甲醇制烯烴裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及甲醇制烯烴領(lǐng)域，具體而言，涉及一種甲醇制烯烴裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]甲醇制烯烴技術(shù)是一種不依賴石油基原料的新型烯烴制取途徑，該技術(shù)有助于建立適合我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的烯烴生產(chǎn)路線。甲醇制烯烴催化劑在再生器內(nèi)的再生溫度較高(一般大于650°C )，該溫度大大高于甲醇制烯烴在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)溫度(一般介于450?500°C )。若再生催化劑在高溫狀態(tài)下進(jìn)入ΜΤ0反應(yīng)器，ΜΤ0反應(yīng)器內(nèi)的產(chǎn)品氣與高溫、高活性的催化劑接觸會(huì)引起烯烴產(chǎn)品低聚，造成烯烴收率降低。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，一般在ΜΤ0反應(yīng)器和再生器之間設(shè)置催化劑冷卻器，對(duì)再生催化劑進(jìn)行降溫后再使其進(jìn)入ΜΤ0反應(yīng)器，并且為了提高催化劑在ΜΤ0反應(yīng)器中烯烴選擇性，催化劑在再生器中再生時(shí)控制催化劑不完全再生，以保留少量積碳。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中甲醇制烯烴裝置生產(chǎn)程序較為復(fù)雜，因此，仍需要對(duì)現(xiàn)有的甲醇制烯烴裝置進(jìn)行改進(jìn)，以達(dá)到較好的生產(chǎn)效果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型旨在提供一種甲醇制烯烴裝置，以在降低再生催化劑溫度的同時(shí)簡(jiǎn)化再生操作并增產(chǎn)低碳烯烴。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種甲醇制烯烴裝置，該裝置包括ΜΤ0反應(yīng)器和再生器，該甲醇制烯烴裝置還包括用于對(duì)再生器再生的催化劑進(jìn)行降溫和積碳的裂解反應(yīng)器，ΜΤ0反應(yīng)器、再生器和裂解反應(yīng)器首尾順次連接成環(huán)路。
[0007]進(jìn)一步地，裂解反應(yīng)器包括再生催化劑入口、再生催化劑出口以及用于通入碳原子數(shù)大于或等于4的烯烴類組分的烯烴類組分入口，再生催化劑入口與再生器相連通，再生催化劑出口與ΜΤ0反應(yīng)器相連通。
[0008]進(jìn)一步地，甲醇制烯烴裝置還包括預(yù)熱器，預(yù)熱器設(shè)置在烯烴類組分入口處，用于在碳原子數(shù)大于或等于4的烯烴類組分進(jìn)入裂解反應(yīng)器前對(duì)碳原子數(shù)大于或等于4的烯烴類組分進(jìn)行加熱。
[0009]作為優(yōu)選，預(yù)熱器為換熱器，再生器包括第一出口，第一出口用于輸出再生煙氣，換熱器分別與烯烴類組分入口、第一出口相連通。
[0010]進(jìn)一步地，裂解反應(yīng)器還包括用于輸出裂解產(chǎn)品氣的第二出口。
[0011]進(jìn)一步地，ΜΤ0反應(yīng)器為流化床。
[0012]進(jìn)一步地，再生器為流化床。
[0013]進(jìn)一步地，裂解反應(yīng)器為流化床。
[0014]應(yīng)用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，通過在原有甲醇制烯烴裝置中增加用于發(fā)生裂解反應(yīng)的裂解反應(yīng)器，可以將再生器再生的催化劑通入裂解反應(yīng)器內(nèi)，并同時(shí)在裂解反應(yīng)器內(nèi)通入烯烴類組分，由于裂解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，可以對(duì)再生的催化劑進(jìn)行降溫；并且該裂解反應(yīng)能夠產(chǎn)生積碳，從而允許再生器內(nèi)催化劑完全再生，簡(jiǎn)化了再生器的操作，經(jīng)裂解反應(yīng)降溫并附著積碳的催化劑進(jìn)入MTO反應(yīng)器內(nèi)完成催化甲醇制烯烴的過程。通過本實(shí)用新型提供的甲醇制烯烴裝置，能夠在給再生催化劑降溫的同時(shí)，達(dá)到簡(jiǎn)化再生器操作和增產(chǎn)低碳烯烴的目的。
【附圖說明】
[0015]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0016]圖1示出了本實(shí)用新型提供的甲醇制烯烴裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]附圖標(biāo)記為:
[0018]10、ΜΤ0反應(yīng)器；20、再生器；21、第一出口 ；30、裂解反應(yīng)器；31、再生催化劑入口 ；32、再生催化劑出口 ；33、烯烴類組分入口 ；34、第二出口 ；40、換熱器。
【具體實(shí)施方式】
