CN102276394B - 甲醇制烯烃过程中反应-再生系统切断时的卸剂停车方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种甲醇制烯烃过程中反应-再生系统切断时的卸剂停车方法，主要解决现有技术中在两器切断状态下反应器催化剂无法安全快速卸出的问题。本发明通过采用包括以下步骤：(1)提供一种反应-再生装置，包括反应器、再生器、两个辅助燃烧室、辅助加热炉、催化剂储罐，其中反应器和再生器各配备一个辅助燃烧室；(2)切断反应-再生系统间的催化剂循环，停止甲醇进料，开启辅助加热炉加热进入反应器内的水蒸气，同时开启再生器辅助燃烧室为再生器提供热量；(3)开启反应器辅助燃烧室，将置换介质加热后切入反应器，同时停止水蒸气进料；(4)将反应器温度控制在300～500℃，再生器温度控制在350～550℃，分别开启反应器底部的催化剂卸剂线开始卸催化剂；(5)当反应-再生系统温度低于150℃后，打开各放空阀进行吹扫的技术方案，较好地解决了该问题，可用于低碳烯烃的工业生产中。

Description

甲醇制烯烃过程中反应-再生系统切断时的卸剂停车方法
技术领域
本发明涉及一种甲醇制烯烃过程中反应-再生系统切断时的卸剂停车方法。
技术背景
烯烃，本发明是指乙烯和丙烯，是两种重要的基础化工原料，其需求量在不断增加。一般地，乙烯、丙烯是通过石油路线来生产，但由于石油资源有限的供应量及较高的价格，由石油资源生产乙烯、丙烯的成本不断增加。近年来，人们开始大力发展替代原料转化制乙烯、丙烯的技术。其中，一类重要的用于低碳烯烃生产的替代原料是含氧化合物，例如醇类(甲醇、乙醇)、醚类(二甲醚、甲乙醚)、酯类(碳酸二甲酯、甲酸甲酯)等，这些含氧化合物可以通过煤、天然气、生物质等能源转化而来。某些含氧化合物已经可以达到较大规模的生产，如甲醇，可以由煤或天然气制得，工艺十分成熟，可以实现上百万吨级的生产规模。由于含氧化合物来源的广泛性，再加上转化生成低碳烯烃工艺的经济性，所以由含氧化合物转化制烯烃(OTO)的工艺，特别是由甲醇转化制烯烃(MTO)的工艺受到越来越多的重视。
US 4499327专利中对磷酸硅铝分子筛催化剂应用于甲醇转化制烯烃工艺进行了详细研究，认为SAPO-34是MTO工艺的首选催化剂。SAPO-34催化剂具有很高的低碳烯烃选择性，而且活性也较高，可使甲醇转化为低碳烯烃的反应时间达到小于10秒的程度，更甚至达到提升管的反应时间范围内。
CN 200810043482.3描述了一种甲醇制烯烃反应-再生系统的快速停车方法，反应-再生系统内的催化剂均从再生器底部的大型卸剂线卸出，具有停车周期短、催化剂活性流失少的优点，但是所述方法仍没有解决两器切断状态下反应器内催化剂的安全快速卸出问题。
本领域所公知的，甲醇转化为低碳烯烃的反应-再生属于“大反应器、小再生器”的系统，因此与传统的反应再生循环系统相比，停车方案有很大的差异性。由于甲醇制烯烃催化剂价格昂贵，且大量的催化剂集中在反应器端，所以，在两器切断状态下，反应器内催化剂的安全快速卸出问题至关重要，目前现有技术还没有解决这个问题，本发明有针对性的解决了这一问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中在两器切断状态下反应器内催化剂无法快速安全卸出的问题，提供一种新的甲醇制烯烃过程中反应-再生系统切断时的卸剂停车方法。该方法用于低碳烯烃的生产中，具有在两器切断状态下反应器内催化剂可以快速安全卸出的优点。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种甲醇制烯烃过程中反应-再生系统切断时的卸剂停车方法，包括以下步骤：(1)提供一种反应-再生装置，包括反应器、再生器、两个辅助燃烧室、辅助加热炉、催化剂储罐，其中反应器和再生器各配备一个辅助燃烧室；(2)切断反应-再生系统间的催化剂循环，停止甲醇进料，开启辅助加热炉加热进入反应器内的水蒸气，同时开启再生器辅助燃烧室为再生器提供热量；(3)开启反应器辅助燃烧室，将置换介质加热后切入反应器，同时停止水蒸气进料；(4)将反应器温度控制在300～500℃，再生器温度控制在350～550℃，分别开启反应器底部的催化剂卸剂线开始卸催化剂；(5)当反应-再生系统温度低于150℃后，打开各放空阀进行吹扫。
上述技术方案中，所述置换介质为空气或氮气中的至少一种；所述催化剂为包括SAPO-34分子筛的催化剂；所述催化剂卸出前烧除催化剂上的积碳；卸剂过程中卸剂线的输送介质采用100～200℃的空气；所述催化剂卸剂线温度小于500℃。
由于甲醇制烯烃催化剂价格昂贵，在非正常状态下，如反应-再生系统切断时，再生器内的催化剂可以按照传统方法卸出，但反应器内的大量催化剂的卸出是个问题，容易发生“和泥”等现象，导致催化剂无法再次使用。本发明中设置了两个辅助燃烧室，分别与反应器和再生器相连，另外还设置了一个辅助加热炉，用于加热进入反应器的水蒸气，保证反应器内的温度。在正常状态下，反应器辅助燃烧室处于停用状态，而在两器切断状态时，将作为反应器的供热设备，在整个卸剂过程中采用空气或氮气环境，不含有水蒸气，保证催化剂在合适的温度下安全快速的的从反应器卸出。
