CN115193343B - 一种甲醇制烯烃装置及其开工方法 - Google Patents

Abstract

一种甲醇制烯烃装置及其开工方法，属于甲醇制烯烃技术领域，包括反应器、再生器、主风机、产品气压缩机、甲醇‑蒸汽换热器、甲醇‑产品气换热器、急冷塔、水洗塔及开工加热炉；通过主风将反应器升至150℃后并恒温，并通过建立的循环氮气为反应器提供热量，省去了氮气的大量对空排放过程，节省了氮气，同时，利用高温蒸汽对反应器建立流化并同步切入过热甲醇气进入反应器内反应，省去了氮气与甲醇的切换过程，极大的减轻了开工加热炉的调整负荷，提高了甲醇制烯烃装置的开工效率。解决了现有开工过程中存在的氮气用量大、氮气与甲醇切换不平稳、热能利用不合理、反应器内催化剂跑损量大、开工加热炉出口温度高和甲醇损失量大的问题。

Description

一种甲醇制烯烃装置及其开工方法

技术领域

本发明属于甲醇制烯烃技术领域，具体涉及一种甲醇制烯烃装置及其开工方法。

背景技术

在甲醇制烯烃工业中，甲醇制烯烃是指液相甲醇经换热器加热再经过热器过热后以气相形态的方式进入到反应器中，在催化剂的作用下进行催化裂解反应，生成主要以乙烯、丙烯和丁烯为主等低碳烯烃的过程。

甲醇转化反应需在400~500℃的高温下进行，反应器开工升温主要是通过开工加热炉加热氮气，氮气作为热载体对反应器进行升温并完成反应系统的置换过程，正常生产运行时饱和甲醇是通过甲醇-产品气换热器完成甲醇过热的，开工过程时甲醇与氮气在开工加热炉炉前逐步切换，完成甲醇过热后进入反应器反应。目前，现阶段的甲醇制烯烃工业装置中，反应系统开工阶段存在氮气用量大、氮气和甲醇切换不平稳等现象，主要表现在：

1、甲醇制烯烃装置反应系统在开工时，通过开工加热炉加热氮气给反应器提供升温载体和流化介质，反应器以10℃/h从室温升温至150℃后恒温24h，继续以15℃/h升温至315℃后恒温24h，再以15℃/h升温至400℃后恒温4h，恒温结束后向反应器加入室温的催化剂，加入室温的催化剂会导致反应器降温，需要继续升温至400℃，完成升温后的氮气经急冷塔和水洗塔冷却后排放至大气，对于180万吨/年甲醇制烯烃装置的反应器而言，完成此升温过程约消耗氮气3000000Nm³；

2、反应器具备投甲醇条件时，经过加热后的饱和甲醇与氮气混合进入开工加热炉进行过热，随着甲醇流量的增大，相应的降低氮气量直至切除，在氮气与甲醇切换的过程中，会出现流量不匹配的问题，容易造成开工加热炉出口混合气体温度超标，更严重会造成反应器内流化的催化剂大量跑损；

氮气从开工加热炉切除后，通过开工加热炉过热的甲醇逐步与甲醇-产品气换热器进行切换，此过程中需不断降低开工加热炉的加热负荷和进入开工加热炉的甲醇流量，相应匹配的增大甲醇-产品气换热器的热负荷，这一过程的连续切换同样会造成反应器内催化剂的跑损以及开工加热炉出口甲醇温度的超标，同时，当甲醇从开工加热炉完全切除后，需将开工加热炉进出口管线进行氮气置换，不仅增大了甲醇的损失量，而且也增加了吹扫等工作量。

发明内容

针对现有开工过程中存在的氮气用量大、氮气与甲醇切换不平稳、热能利用不合理、反应器内催化剂跑损量大、开工加热炉出口温度高和甲醇损失量大等问题，本发明提供了一种甲醇制烯烃装置及其开工方法。

