CN207671954U - 甲醇制丙烯反应装置的催化剂处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及化工技术领域，具体涉及一种甲醇制丙烯反应装置的催化剂处理系统，包括甲醇制丙烯的反应器，反应器内设有多个催化床层，每个催化床层上部对应设有一个进料口及一个惰性气体进料口，进料口分别连接氮气进料管线、再生气进料管线，惰性气体进料口连接惰性气体管线，氮气进料管线上设有第一加热炉，再生气进料管线上设有第二加热炉，每个催化床层上部对应设有喷淋装置，喷淋装置连接喷淋管道，喷淋管道分别连接热铵溶液储罐及去离子水储罐，热铵溶液储罐及去离子水储罐均与循环泵连接，循环泵连接反应器底部出料口，循环泵与出料口之间设有废液储罐。本实用新型可实现良好的再生效果。

Description

甲醇制丙烯反应装置的催化剂处理系统

技术领域

本实用新型涉及化工技术领域，具体涉及一种甲醇制丙烯反应装置的催化剂处理系统。

背景技术

甲醇制丙烯(MTP)技术是目前较为先进的生产丙烯的非石油工艺，具有广阔的市场前景及应用价值。在甲醇制丙烯反应过程中，催化剂上会逐渐产生积炭，不仅影响产物的选择性与收率，过高的积炭量还会导致催化剂失活，反应终止。

此时需要对催化剂进行再生，由于催化剂上积炭种类与积炭量受反应操作条件及催化剂本身性质的影响，因此单一的催化剂再生方式不能满足不同反应温度、反应时间及不同性质的催化剂的再生需求。

实用新型内容

为了实现更好的甲醇制丙烯催化剂的再生效果，本实用新型提供一种甲醇制丙烯反应装置的催化剂处理系统。

本实用新型采用如下技术方案：

一种甲醇制丙烯反应装置的催化剂处理系统，包括甲醇制丙烯的反应器，反应器内设有多个催化床层，每个催化床层上部对应设有一个进料口及一个惰性气体进料口，进料口分别连接氮气进料管线、再生气进料管线，惰性气体进料口连接惰性气体管线，氮气进料管线上设有第一加热炉，再生气进料管线上设有第二加热炉。每个催化床层上部对应设有喷淋装置，喷淋装置连接喷淋管道，喷淋管道分别连接热铵溶液储罐及去离子水储罐，热铵溶液储罐及去离子水储罐均与循环泵连接，循环泵连接反应器底部出料口，循环泵与出料口之间连接有废液储罐。

反应器底部出料口连接气体循环管道，气体循环管道上依次设有冷却装置、过滤器及压缩机，气体循环管道连接再生气进料管线，反应器内的气体经过冷却装置冷却、过滤器过滤其中杂质、压缩机压缩后进入再生气进料管线，重新循环使用。

所述催化床层上部设有气液分布器，气液分布器设置在进料口及喷淋装置的下部。

所述气液分布器上设有若干锥形通孔，锥形通孔加强气体吹至催化床层上的力度，以及液体落至催化床层上的压力，使得气体及液体对催化床层上的积炭产生冲击作用，另外，使气体及液体均匀分布在催化床层上。

所述反应器的进料口与氮气进料管线之间设有压缩机，反应器的进料口与再生气进料管线之间设有压缩机，压缩机进一步增加气体及液体进入的压力，使二者对积炭产生冲击作用。

氮气进料管线、再生气进料管线、惰性气体管线上分别设有进气阀门，喷淋装置与热铵溶液储罐及去离子水储罐之间分别设有进液阀门，进气阀门及进液阀门分别连接控制系统。控制系统控制各个阀门的开关，从而控制整个系统的工作流程。

催化床层上设有温度传感器，温度传感器连接控制系统，温度传感器实时监测催化床层的温度，反馈给控制系统。

反应器底部出料口连接出气管道，出气管道上设有在线检测仪，在线检测仪用来检测气体中氧气的含量。

本实用新型的工作过程：

(1)首先，控制系统打开氮气进料管线上的进气阀门，使得由第一加热炉加热后的氮气由各个进料口进入反应器内，氮气经过气液分布器吹至催化床层，吹扫一定时间后，保持上述氮气通入的情况下，打开再生气进料管线上的进气阀门，经过第二加热炉加热后的再生气进入反应器内与氮气混合，然后吹至各催化床层，对催化剂上的积炭进行燃烧。对于焙烧时间的控制，可以根据温度传感器检测到的各催化剂床层温升的结果来判断，当催化剂床层温升无明显上升时，焙烧完成，关闭各个进气阀门。

(2)打开与热铵溶液储罐连接的进液阀门，使得热铵液进入反应器内，并通过喷淋装置及汽液分布器落至催化床层上，热铵溶液作为交换液对焙烧后的失活催化剂进行离子交换处理，热铵溶液穿过催化剂床层，最终落在反应器底部的出料口，反应器连接循环泵，循环泵将液体收集后送回热铵液储罐，使得铵液循环利用。