[0019]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種甲醇制烯烴裝置，包括ΜΤ0反應(yīng)器10和再生器20，該甲醇制烯烴裝置還包括用于對(duì)再生器20再生的催化劑進(jìn)行降溫和積碳的裂解反應(yīng)器30，ΜΤ0反應(yīng)器10、再生器20和裂解反應(yīng)器30首尾順次連接成環(huán)路。
[0021]應(yīng)用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，在原有甲醇制烯烴裝置中增加用于發(fā)生裂解反應(yīng)的裂解反應(yīng)器30，MT0反應(yīng)器10、再生器20和裂解反應(yīng)器30首尾順次連接，可以將再生器20再生的催化劑通入裂解反應(yīng)器30內(nèi)，并同時(shí)在裂解反應(yīng)器30內(nèi)通入烯烴類組分，由于烯烴類組分的裂解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，可以對(duì)再生的催化劑進(jìn)行降溫；并且該裂解反應(yīng)能夠產(chǎn)生積碳，從而簡(jiǎn)化了再生器20的操作，使再生器20內(nèi)的催化劑完全再生即可，無需再生器20對(duì)催化劑進(jìn)行不完全再生的復(fù)雜操作，通過裂解反應(yīng)產(chǎn)生的積碳即可達(dá)到提高催化劑在ΜΤ0反應(yīng)器10中烯烴選擇性的效果，經(jīng)裂解反應(yīng)降溫并附著積碳的催化劑進(jìn)入ΜΤ0反應(yīng)器10內(nèi)完成催化甲醇制烯烴的過程。通過本實(shí)用新型提供的甲醇制烯烴裝置能夠在降溫的同時(shí)，達(dá)到簡(jiǎn)化再生器20操作和增產(chǎn)低碳烯烴的目的。
[0022]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型提供的裂解反應(yīng)器30包括再生催化劑入口 31、再生催化劑出口 32以及用于通入碳原子數(shù)大于或等于4的烯烴類組分的烯烴類組分入口 33，再生催化劑入口 31與再生器20相連通，再生催化劑出口 32與ΜΤ0反應(yīng)器10相連通。
[0023]通過將裂解反應(yīng)器30上的再生催化劑入口 31與再生器20聯(lián)通，使再生器20完全再生的催化劑通過再生催化劑入口 31進(jìn)入裂解反應(yīng)器30中；通過再生催化劑出口 32與ΜΤ0反應(yīng)器10聯(lián)通，使再生催化劑在裂解反應(yīng)器30中降溫、積碳處理后通入ΜΤ0反應(yīng)器10內(nèi)參與烯烴生產(chǎn)；通過烯烴類組分入口 33通入碳原子數(shù)大于或等于4的烯烴類組分，以使其發(fā)生裂解反應(yīng)以降低再生催化劑的溫度，并通過裂解反應(yīng)增產(chǎn)烯烴并對(duì)催化劑進(jìn)行預(yù)積碳。
[0024]由于烯烴類組分在裂解反應(yīng)器30內(nèi)發(fā)生裂解反應(yīng)時(shí)的溫度要達(dá)到450?650°C，為了使通入裂解反應(yīng)器30內(nèi)的烯烴類組分迅速加熱到反應(yīng)溫度，在裂解反應(yīng)器30的烯烴類組分入口 33處增加預(yù)熱器，通過預(yù)熱器對(duì)碳原子數(shù)大于或等于4的烯烴類組分進(jìn)行預(yù)熱，以此能夠減少其在裂解反應(yīng)器30內(nèi)的加熱時(shí)間并使催化劑攜帶熱量能夠滿足反應(yīng)所需熱量。
[0025]作為優(yōu)選，該預(yù)熱器為換熱器40，再生器20包括第一出口 21，第一出口 21用于輸出再生煙氣，換熱器40分別與烯烴類組分入口 33、第一出口 21相連通。
[0026]已知再生器20內(nèi)催化劑再生時(shí)的溫度為650?680°C，通過使用換熱器40能夠充分利用再生器20中反應(yīng)后產(chǎn)生的高溫再生煙氣對(duì)烯烴類組分進(jìn)行加熱，起到合理利用熱量并減少生產(chǎn)成本的作用。
[0027]在本實(shí)用新型提供的甲醇制烯烴裝置中，該裂解反應(yīng)器30還包括用于輸出裂解產(chǎn)品氣的第二出口 34。烯烴類組分在裂解反應(yīng)中會(huì)生成烯烴，通過第二出口 34將裂解生成的烯烴進(jìn)行收集，能夠提高本裝置生成烯烴的產(chǎn)量。
[0028]進(jìn)一步地，該ΜΤ0反應(yīng)器10為流化床。由于流化床內(nèi)溫度、壓力、物料分布較為均勻，且易于控制其反應(yīng)條件，因此，將ΜΤ0反應(yīng)器10設(shè)置為流化床。具體地，也可將再生器20和裂解反應(yīng)器30也設(shè)置為流化床。