本发明通过如下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种甲醇制烯烃装置，由反应器（甲醇与催化剂在反应器内生成产品气）、再生器（反应器内失活的催化剂在再生器中烧焦再生，恢复催化剂活性）、主风机（为再生器内催化剂的烧焦再生提供压缩空气）、产品气压缩机（反应器内生成的产品气经产品气压缩机压缩后送至后续单元分离精制）、甲醇-蒸汽换热器（液相甲醇通过甲醇-蒸汽换热器加热后变为饱和气态甲醇）、甲醇-产品气换热器（经甲醇-蒸汽换热器加热后的饱和气态甲醇通过甲醇-产品气换热器和产品气完成换热）、急冷塔（与饱和气态甲醇换热后的产品气在急冷塔中进行激冷降温）、水洗塔（急速降温后的产品气继续上升与水洗塔的水洗水逆流接触，产品气中的水分和油蜡类物质被水洗塔洗涤下来）和开工加热炉（在甲醇制烯烃装置开工过程中为反应器升温提供热量）组成；

主风机、再生器和反应器顺次连接，构成反再系统；开工加热炉、反应器、甲醇-产品气换热器、急冷塔、水洗塔、产品气压缩机和开工加热炉顺次连接，构成氮气循环系统；甲醇-蒸汽换热器、甲醇-产品气换热器、反应器顺次连接，构成甲醇进料和甲醇制烯烃系统；反应器、甲醇-产品气换热器、急冷塔、水洗塔和产品气压缩机顺次连接，构成产品气压缩系统。

进一步地，在反应器内的甲醇在催化剂作用下生成产品气的同时，催化剂逐渐失去活性成为待生剂，失活后的待生剂被送至再生器内烧焦再生，再生后的催化剂恢复活性成为再生剂；反应器与再生器之间通过待生剂输送管和再生剂输送管连接，在压差的作用下，完成待生剂和再生剂的输送；待生剂输送管和再生剂输送管上分别设置有待生剂调节阀及再生剂调节阀，通过待生剂调节阀调控待生剂的输送和输送量，通过再生剂调节阀调控再生剂的输送和输送量。

进一步地，反应器外壁分别连接有1.4MPa和4.5MPa的水蒸汽管道，1.4MPa蒸汽用于稀释甲醇进料，降低反应体系压力，提高反应收率；4.5MPa蒸汽用于当反应进料降低后，维持反应器压力，4.5MPa的蒸汽管道上设置有第一蒸汽调节阀，1.4MPa的蒸汽管道上设置有第二蒸汽调节阀；

进一步地，甲醇-产品气换热器与反应器间设置有气体传输管道和进料管道，进料管道上依次设置有放火炬调节阀及进料调节阀，进料调节阀设置在靠近反应器的器壁处；

进一步地，产品气压缩机与开工加热炉的连接管道上依次设置有开工加热炉第一调节阀及开工加热炉第二调节阀；在产品气压缩机与开工加热炉第一调节阀之间设置有烯烃分离管路，在烯烃分离管路上设置有烯烃分离装置调节阀；在开工加热炉第一调节阀和开工加热炉第二调节阀之间设置有排空管路，在排空管路上设置有排空调节阀及消音器。

进一步地，开工加热炉连接有氮气管线，在氮气管线上设置有氮气调节阀，开工加热炉的氮气出口与反应器间通过管道连接，在靠近反应器器壁的该管道上设置有调节阀，调节阀与进料调节阀的出口连接在一起后进入反应器。

另一方面，本发明还提供了一种甲醇制烯烃装置的开工方法，其步骤如下：

步骤1：建立主风给再生器和反应器联合升温流程

将待生剂调节阀、再生剂调节阀、开工加热炉第一调节阀及排空调节阀全开，将第一蒸汽调节阀、第二蒸汽调节阀、烯烃分离装置调节阀、氮气调节阀、开工加热炉第二调节阀、调节阀、放火炬调节阀及进料调节阀关闭，空气通过主风机压缩后进入到再生器，再通过待生剂调节阀及再生剂调节阀进入反应器，然后通过气体传输管道进入到甲醇-产品气换热器，再顺次进入急冷塔、水洗塔、产品气压缩机，经过开工加热炉第一调节阀后由排空调节阀排空；启动主风机后，提高主风机出口压力为0.15~0.30MPa，温度为170~190℃，主风出口压力和温度满足上述要求后向再生器及后续系统送风，使反应器按照8~12℃/h的升温速率升温至140~160℃并恒温20~30 h；

