一种甲醇制取低碳烯烃反应器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油化工、烯烃生产设备技术领域，尤其是一种甲醇制取低碳烯烃反应器。
【背景技术】
[0002]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。甲醇制烯烃(Methanol to Olefins，MTO)工艺是目前重要的化工技术，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。
[0003]现有技术中，流化床型式的反应器、再生器通常在催化裂化或MTO装置较为常见，其催化剂为30~100μπι的颗粒。反应器因联锁系统动作而恢复正常运行或正常开、停车操作，期间最重要的就是保温、升温操作，特别是联锁跳车后的紧急恢复操作，对升温时间有较高的要求，需要循环压缩流程能为反应器提供较大的热量，设计上通常水蒸气比热容大而选择其作为传热介质，但蒸汽又有较多的等级(如压力通常分为0.5MPag、l.3MPag、3.5MPag等，温度上有饱和或过热蒸汽之分)，不同等级的水蒸气就涉及到对加热炉设计负荷的要求(炉出口设计温度380°C)。因此，选择合适的蒸汽等级(压力、温度)对于开停工及事故状态下的紧急恢复显得尤为重要。
[0004]采用美国环球油品(UOP)公司的催化重整技术的MTO装置，反应器底部设计采用低压饱和蒸汽(0.5MPag，133°C)，实际运行过程中此品质蒸汽不能满足装置快速调整或恢复的操作要求，一方面蒸汽温度低则要求加热炉设计负荷高、瓦斯量消耗大；另一方面温度低则容易带水或冷凝，而导致反应器内的的催化剂发生和泥的风险，一旦发生次情况则催化剂无法再次流化，对反应器恢复开工操作造成极大的困难。
[0005]中国专利申请201220166104.6，名称为一种甲醇制取低碳烯烃反应器的实用新型专利中，提供一种甲醇制取低碳烯烃反应器，有效降低反应器上部自由空间，使反应时间更靠近最佳操作条件，从而提高目的产物(乙烯、丙烯)选择性及烯烃收率，提高装置的经济效益。该实用新型就是一种典型的反应器，无法解决系统快速调整或恢复的操作问题，遇到意外情况时对生产影响较大。
【发明内容】
[0006]要解决的技术问题
[0007]针对现有技术中存在的反应器结构设计简单、功能单一问题，本发明提供了一种可快速调整、恢复的甲醇制取低碳烯烃反应器。
[0008]技术方案
[0009]本发明的目的通过以下技术方案实现。
[0010]本发明的甲醇制取低碳烯烃反应器，包括两段式反应器1，所述的两段式反应器I由上段反应器2和下段反应器3组成，输料管路4与事故蒸汽管路5连通后连接至下段反应器3的底端，下段反应器3顶部开口设置在上段反应器2内，上段反应器2顶部与输出管路6连通，上段反应器2的底部还设置有催化剂再生管路10。
[0011]上述的甲醇制取低碳烯烃反应器，更进一步，还包括开工蒸汽管路7，所述的开工蒸汽管路7通过加热炉8连接至下段反应器3的底端。
[0012]上述的甲醇制取低碳烯烃反应器，更进一步，还包括汽提蒸汽管路9，所述的汽提蒸汽管路9连接至上段反应器2的底部。
[0013]上述的甲醇制取低碳烯烃反应器，更进一步，所述的输料管路4、事故蒸汽管路5、开工蒸汽管路7、催化剂再生管路10上分别设置有阀门。
[0014]上述的甲醇制取低碳烯烃反应器，更进一步，在上段反应器2内设置有旋风分离器。
[0015]有益效果
[0016]相比于现有技术，本发明的优点在于:
[0017](I)本发明的甲醇制取低碳烯烃反应器，设置多路管路，各管路根据工况分别进行输送管理，相互间无影响。
[0018](2)在下段反应器处专门设置有事故蒸汽管路、开工蒸汽管路，对反应器底部催化剂的提升效果更佳明显，实际投用结果显示在紧急情况下能更快速提升催化剂至反应器上部，节省了更多时间，并避免出现因事故恢复开车过程时间过长导致的次生事故的发生。
[0019](3)温度维持效果更好。选用了单独的事故蒸汽管路、开工蒸汽管路，事故蒸汽单独控制，由原来的0.5MPag饱和蒸汽(理论137°C)改为1.3MPag过热蒸汽(200°C左右)，能有效缓解因大量低温蒸汽进入而导致的反应器催化剂床层快速温降，为开工过热蒸汽的给入提供了充裕的准备时间。
[0020](4)开工蒸汽管路输送开工蒸汽经过加热炉后进入到下段反应器，保持提升效果和温度的前提下，去除蒸汽中的多余水分，使得催化剂局部和泥情况缓解。因给入了相对高温且过热的蒸汽，反应器催化剂床层局部和泥情况有明显缓解，避免了因此导致的开工后催化剂流化、循环不畅，为事故后恢复开工及操作稳定提供了有力保障。
