CN202315856U - 流化床甲醇制烯烃反应器烘炉升温装置系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种流化床甲醇制烯烃反应器烘炉升温装置系统，包括流化床反应装置，所述流化床反应装置包括流化床反应器、进料管线以及与流化床反应器相连接的催化剂再生循环系统，所述流化床反应装置通过管路连接有辅助升温装置，所述辅助升温装置主要由连接在同一条管路上的辅助燃烧室和风机组成。本实用新型彻底解决了甲醇制烯烃床层反应器等流化床工艺中在烘炉升温阶段存在热量移动困难，无法满足烘炉要求的问题，同时在停工期间，开启辅助燃烧室风机，将反应器内催化剂吹尽装置，保证了人员进入设备完成检测和检修且增加了风机可以有效保证设备吹扫干净，减少仪表导压管堵塞产生的测量显示失灵或偏差等问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种流化床甲醇制烯烃反应器烘炉升温装置系统。
背景技术
流化床甲醇制烯烃（MTO）和流化床甲醇制丙烯（MTP）和是近年来快速发展的两种新工艺。煤制烯烃在国家2010国家石油化工发展和规划中鼓励发展的最新工艺，目前，国内外普遍采用的有固定床和流化床两种工艺。其中流化床工艺近似石油化工流化催化裂化装置（FCC）。
FCC、MTO和MTP等工艺的反再系统的工艺流程和设备结构相似，特别是再生器、反应器等设备普遍采用耐热耐磨衬里。该类设备在铸炉或检修后均要经过严格的升温脱水固化，以保证衬里有足够的强度、硬度，耐磨性能和隔热效果是衡量衬里性能优劣的关键指标。反再系统的升温烘炉过程的控制是该类流化床生产工艺的重要环节，它直接影响设备的使用寿命，装置的生产周期。设备衬里的烘炉质量好坏对流化床的稳定性、连续性及催化剂的性能都有很大影响。升温时，在辅助燃烧室内喷入液化气或柴油等燃料，控制好燃料流量、主风量、滑阀开度及系统压力等参数，是完成升温要求、保证衬里质量的关键。FCC装置由于工艺的自身特点，其再生器设置相对于反应器容积较大，而辅助燃烧室可以提供足够的热量，这样，装置的开工升温只要按升温曲线按步进行，比较容易完成烘炉的要求。
附图1是石油化工流化催化裂化FCC常见的工艺，可以看出再生器容积远大于反应器（提升管）容积，再生器通过主风中的氧气用于燃烧催化剂中的集结的碳和少量烃类裂化产物，完成烧焦并为反应器提供热量。开工阶段，再生器容积较大，可以提供足够的热量满足反应器（提升管）的热量需要。催化剂和热量循环如图中箭头所示，完成热量转移。辅助燃烧室在再生器设备下部（再生器外），是催化裂化工艺的常见设备，它的主要用途是在生产开工阶段燃烧喷入液化汽或柴油，利用主风空气燃烧液化气或柴油产生热量，完成烘炉过程。由于工艺自身的特点，甲醇制烯烃的反应器体积相对较大（再生器容积相当于MTO反应器1号的四分之一，MTO反应器2号的六分之一），即使辅助燃烧室热量足够，但再生器提供的热量仍不足以供给反应器升温需求。更重要的是床层反应器和再生器等设备内部结构复杂，金属构件众多，再生器的特殊工况对设备材质的要求极为严格，过高的温度可能造成构件变形，乃至损坏。所以升温过程中，要求再生温度小于700℃。设备材质的局限使再生器不能提供更高的温度，再生器有限的容积又难以为反应器提供更多的热量。
根据流化床MTO、MTP工艺特点，反再系统工艺设备具有的特殊布局，热量在反应器之间传递需经过多个滑阀，而FCC装置仅有两个。热量在滑阀和管线的移动将损失的热量比FCC装置更多，滑阀斜管的狭小通量更是限制了热量移动。在装置开工烘炉阶段反应器温度应达到400℃以上，根据流化试验初次烘炉状况证实，再生器温度很容易控制并满足自身升温需求，但反应器的温度始终无法满足烘炉要求。
发明内容
本实用新型解决了甲醇制烯烃床层反应器等流化床工艺中在烘炉升温阶段存在热量移动困难，无法满足烘炉要求的问题。
本实用新型的流化床甲醇制烯烃反应器烘炉升温装置系统，包括流化床反应装置，所述流化床反应装置包括流化床反应器、进料管线以及与流化床反应器相连接的催化剂再生循环系统，所述流化床反应装置通过管路连接有辅助升温装置，所述辅助升温装置主要由连接在同一条管路上的辅助燃烧室和风机组成。
所述辅助升温装置与进料管线相连接。
所述辅助燃烧室的出口管处以及流化床反应器的上端均设有放空副线。
本实用新型的有益效果在于：
1、彻底解决了甲醇制烯烃床层反应器等流化床工艺中在烘炉升温阶段存在热量移动困难，无法满足烘炉要求的问题。