步骤2：反应器由主风切换至循环氮气升温，再生器继续利用主风升温

将开工加热炉点燃升温，将待生剂调节阀及再生剂调节阀关闭，将调节阀全开，切断主风机至再生器及后续系统；将氮气调节阀打开，使进入开工加热炉的氮气流量为3000~5000Nm³/h，分别使用氮气和主风对反应器和再生器进行单独升温；调整开工加热炉的热负荷，使经开工加热炉氮气出口进入反应器的氮气温度高于150℃；进入反应器的氮气再进入到甲醇-产品气换热器，然后顺次经过急冷塔、水洗塔、产品气压缩机、开工加热炉第一调节阀后，由排空调节阀排空，进行整个装置的氮气置换；待氮气置换完成（装置内氧气体积含量小于0.2%即为合格）后，全开开工加热炉第二调节阀，关闭排空调节阀及氮气调节阀，通过产品气压缩机持续建立整个装置的氮气循环；

然后调整开工加热炉热负荷，同步提高产品气压缩机氮气工况负荷，增大装置的循环氮气流量至80000~100000Nm³/h，将反应器（体积4500m³左右）升温至400℃以上并恒温3~5 h；反应器恒温结束后，通过催化剂输送管线向反应器加入甲醇制烯烃专用催化剂80~100吨后继续升温至400℃以上，调整反应器压力至0.095MPa以上，满足甲醇进料条件；

步骤3：反应器内催化剂建立蒸汽流化

打开第一蒸汽调节阀、第二蒸汽调节阀及烯烃分离装置调节阀，同步关闭调节阀，将反应系统内氮气通过烯烃分离装置调节阀送至烯烃分离装置的后续火炬系统进行排放；对反应器补入蒸汽后，逐步关闭调节阀直至将循环氮气切除，调整开工加热炉热负荷，确保开工加热炉出口的氮气温度不超过450℃，在外补蒸汽与循环氮气切换过程中，确保反应器内部设置的旋风分离器（进行催化剂与产品气的气固分离）的旋风线速在18~21m/s之间，尽可能减少反应器内催化剂跑损量；当调节阀完全关闭后，反应系统内循环氮气切除，关闭开工加热炉第一调节阀和开工加热炉第二调节阀；

步骤4：反应器进甲醇

在步骤3中蒸汽与循环氮气切换的同时，建立甲醇至反应器前甲醇热流程，将甲醇通入甲醇-蒸汽换热器，甲醇-蒸汽换热器通入0.4~0.5MPa、180~200℃蒸汽对甲醇进行加热，加热后的甲醇进入到甲醇-产品气换热器，继续被来自反应器的热氮气和热蒸汽加热；同时打开放火炬调节阀，过热的甲醇通过放火炬调节阀排放；当步骤3中循环氮气切除后，打开进料调节阀，逐步关闭放火炬调节阀，维持过热甲醇压力稳定，将甲醇-产品气换热器中的过热甲醇150~200℃通入到反应器中并在催化剂作用下进行反应；甲醇在反应器中反应后生成的产品气通过气体传输管道进入甲醇-产品气换热器，然后再进入急冷塔和水洗塔（急冷塔和水洗塔提前通过除氧水建立循环，在急冷水和水洗水管线上设置有多组空冷器和水冷器用于降温），经急冷塔和水洗塔冷却后产品气降温至35~45℃，打开产品气压缩机，打开烯烃分离装置调节阀，将产品气送至烯烃分离装置进行精馏，进而进行甲醇制烯烃的连续生产；

甲醇-产品气换热器为间壁式换热结构，来自反应器的氮气、水蒸汽或产品气，与来自甲醇-蒸汽换热器的甲醇只换热不接触。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

1、甲醇制烯烃装置中的反应系统通过产品气压缩机将氮气持续循环，利用开工加热炉加热循环氮气，为反应器提供升温和流化介质，反应器升温过程节省了大量氮气；

2、甲醇不进入开工加热炉加热，利用反应器升温后的高温气体进入甲醇-产品气换热器去加热饱和甲醇，省去了开工加热炉前氮气与甲醇的切换工作量，大幅降低了开工加热炉热负荷调整的工作量，也避免了反应器内催化剂的跑损；

3、甲醇达到正常负荷后，无需再对甲醇-产品气换热器与开工加热炉切换，保证了反应器反应过程的平稳性，也减少了开工加热炉停运后的甲醇吹扫工作，从而减少了甲醇的损失量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的一种甲醇制烯烃装置的结构示意图；