采用本发明的技术方案：所述置换介质为空气或氮气中的至少一种；所述催化剂为包括SAPO-34分子筛的催化剂；所述催化剂卸出前烧除催化剂上的积碳；卸剂过程中卸剂线的输送介质采用100～200℃的空气；所述催化剂卸剂线温度小于500℃，整个反应器催化剂卸剂过程仅仅历时2.5小时，且卸剂过程无水蒸气环境，保证了反应器内催化剂可以快速安全的卸出，取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为本发明所述方案的流程示意图
图1中，1为反应器反应区；2为再生器再生区；3为反应器外循环斜管；4为待生斜管；5为反应器外取热器；6为再生斜管；7为待生滑阀；8为再生滑阀；反应器气固旋风分离器；9为蒸汽管线；10为反应器原料进料；11为辅助加热炉；12为反应器底部大型卸剂线；13为反应器辅助燃烧室；14为空气管线；15为再生器底部大型卸剂线；16为脱气罐；17为再生器辅助燃烧室；18为再生器外取热器；19为空气总管；20为再生器；21为反应器；22为催化剂储罐；23为卸剂线输送风；24为卸剂总管；25为空气管线；26为再生器气固旋风分离器；27为烟气出口管线；28为气固快速设备；29为反应器气固旋风分离器；30为产品出口管线。
包括甲醇原料的物流经进料管线10进入反应器21的反应区1中，与分子筛催化剂接触，反应生成含有低碳烯烃的产品，携带待生催化剂经过气固快速分离区28进入反应器沉降段，经过旋风分离器29再次分离后，气相产品经出口管线30进入后续的分离工段。待生催化剂经过汽提后一部分通过催化剂外循环斜管3返回到反应区1的底部，一部分经过待生斜管4进入再生器20的再生区2中烧炭再生，焦炭燃烧生成的烟气经过旋风分离器26后通过烟气出口管线27进入后续的能量回收系统，再生完成的催化剂通过再生斜管6返回反应区1。两器切断后，当把原料切出反应器的过程中，中压蒸汽自管线9经过辅助加热炉11加热后通入反应器，同时开启两个辅助燃烧室13、17，分别为反应器和再生器供热，反应器通入加热的空气时要逐渐切出蒸汽，当两器温度满足要求后，反应器内催化剂从卸剂线12卸出，再生器内催化剂从卸剂线15卸出，采用自管线23来的输送介质输送催化剂至催化剂储罐22中。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
具体实施方式
【实施例】
如图1所示的甲醇制烯烃反应-再生系统，反应器为快速床，再生器为湍动床，催化剂为SAPO-34分子筛，甲醇进料量为4吨/小时，反应-再生系统切断后，逐渐停止甲醇原料进入反应器。在停进甲醇原料的同时或之后，向反应系统内通入380℃的中压蒸气，蒸气量为停进甲醇原料量的50％，即每降低1吨甲醇进料，向反应器补充0.5吨的水蒸气。开启反应器辅助燃烧室。当反应器内无甲醇时，通入经反应器辅助燃烧室加热后的空气，并逐渐停止蒸汽进入反应器。将反应器温度控制在350～400℃之间。在维持反应器内催化剂流化的同时，烧掉反应器内催化剂上的积炭。烧炭完成后，控制反应器内温度在350℃以上，开始从反应器底部的催化剂卸剂线卸催化剂，保证催化剂卸剂线的温度不高于500℃，采用加热后的空气作为输送介质。在反应器温度温度低于200℃之前，保证将反应-再生系统内的催化剂卸到催化剂储罐中。当卸剂完成后，降低反应-再生系统压力，当反应-再生系统温度低于150℃后，打开所述系统各放空阀进行吹扫和后续处理。
整个反应器卸剂过程历时仅2.5小时，卸剂过程无水蒸气环境，保证了反应器内催化剂卸出时的安全性。因此，整个反应器卸剂过程安全、快速，可应用与甲醇制烯烃的工业生产中。

Claims (1)

1.一种甲醇制烯烃过程中反应-再生系统切断时的卸剂停车方法，包括以下步骤：
(1)提供一种反应-再生装置，包括反应器、再生器、两个辅助燃烧室、辅助加热炉、催化剂储罐，其中反应器和再生器各配备一个辅助燃烧室；
(2)切断反应-再生系统间的催化剂循环，停止甲醇进料，开启辅助加热炉加热进入反应器内的水蒸气，同时开启再生器辅助燃烧室为再生器提供热量；
(3)开启反应器辅助燃烧室，将置换介质加热后切入反应器，同时停止水蒸气进料；
(4)将反应器温度控制在300～500℃，再生器温度控制在350～550℃，分别开启反应器底部的催化剂卸剂线开始卸催化剂；
(5)当反应-再生系统温度低于150℃后，打开各放空阀进行吹扫；
其中，所述的置换介质为空气；催化剂为包括SAPO-34分子筛的催化剂；催化剂卸出前烧除催化剂上的积碳；卸剂过程中卸剂线的输送介质采用100～200℃的空气；催化剂卸剂线温度小于500℃。
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