2、在系统停工卸剂时，由于床层反应器的自身特点，反应器容易积存大量剩余催化剂，这些催化剂难以通过流化状态卸尽。所以在停工期间，当再生器和反应器内催化剂通过正常操作完成卸剂后，可以考虑开启辅助燃烧室风机，将反应器内催化剂吹尽装置，以保证人员进入设备完成检测和检修。
3、在装置开工阶段的系统吹扫，增加风机可以有效保证设备吹扫干净，减少仪表导压管堵塞产生的测量显示失灵或偏差。在装置停工降温后期，风机可以加速降温，为检修争取时间。
附图说明
图1为石油化工流化催化裂化FCC一般流程装置系统简图；
图2为本实用新型的流程装置系统简图。
图中：1、2、反应器；3、辅助燃烧室；4、风机；5、进料管线；6、斜管；7、空气；8、放空副线；9、催化剂再生循环系统；10、滑阀。
具体实施方式
如图2，本实用新型的流化床甲醇制烯烃反应器烘炉升温装置系统主要包括流化床反应装置，且流化床反应装置包括流化床反应器1和2、进料管线5以及与流化床反应器相连接的催化剂再生循环系统9，同时，流化床反应装置通过管路连接有辅助升温装置，进料管线5连接有辅助升温装置，其辅助升温装置主要由连接在同一条管路上的辅助燃烧室3和风机4组成，其中，辅助燃烧室3的出口管处以及流化床反应器1和2的上端均设有放空副线8。
本设计根据甲醇制烯烃烘炉阶段升温困难的特点，在反应系统单独增加一台辅助燃烧室和一台风机，安装在MTO（p）反应器下部，辅助燃烧室出口管分别配有烘炉管线至两个反应器的进口管线。考虑热量损失，设备应就近安装，管线配置距离尽可能缩短。烘炉管线连接在进料阀阀后，尽量靠近设备底部，以减少热量损失。管线连接点分别安装切断阀，防止停工期间催化剂倒流至管线内，造成堵塞。烘炉管线靠近燃烧室处各安装一控制阀，用于控制风量。风机出口应增设放空副线，以保护风机安全运行。反应器顶部增加放空管线和放空阀，用于调节反应器压力，控制升温速率。
升温烘炉过程中，再生器和反应器可以同时进行以加快开工进度。再生器升温与FCC工艺相同，不再赘述。反应器的升温操作如下：
装置原始开工烘炉前关闭反应器1进料阀，关闭反应器2进料阀，打开两反应器上部的放空阀。辅助燃烧室3点火升温，步骤与FCC相同：点火装置调试合格，分析合格后，控制好一、二次风阀阀位，开启风机，打开液化气阀，点火升温。调节一、二次风量、液化气量等参数控制升温速率，适当调节反应器顶部控制阀调节反应压力，使反应器顶底温差及升温速率达到要求。升温过程严格按照升温曲线进行，最终可以保证两反应器温度达到400℃以上的开工要求。升温过程可以根据反应器的容积和热量需求的多少，及时调节烘炉管线上两个出口阀，控制两个反应器升温速率接近。升温达到要求时，打开辅助燃烧室的放空副线，及时关闭烘炉管线上的两个切断阀，防止蒸汽切换时蒸汽进入炉膛，损坏燃烧炉。燃烧炉停用时应逐渐减少燃料量至完全关闭，缓慢降低炉温，待炉膛温度降至正常后停风机。
本实用新型彻底解决了甲醇制烯烃床层反应器等流化床工艺中在烘炉升温阶段存在热量移动困难，无法满足烘炉要求的问题，且在系统停工卸剂时，由于床层反应器的自身特点，反应器容易积存大量剩余催化剂，这些催化剂难以通过流化状态卸尽，所以在停工期间，当再生器和反应器内催化剂通过正常操作完成卸剂后，可以考虑开启辅助燃烧室风机，将反应器内催化剂吹尽装置，以保证人员进入设备完成检测和检修，同时，在装置开工阶段的系统吹扫，增加风机可以有效保证设备吹扫干净，减少仪表导压管堵塞产生的测量显示失灵或偏差。在装置停工降温后期，风机可以加速降温，为检修争取时间。
Claims (3)
1.流化床甲醇制烯烃反应器烘炉升温装置系统，包括流化床反应装置，所述流化床反应装置包括流化床反应器、进料管线以及与流化床反应器相连接的催化剂再生循环系统，其特征在于：所述流化床反应装置通过管路连接有辅助升温装置，所述辅助升温装置主要由连接在同一条管路上的辅助燃烧室和风机组成。
2.如权利要求1所述的烘炉升温装置系统，其特征在于：所述辅助升温装置与进料管线相连接。
3.如权利要求1或2所述的烘炉升温装置系统，其特征在于：所述辅助燃烧室的出口管处以及流化床反应器的上端均设有放空副线。
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| CN109456137A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-03-12 | 国家能源投资集团有限责任公司 | 甲醇制烯烃反应-再生系统的停开工方法 |
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