图2为本发明的一种甲醇制烯烃装置的开工方法的流程示意图；

图中：待生剂调节阀1、再生剂调节阀2、第一蒸汽调节阀10、第二蒸汽调节阀11、消音器12、烯烃分离装置调节阀13、开工加热炉第一调节阀14、排空调节阀15、氮气调节阀16、开工加热炉第二调节阀17、调节阀18、放火炬调节阀19、进料调节阀20、反应器101、再生器102、主风机201、产品气压缩机202、甲醇-蒸汽换热器301、甲醇-产品气换热器302、急冷塔401、水洗塔402、开工加热炉501。

具体实施方式

为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种甲醇制烯烃装置，包括反应器101、再生器102、主风机201、产品气压缩机202、甲醇-蒸汽换热器301、甲醇-产品气换热器302、急冷塔401、水洗塔402及开工加热炉501；所述主风机201依次与再生器102、反应器101连接，形成反再系统，所述开工加热炉501的出口依次与反应器101、甲醇-产品气换热器302、急冷塔401、水洗塔402、产品气压缩机202及开工加热炉501的入口连接，形成反应系统的氮气循环；所述甲醇-蒸汽换热器301的出口依次与甲醇-产品气换热器302、反应器101连接，形成甲醇进料系统，所述反应器101依次与甲醇-产品气换热器302及后续急冷塔401和水洗塔402及产品气压缩机202连接，形成产品气压缩系统。

在本实施例中，所述反应器101与再生器102之间通过待生剂输送管和再生剂输送管连接，待生剂输送管和再生剂输送管上分别设置有待生剂调节阀1及再生剂调节阀2，待生剂通过待生剂输送管上的待生剂调节阀1调控待生剂的输送量，再生剂通过再生剂输送管上的再生剂调节阀2调控再生剂的输送量；所述反应器101、再生器102、待生剂输送管和再生剂输送管内部均制作不同厚度的耐高温耐磨损衬里；所述待生剂调节阀1和再生剂调节阀2可选用滑阀或者塞阀，滑阀或塞阀的执行机构通过液压油系统控制，滑阀或塞阀的阀板需满足耐高温和耐磨损的特性。

在本实施例中，所述主风机201可选用轴流风机或离心式风机。

在本实施例中，所述反应器101外壁分别连接有1.4MPa和4.5MPa的蒸汽管道，1.4MPa的蒸汽管道上设置有第二蒸汽调节阀11，4.5MPa的蒸汽管道上设置有第一蒸汽调节阀10。

在本实施例中，甲醇-产品气换热器302与反应器101的连接管道上设置有放火炬调节阀19及进料调节阀20，所述进料调节阀20设置在反应器101器壁处。

当液相甲醇通过甲醇-蒸汽换热器301加热成为饱和态后，进入甲醇-产品气换热器302过热后，打开火炬调节阀19，将甲醇-蒸汽换热器301和甲醇-产品气换热器302的气相甲醇管线内的氮气排放至火炬系统，保证进反应器101前过热态甲醇合格；省去了甲醇与氮气至开工加热炉501切换流程，也省去了甲醇进入开工加热炉501后与甲醇-产品气换热器302的切换流程，降低了甲醇的损失量。

在本实施例中，产品气压缩机202与开工加热炉501的连接管道上依次设置有烯烃分离装置调节阀13、开工加热炉第一调节阀14及开工加热炉第二调节阀17，在开工加热炉第一调节阀14及开工加热炉第二调节阀17之间设置有排空管路，排空管路上设置有排空调节阀15及消音器12。

产品气压缩机202采用四段压缩，循环氮气可从产品气压缩机三段和四段送至开工加热炉501。

在本实施例中，开工加热炉501连接有氮气管线，氮气管线上设置有氮气调节阀16，开工加热炉501的出口与反应器101连接的管道、在靠近反应器101器壁侧设置有调节阀18。

当反应器101通过主风升温至150℃并恒温结束后，先将反应系统内空气置换合格后再进行氮气循环，进而为反应器101升温，通过氮气调节阀16将氮气引入开工加热炉501，建立开工加热炉501→反应器101→甲醇-产品气换热器302→急冷塔401→水洗塔402→产品气压缩机202→开工加热炉501的前排空的氮气置换流程，氮气置换合格后关闭氮气调节阀16，打开开工加热炉第二调节阀17，进行氮气循环升温。通过主风升温以及氮气循环升温，不仅可将反应系统内空气置换干净，而且极大的降低了氮气的对空排放量。