[0029]為了更清楚理解本裝置，本實(shí)施例以甲醇處理能力為180萬噸/年的甲醇制烯烴工業(yè)裝置為例進(jìn)行說明。ΜΤ0反應(yīng)器10、再生器20及裂解反應(yīng)器30均為湍動(dòng)流化床，采用的催化劑為SAP0-34分子篩催化劑。ΜΤ0反應(yīng)器10、再生器20及裂解反應(yīng)器30中催化劑的藏量依次為170t、50t和17.5t，三者之間催化劑的循環(huán)量為70t/h。裝置正常運(yùn)行時(shí)，ΜΤ0反應(yīng)器10的反應(yīng)溫度為480°C，催化劑在ΜΤ0反應(yīng)器10內(nèi)停留一段時(shí)間后積碳失活，失活的催化劑經(jīng)汽提后由氮?dú)廨斔椭猎偕?0，再生器20內(nèi)催化劑燒焦溫度為670°C，完全燒焦的催化劑經(jīng)汽提后由蒸汽輸送至裂解反應(yīng)器30，且催化劑燒焦產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)換熱器40與烯烴類組分換熱，將后者的溫度提升至400°C，預(yù)熱后烯烴類組分進(jìn)入裂解反應(yīng)器30與來自再生器20的再生催化劑接觸反應(yīng)，平均反應(yīng)溫度為550°C。催化劑在裂解反應(yīng)器30中的平均停留時(shí)間為15min，離開裂解反應(yīng)器30的催化劑的積碳為1.5wt%0預(yù)積碳的催化劑經(jīng)汽提后由蒸汽輸送至ΜΤ0反應(yīng)器10，催化甲醇制烯烴反應(yīng)。裂解反應(yīng)器30內(nèi)的裂解反應(yīng)產(chǎn)品氣與甲醇制烯烴產(chǎn)品氣匯合，其中的低碳烯烴由后續(xù)的烯烴分離單元分離出來。未反應(yīng)的碳原子數(shù)大于或等于4的烯烴類組分經(jīng)烯烴分離裝置分離后再次由換熱器40通入到裂解反應(yīng)器30內(nèi)，以此達(dá)到烯烴類組分的充分利用。
[0030]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種甲醇制烯烴裝置，包括MTO反應(yīng)器(10)和再生器(20)，其特征在于，所述甲醇制烯烴裝置還包括用于對(duì)所述再生器(20)再生的催化劑進(jìn)行降溫和積碳的裂解反應(yīng)器(30)，所述MT0反應(yīng)器(10)、所述再生器(20)和所述裂解反應(yīng)器(30)首尾順次連接成環(huán)路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇制烯烴裝置，其特征在于，所述裂解反應(yīng)器(30)包括再生催化劑入口(31)、再生催化劑出口(32)以及用于通入碳原子數(shù)大于或等于4的烯烴類組分的烯烴類組分入口(33)，所述再生催化劑入口(31)與所述再生器(20)相連通，所述再生催化劑出口(32)與所述MT0反應(yīng)器(10)相連通。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的甲醇制烯烴裝置，其特征在于，所述甲醇制烯烴裝置還包括預(yù)熱器，所述預(yù)熱器設(shè)置在所述烯烴類組分入口(33)處，用于在所述碳原子數(shù)大于或等于4的烯烴類組分進(jìn)入所述裂解反應(yīng)器(30)前對(duì)所述碳原子數(shù)大于或等于4的烯烴類組分進(jìn)行加熱。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的甲醇制烯烴裝置，其特征在于，所述預(yù)熱器為換熱器(40)，所述再生器(20)包括第一出口(21)，所述第一出口(21)用于輸出再生煙氣，所述換熱器(40)分別與所述烯烴類組分入口(33)、所述第一出口(21)相連通。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的甲醇制烯烴裝置，其特征在于，所述裂解反應(yīng)器(30)還包括用于輸出裂解產(chǎn)品氣的第二出口(34)。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的甲醇制烯烴裝置，其特征在于，所述MT0反應(yīng)器(10)為流化床。7.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的甲醇制烯烴裝置，其特征在于，所述再生器(20)為流化床。8.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的甲醇制烯烴裝置，其特征在于，所述裂解反應(yīng)器(30)為流化床。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種甲醇制烯烴裝置，包括MTO反應(yīng)器和再生器，該甲醇制烯烴裝置還包括用于對(duì)再生器再生的催化劑進(jìn)行降溫和積碳的裂解反應(yīng)器，MTO反應(yīng)器、再生器和裂解反應(yīng)器首尾順次連接成環(huán)路。通過本實(shí)用新型提供的甲醇制烯烴裝置能夠在對(duì)再生催化劑降溫的同時(shí)，達(dá)到簡(jiǎn)化再生器操作和增產(chǎn)低碳烯烴的目的。
【IPC分類】B01J38/00, C07C1/20
【公開號(hào)】CN205024117
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520701682
【發(fā)明人】吳秀章, 南海明, 文堯順, 關(guān)豐忠, 公磊, 金海峰
【申請(qǐng)人】神華集團(tuán)有限責(zé)任公司, 中國(guó)神華煤制油化工有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年9月10日