【附图说明】
[0021]图1为本发明的甲醇制取低碳烯烃反应器结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。
[0023]实施例1
[0024]如图1所示，本实施例的甲醇制取低碳烯烃反应器，包括两段式反应器1，所述的两段式反应器I由上段反应器2和下段反应器3组成，输料管路4与事故蒸汽管路5连通后连接至下段反应器3的底端，下段反应器3顶部开口设置在上段反应器2内，上段反应器2顶部与输出管路6连通，上段反应器2的底部还设置有催化剂再生管路10 ;还包括开工蒸汽管路7、汽提蒸汽管路9，开工蒸汽管路7通过加热炉8连接至下段反应器3的底端，汽提蒸汽管路9连接至上段反应器2的底部，在输料管路4上设置有第一阀门11，事故蒸汽管路5上设置有第二阀门12，开工蒸汽管路7上设置有第三阀门13，催化剂再生管路10上设置有第四阀门14。
[0025]正常工况时，第二阀门12关闭，过热的气相甲醇经开工蒸汽管路7由底部进入下段反应器3，在下段反应器3内进入到450°C左右的催化剂床层，并经催化反应生产以乙烯、丙烯为主要组分的产品气。产品气持续向上运动，由下段反应器3顶部开口进入到上段反应器2内，经上段反应器2内的旋风分离器分离，去除产品气中夹带的、反应后积炭的待生催化剂，分离后的产品气经输出管路6输送至后续工艺，完成在本实施例的甲醇制取低碳烯烃反应器中的处理；此时汽提蒸汽管路9输送反应气至上段反应器2内对待生催化剂进行汽提，汽提后的待生催化剂进入催化剂再生管路10，第四阀门14处于打开状态，汽提后的待生催化剂输送至催化剂再生器。
[0026]当发生事故时，事故情况下联锁系统动作，根据工艺设计要求，输料管路4停止输送产品气，此时，第二阀门12打开，事故蒸汽管路5向下段反应器3输送蒸汽，防止下段反应器3内的催化剂床层上的催化剂因失去流化而堆实，同时保持反应器内的温度。待需要准备再次开工时，打开第三阀门13，同时开工蒸汽管路7输送开工蒸汽经过加热炉8后进入到下段反应器3内，开工蒸汽温度较高，水分较少，可以有效避免催化剂局部和泥，同时继续维持系统的高温，为快速的再次开工做好准备。
【主权项】
1.一种甲醇制取低碳烯烃反应器，其特征在于:包括两段式反应器(I)，所述的两段式反应器(I)由上段反应器(2)和下段反应器(3)组成，输料管路(4)与事故蒸汽管路(5)连通后连接至下段反应器(3)的底端，下段反应器(3)顶部开口设置在上段反应器(2)内，上段反应器(2)顶部与输出管路(6)连通，上段反应器(2)的底部还设置有催化剂再生管路(1)0
2.根据权利要求1所述的甲醇制取低碳烯烃反应器，其特征在于:还包括开工蒸汽管路(7)，所述的开工蒸汽管路(7)通过加热炉(8)连接至下段反应器(3)的底端。
3.根据权利要求2所述的甲醇制取低碳烯烃反应器，其特征在于:还包括汽提蒸汽管路(9)，所述的汽提蒸汽管路(9)连接至上段反应器(2)的底部。
4.根据权利要求3所述的甲醇制取低碳烯烃反应器，其特征在于:所述的输料管路(4)、事故蒸汽管路(5)、开工蒸汽管路(7)、催化剂再生管路(10)上分别设置有阀门。
5.根据权利要求1所述的甲醇制取低碳烯烃反应器，其特征在于:在上段反应器(2)内设置有旋风分离器。
【专利摘要】本实用新型涉及石油化工、烯烃生产设备技术领域，尤其是一种甲醇制取低碳烯烃反应器，包括两段式反应器，所述的两段式反应器由上段反应器和下段反应器组成，输料管路与事故蒸汽管路连通后连接至下段反应器的底端，下段反应器顶部开口设置在上段反应器内，上段反应器顶部与输出管路连通，上段反应器的底部还设置有催化剂再生管路。本实用新型的甲醇制取低碳烯烃反应器，设置多路管路，各管路根据工况分别进行输送管理，相互间无影响，并且对反应器底部催化剂的提升效果更佳明显，实际投用结果显示在紧急情况下能更快速提升催化剂至反应器上部，节省了更多时间，并避免出现因事故恢复开车过程时间过长导致的次生事故的发生。
【IPC分类】C07C11-04, C07C11-06, C07C1-20, B01J8-02
【公开号】CN204380647
【申请号】CN201420858493
【发明人】李继翔, 杨春胜, 张在法
【申请人】惠生（南京）清洁能源股份有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2014年12月30日