实施例2

如图2所示，为本实施例的一种甲醇制烯烃装置的开工方法的流程示意图，具体包括如下步骤：

S1，利用主风机201提供主风给反应器101和再生器102联合升温至150℃并恒温：

具体地，利用主风机201出口的180℃的主风，先进入再生器102，全开待生剂调剂阀1和再生剂调节阀2，将再生器内的高温主风窜入反应器101，设定好高温主风至开工加热炉501前排空流程，高温主风通过反应器101→甲醇-产品气换热器302→急冷塔401→水洗塔402→产品气压缩机202→排空调节阀15排空，进而完成对反应器101的150℃升温及恒温过程；

S2，建立反应系统氮气循环，通过开工加热炉加热反应器至具备进甲醇条件：

S1结束后，执行S2步骤，首先切断反应器101与再生器102之间的连接管路上待生剂调节阀1和再生剂调节阀2，从开工加热炉501前引入管网氮气，建立氮气→开工加热炉501→反应器101→甲醇-产品气换热器302→急冷塔401→水洗塔402→产品气压缩机202→排空调节阀15排空流程，将反应系统内空气通过氮气置换合格后，关闭氮气调节阀16，打开进开工加热炉第二调节阀17，建立反应系统氮气循环，通过开工加热炉501将循环氮气加热至反应器101，并通过急冷塔401和水洗塔402将加热后的高温氮气冷却后再进入产品气压缩机202，产品气压缩后的氮气送回至开工加热炉501，通过循环氮气将反应器101升至400℃并恒温结束，反应器101完成升温后，向反应器101加入催化剂后继续利用循环氮气升温至400℃以上，满足甲醇进料条件；

S3，反应器建立蒸汽流化，循环氮气切除反应系统：

S2结束后，执行S3步骤，当反应器101满足进甲醇条件后，通过调节1.4MPa蒸汽管道上第二蒸汽调节阀11和4.5MPa蒸汽管道上第一蒸汽调节阀10向反应器101外补高温蒸汽，对反应器101内催化剂进行流化，在此过程中同步将循环氮气切除；

S4，打开甲醇至反应器前流程，过热甲醇进入反应器：

S3快要结束时，执行S4步骤，打通甲醇至甲醇-蒸汽换热器301和甲醇-产品气换热器302流程，过热的甲醇通过放火炬调节阀19排放，当S3步骤中循环氮气切除后，迅速将甲醇-产品气换热器302后过热甲醇进入反应器101中反应，甲醇在反应器101中反应后生成的产品气，通过甲醇-产品气换热器302→急冷塔401→水洗塔402→产品气压缩机202这一流程送至烯烃分离装置进行精馏。

实施例3

如图2所示，详细介绍本实施例的一种甲醇制烯烃装置的开工方法，具体包括如下步骤：

步骤1：利用主风将反应器101和再生器102联合升温至150℃并恒温：

建立主风给反应器101和再生器102联合升温流程，将待生剂调节阀1、再生剂调节阀2、开工加热炉第一调节阀14及排空调节阀15全开，将第一蒸汽调节阀10、第二蒸汽调节阀11、烯烃分离装置调节阀13、氮气调节阀16、开工加热炉第二调节阀17、调节阀18、放火炬调节阀19及进料调节阀20关闭，主风通过主风机201→再生器102→待生剂调节阀1及再生剂调节阀2→反应器101→甲醇-产品气换热器302→急冷塔401→水洗塔402→产品气压缩机202→开工加热炉第一调节阀14→排空调节阀15排空，启动主风机201后，提高主风机出口压力为0.2MPa，温度为180℃，主风出口压力和温度满足后向反应器及后路系统并风，反应器101严格按照10℃/h升温至150℃后并恒温24h；

步骤2：反应系统氮气置换，置换合格后建立反应系统氮气循环：

建立反应系统氮气置换流程，氮气通过氮气调节阀16→开工加热炉501→调节阀18→反应器101→甲醇-产品气换热器302→急冷塔401→水洗塔402→产品气压缩机202→开工加热炉第一调节阀14→排空调节阀15排空，在引入氮气进开工加热炉501前，提前将开工加热炉501点燃升温，将待生剂调节阀1及再生剂调节阀2关闭后将调节阀18全开后，切断主风至反应器101及后续系统，将氮气调节阀16打开至进开工加热炉501流量为3000Nm³/h，调整开工加热炉501热负荷，保证反应器101温度高于150℃以上，反应系统氮气置换合格后，全开开工加热炉第二调节阀17后，关闭排空调节阀15及氮气调节阀16，氮气通过产品气压缩机202持续建立氮气循环；