(3)完成上述步骤(2)，关闭与热铵溶液储罐连接的进液阀门，打开与去离子水储罐连接的进液阀门，去离子水进入反应器，去离子水充分洗涤催化剂，去离子水同样循环利用。

(4)最后，打开再生气进料管线的进气阀门，通入再生气对反应器内部进行烘干、焙烧，同时，打开惰性气体管线上的进气阀门，通入惰性气体，在惰性气体保护下进行烘干、焙烧，最后得到再生催化剂。

本实用新型的优点及有益效果为：

本实用新型采用焙烧及离子交换结合的方式对催化剂进行再生处理，可满足不同反应温度、反应时间及不同性质的催化剂的再生需求。另外，本实用新型结构完善，物料可循环利用，节省了成本，并且可实现良好的再生效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，1-氮气进料管线，2-再生气进料管线，3-惰性气体管线，4-压缩机，5-过滤器，6-冷却装置，7-第一加热炉，8-反应器，9-喷淋装置，10-气液分布器，11-催化床层，12-热铵溶液储罐，13-去离子水储罐，14-循环泵，15-废液储罐，16-在线检测仪，17-第二加热炉。

具体实施方式

如图1所示，一种甲醇制丙烯反应装置的催化剂处理系统，包括甲醇制丙烯的反应器8，反应器8内设有多个催化床层11，两两催化床层11之间有一定的间距。

每个催化床层11上部对应设有一个进料口及一个惰性气体进料口，进料口分别连接氮气进料管线1、再生气进料管线2。惰性气体进料口连接惰性气体管线3，惰性气氛为氦气、氮气、氩气中的至少一种。氮气进料管线3上设有第一加热炉7，再生气进料管线2上设有第二加热炉17。

每个催化床层11上部对应设有喷淋装置9，喷淋装置9连接喷淋管道，喷淋管道分别连接热铵溶液储罐12及去离子水储罐13，热铵溶液储罐12及去离子水储罐13均与循环泵14连接，循环泵14连接反应器底部出料口。热铵溶液为硝酸铵、硫酸铵、氯化铵、碳酸铵溶液中的一种或几种的混合物。循环泵14与出料口之间设有废液储罐15。

反应器8底部出料口连接气体循环管道，气体循环管道上依次设有冷却装置6、过滤器5及压缩机4。

所述催化床层11上部设有气液分布器10，气液分布器10设置在进料口及喷淋装置9的下部。所述气液分布器10上设有若干锥形通孔。

所述反应器8的进料口与氮气进料管线1之间设有压缩机4，反应器8的进料口与再生气进料管线2之间设有压缩机4。

氮气进料管线1、再生气进料管线2、惰性气体管线3上分别设有进气阀门，喷淋装置9与热铵溶液储罐12及去离子水储罐13之间分别设有进液阀门，进气阀门及进液阀门分别连接控制系统。催化床层11上设有温度传感器，温度传感器连接控制系统。

反应器8底部出料口连接出气管道，出气管道上设有在线检测仪16。

Claims (8)

1.一种甲醇制丙烯反应装置的催化剂处理系统，包括甲醇制丙烯的反应器，其特征是，反应器内设有多个催化床层，每个催化床层上部对应设有一个进料口及一个惰性气体进料口，进料口分别连接氮气进料管线、再生气进料管线，惰性气体进料口连接惰性气体管线，氮气进料管线上设有第一加热炉，再生气进料管线上设有第二加热炉，每个催化床层上部对应设有喷淋装置，喷淋装置连接喷淋管道，喷淋管道分别连接热铵溶液储罐及去离子水储罐，热铵溶液储罐及去离子水储罐均与循环泵连接，循环泵连接反应器底部出料口，循环泵与出料口之间连接有废液储罐。

2.根据权利要求1所述的甲醇制丙烯反应装置的催化剂处理系统，其特征是，反应器底部出料口连接气体循环管道，气体循环管道上依次设有冷却装置、过滤器及压缩机，气体循环管道连接再生气进料管线。

3.根据权利要求1或2所述的甲醇制丙烯反应装置的催化剂处理系统，其特征是，所述催化床层上部设有气液分布器，气液分布器设置在进料口及喷淋装置的下部。

4.根据权利要求3所述的甲醇制丙烯反应装置的催化剂处理系统，其特征是，所述气液分布器上设有若干锥形通孔。

5.根据权利要求1所述的甲醇制丙烯反应装置的催化剂处理系统，其特征是，所述反应器的进料口与氮气进料管线之间设有压缩机，反应器的进料口与再生气进料管线之间设有压缩机。

6.根据权利要求1所述的甲醇制丙烯反应装置的催化剂处理系统，其特征是，氮气进料管线、再生气进料管线、惰性气体管线上分别设有进气阀门，喷淋装置与热铵溶液储罐及去离子水储罐之间分别设有进液阀门，进气阀门及进液阀门分别连接控制系统。

7.根据权利要求1所述的甲醇制丙烯反应装置的催化剂处理系统，其特征是，催化床层上设有温度传感器，温度传感器连接控制系统。

8.根据权利要求1所述的甲醇制丙烯反应装置的催化剂处理系统，其特征是，反应器底部出料口连接出气管道，出气管道上设有在线检测仪。