前提下，去除蒸汽中的多余水分，使得催化劑局部和泥情況緩解。因給入了相對(duì)高溫且過熱的蒸汽，反應(yīng)器催化劑床層局部和泥情況有明顯緩解，避免了因此導(dǎo)致的開工后催化劑流化、循環(huán)不暢，為事故后恢復(fù)開工及操作穩(wěn)定提供了有力保障。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合說明書附圖和具體的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。
[0023]實(shí)施例1
[0024]如圖1所示，本實(shí)施例的甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器，包括兩段式反應(yīng)器1，所述的兩段式反應(yīng)器I由上段反應(yīng)器2和下段反應(yīng)器3組成，輸料管路4與事故蒸汽管路5連通后連接至下段反應(yīng)器3的底端，下段反應(yīng)器3頂部開口設(shè)置在上段反應(yīng)器2內(nèi)，上段反應(yīng)器2頂部與輸出管路6連通，上段反應(yīng)器2的底部還設(shè)置有催化劑再生管路10 ;還包括開工蒸汽管路7、汽提蒸汽管路9，開工蒸汽管路7通過加熱爐8連接至下段反應(yīng)器3的底端，汽提蒸汽管路9連接至上段反應(yīng)器2的底部，在輸料管路4上設(shè)置有第一閥門11，事故蒸汽管路5上設(shè)置有第二閥門12，開工蒸汽管路7上設(shè)置有第三閥門13，催化劑再生管路10上設(shè)置有第四閥門14。
[0025]正常工況時(shí)，第二閥門12關(guān)閉，過熱的氣相甲醇經(jīng)開工蒸汽管路7由底部進(jìn)入下段反應(yīng)器3，在下段反應(yīng)器3內(nèi)進(jìn)入到450°C左右的催化劑床層，并經(jīng)催化反應(yīng)生產(chǎn)以乙烯、丙烯為主要組分的產(chǎn)品氣。產(chǎn)品氣持續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，由下段反應(yīng)器3頂部開口進(jìn)入到上段反應(yīng)器2內(nèi)，經(jīng)上段反應(yīng)器2內(nèi)的旋風(fēng)分離器分離，去除產(chǎn)品氣中夾帶的、反應(yīng)后積炭的待生催化劑，分離后的產(chǎn)品氣經(jīng)輸出管路6輸送至后續(xù)工藝，完成在本實(shí)施例的甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器中的處理；此時(shí)汽提蒸汽管路9輸送反應(yīng)氣至上段反應(yīng)器2內(nèi)對(duì)待生催化劑進(jìn)行汽提，汽提后的待生催化劑進(jìn)入催化劑再生管路10，第四閥門14處于打開狀態(tài)，汽提后的待生催化劑輸送至催化劑再生器。
[0026]當(dāng)發(fā)生事故時(shí)，事故情況下聯(lián)鎖系統(tǒng)動(dòng)作，根據(jù)工藝設(shè)計(jì)要求，輸料管路4停止輸送產(chǎn)品氣，此時(shí)，第二閥門12打開，事故蒸汽管路5向下段反應(yīng)器3輸送蒸汽，防止下段反應(yīng)器3內(nèi)的催化劑床層上的催化劑因失去流化而堆實(shí)，同時(shí)保持反應(yīng)器內(nèi)的溫度。待需要準(zhǔn)備再次開工時(shí)，打開第三閥門13，同時(shí)開工蒸汽管路7輸送開工蒸汽經(jīng)過加熱爐8后進(jìn)入到下段反應(yīng)器3內(nèi)，開工蒸汽溫度較高，水分較少，可以有效避免催化劑局部和泥，同時(shí)繼續(xù)維持系統(tǒng)的高溫，為快速的再次開工做好準(zhǔn)備。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器，其特征在于:包括兩段式反應(yīng)器(I)，所述的兩段式反應(yīng)器(I)由上段反應(yīng)器(2)和下段反應(yīng)器(3)組成，輸料管路(4)與事故蒸汽管路(5)連通后連接至下段反應(yīng)器(3)的底端，下段反應(yīng)器(3)頂部開口設(shè)置在上段反應(yīng)器(2)內(nèi)，上段反應(yīng)器(2)頂部與輸出管路(6)連通，上段反應(yīng)器(2)的底部還設(shè)置有催化劑再生管路(1)0
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器，其特征在于:還包括開工蒸汽管路(7)，所述的開工蒸汽管路(7)通過加熱爐(8)連接至下段反應(yīng)器(3)的底端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器，其特征在于:還包括汽提蒸汽管路(9)，所述的汽提蒸汽管路(9)連接至上段反應(yīng)器(2)的底部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器，其特征在于:所述的輸料管路(4)、事故蒸汽管路(5)、開工蒸汽管路(7)、催化劑再生管路(10)上分別設(shè)置有閥門。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器，其特征在于:在上段反應(yīng)器(2)內(nèi)設(shè)置有旋風(fēng)分離器。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及石油化工、烯烴生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器，包括兩段式反應(yīng)器，所述的兩段式反應(yīng)器由上段反應(yīng)器和下段反應(yīng)器組成，輸料管路與事故蒸汽管路連通后連接至下段反應(yīng)器的底端，下段反應(yīng)器頂部開口設(shè)置在上段反應(yīng)器內(nèi)，上段反應(yīng)器頂部與輸出管路連通，上段反應(yīng)器的底部還設(shè)置有催化劑再生管路。本實(shí)用新型的甲醇制取低碳烯烴反應(yīng)器，設(shè)置多路管路，各管路根據(jù)工況分別進(jìn)行輸送管理，相互間無影響，并且對(duì)反應(yīng)器底部催化劑的提升效果更佳明顯，實(shí)際投用結(jié)果顯示在緊急情況下能更快速提升催化劑至反應(yīng)器上部，節(jié)省了更多時(shí)間，并避免出現(xiàn)因事故恢復(fù)開車過程時(shí)間過長導(dǎo)致的次生事故的發(fā)生。
【IPC分類】C07C11-04, C07C11-06, C07C1-20, B01J8-02
【公開號(hào)】CN204380647
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420858493
【發(fā)明人】李繼翔, 楊春勝, 張?jiān)诜?
【申請(qǐng)人】惠生（南京）清潔能源股份有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2014年12月30日