调整开工加热炉热负荷，同步提高循环氮气流量至最高100000Nm³/h，将反应器101升温至400℃并恒温4h，反应器101恒温结束后，向反应器101加入催化剂后继续升温至400℃以上，调整反应器101压力至0.095MPa以上，满足甲醇进料条件；

步骤3：建立反应器101内催化剂蒸汽流化，同步将循环氮气切除反应系统：

打开第一蒸汽调节阀10、第二蒸汽调节阀11及烯烃分离装置调节阀13，同步关闭调节阀18，将反应系统内氮气通过烯烃分离装置调节阀13送至烯烃分离装置火炬系统排放，对反应器101补入蒸汽的过程，将循环氮气切除，及时调整开工加热炉501热负荷，确保氮气出开工加热炉501温度不超过450℃，在外补蒸汽与循环氮气切换过程中，确保反应器内旋风线速在18~21m/s之间，尽可能减少反应器101内催化剂跑损量；

反应系统内循环氮气切除后，关闭开工加热炉第一调节阀14和开工加热炉第二调节阀17；

步骤4：打通甲醇至反应器101流程，过热甲醇进反应器101内反应：

在步骤3中蒸汽与循环氮气切换过程中，同时建立甲醇至反应器101前甲醇热流程，打通甲醇至甲醇-蒸汽换热器301和甲醇-产品气换热器302流程，过热的甲醇通过放火炬调节阀19排放；液相甲醇通过甲醇-蒸汽换热器301的0.5MPa、180℃蒸汽将甲醇加热成为0.2MPa、106℃的饱和甲醇，饱和甲醇进入甲醇-产品气换热器302后，利用反应器101出去的高温气体将饱和甲醇过热至200℃，过热甲醇通过放火炬调节阀19排放至火炬系统过程中，待循环氮气切除系统后，打开进料调节阀20，同步关闭放火炬调节阀19，气相甲醇进入反应器101内进行反应；

当气相甲醇进入反应器101发生催化裂解反应后，反应温度会持续升高，随着甲醇进料量的增大，逐步关小第一蒸汽调节阀10及第二蒸汽调节阀11，降低外补蒸汽流量直至切除。

当甲醇进料量达到70%负荷时，反应器101内温度达到475℃时，及时调整反应器101和再生器102之间催化剂循环，通过待生剂调节阀1和再生剂调节阀2建立反应器101与再生器102间循环流化，合格后的产品气通过甲醇-产品气换热器302→急冷塔401→水洗塔402→产品气压缩机202流程送至烯烃分离装置进行精馏。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (3)

1.一种甲醇制烯烃装置，其特征在于：由反应器（101）、再生器（102）、主风机（201）、产品气压缩机（202）、甲醇-蒸汽换热器（301）、甲醇-产品气换热器（302）、急冷塔（401）、水洗塔（402）和开工加热炉（501）组成；主风机（201）、再生器（102）和反应器（101）顺次连接，构成反再系统；开工加热炉（501）、反应器（101）、甲醇-产品气换热器（302）、急冷塔（401）、水洗塔（402）、产品气压缩机（202）和开工加热炉（501）顺次连接，构成氮气循环系统；甲醇-蒸汽换热器（301）、甲醇-产品气换热器（302）、反应器（101）顺次连接，构成甲醇进料和甲醇制烯烃系统；反应器（101）、甲醇-产品气换热器（302）、急冷塔（401）、水洗塔（402）和产品气压缩机（202）顺次连接，构成产品气压缩系统；甲醇-产品气换热器（302）为间壁式换热结构，来自反应器（101）的氮气、水蒸气或产品气，与来自甲醇-蒸汽换热器（301）的甲醇只换热不接触；反应器（101）外壁分别连接有1.4MPa和4.5MPa的蒸汽管道，1.4MPa蒸汽用于稀释甲醇进料，降低反应体系压力，提高反应收率；4.5MPa蒸汽用于当反应进料降低后，维持反应器（101）压力，4.5MPa的蒸汽管道上设置有第一蒸汽调节阀（10），1.4MPa的蒸汽管道上设置有第二蒸汽调节阀（11）；甲醇-产品气换热器（302）与反应器（101）间设置有气体传输管道和进料管道，进料管道上依次设置有放火炬调节阀（19）及进料调节阀（20），进料调节阀（20）设置在靠近反应器（101）的器壁处；产品气压缩机（202）与开工加热炉（501）的连接管道上依次设置有开工加热炉第一调节阀（14）及开工加热炉第二调节阀（17）；在产品气压缩机（202）与开工加热炉第一调节阀（14）之间设置有烯烃分离管路，在烯烃分离管路上设置有烯烃分离装置调节阀（13）；在开工加热炉第一调节阀（14）和开工加热炉第二调节阀（17）之间设置有排空管路，在排空管路上设置有排空调节阀（15）及消音器（12）；开工加热炉（501）连接有氮气管线，在氮气管线上设置有氮气调节阀（16），开工加热炉（501）的氮气出口与反应器（101）间通过管道连接，在靠近反应器（101）器壁的该管道上设置有调节阀（18）。

2.如权利要求1所述的一种甲醇制烯烃装置，其特征在于：在反应器（101）内的甲醇在催化剂作用下生成产品气的同时，催化剂逐渐失去活性成为待生剂，失活后的待生剂被送至再生器（102）内烧焦再生，再生后的催化剂恢复活性成为再生剂；反应器（101）与再生器（102）之间通过待生剂输送管和再生剂输送管连接，在压差的作用下，完成待生剂和再生剂的输送；待生剂输送管和再生剂输送管上分别设置有待生剂调节阀（1）及再生剂调节阀（2），通过待生剂调节阀（1）调控待生剂的输送和输送量，通过再生剂调节阀（2）调控再生剂的输送和输送量。

3.一种基于权利要求1或2所述的甲醇制烯烃装置的开工方法，其步骤如下：

步骤1：建立主风给再生器（102）和反应器（101）联合升温流程

空气通过主风机（201）压缩后进入到再生器（102）和反应器（101），然后进入到甲醇-产品气换热器（302），再顺次进入急冷塔（401）、水洗塔（402）、产品气压缩机（202），经过开工加热炉第一调节阀（14）后由排空调节阀（15）排空；启动主风机（201）后，提高主风机出口压力和温度，使反应器（101）按照8~12℃/h的升温速率升温至140~160℃并恒温20~30 h；

步骤2：反应器（101）由主风切换至循环氮气升温，再生器（102）继续利用主风升温

调整开工加热炉（501）的热负荷，使经开工加热炉（501）氮气出口进入反应器（101）的氮气温度高于150℃；进入反应器（101）的氮气再进入到甲醇-产品气换热器（302），然后顺次经过急冷塔（401）、水洗塔（402）、产品气压缩机（202）、开工加热炉第一调节阀（14）后，由排空调节阀（15）排空，进行整个装置的氮气置换；待氮气置换完成后，通过产品气压缩机（202）持续建立整个装置的氮气循环；然后调整开工加热炉（501）热负荷，将反应器（101）升温至400℃以上并恒温3~5 h；反应器（101）恒温结束后，向反应器（101）加入甲醇制烯烃专用催化剂后继续升温至400℃以上，调整反应器（101）压力至0.095MPa以上，满足甲醇进料条件；

步骤3：反应器（101）内催化剂建立蒸汽流化

将反应系统内氮气通过烯烃分离装置调节阀（13）送至烯烃分离装置的后续火炬系统进行排放；对反应器（101）补入蒸汽后，逐步关闭调节阀（18）直至将循环氮气切除；

步骤4：反应器（101）进甲醇制烯烃

将甲醇通入甲醇-蒸汽换热器（301），甲醇-蒸汽换热器（301）通入0.4~0.5MPa、180~200℃蒸汽对甲醇进行加热，加热后的甲醇进入到甲醇-产品气换热器（302），继续被来自反应器（101）的热氮气和热蒸汽加热；将甲醇-产品气换热器（302）中150~200℃的过热甲醇通入到反应器（101）中并在催化剂作用下进行反应；甲醇在反应器（101）中反应后生成的产品气通过气体传输管道进入甲醇-产品气换热器（302），然后再进入急冷塔（401）和水洗塔（402），将产品气送至烯烃分离装置进行精馏，进而进行甲醇制烯烃的连续生产。