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一种节能型甲醇制烯烃系统及方法

文献发布时间:2024-04-18 19:58:30


一种节能型甲醇制烯烃系统及方法

技术领域

本发明涉及一种节能型甲醇制烯烃系统及方法,属于化工技术领域。

背景技术

目前在现有的甲醇制烯烃工艺中,甲醇装置生产的MTO级甲醇在甲醇稳定塔内加热解吸轻组分后再经过水冷器冷却送往罐区,罐区接收到的冷甲醇送往MTO装置后还需要复杂的加热流程进行加热。在这个加热、降温、加热的过程中存在着能量浪费,导致能耗较高、运行成本较高、设备投资较多等问题。

CN103910592A公开了一种甲醇制烯烃系统,该甲醇制烯烃系统包括:甲醇合成单元;甲醇缓冲单元,与甲醇合成单元连接;脱轻单元,与甲醇缓冲单元连接;反应器,与脱轻单元连接;第一换热单元,设置在甲醇缓冲单元与脱轻单元之间,对从甲醇缓冲单元输入脱轻单元的甲醇的温度进行调节;第二换热单元,设置在脱轻单元和反应器之间,对经脱轻单元处理后的甲醇进行换热以使甲醇达到制烯烃的反应温度。该甲醇制烯烃系统,省去了冷却设备和大量的冷剂,能够简化甲醇制烯烃工艺流程,达到降低工程投资、缩短建设周期、降低设备维护成本和生产运行节能降耗的目的。

然而,上述系统没有对甲醇制烯烃过程的能耗的优化利用,仍存在MTO反应装置内部高位热能利用不充分,高位热能浪费的问题,造成了蒸汽、循环水的浪费,以及设备投资成本高的情况。

因此,我们提出一种节能型甲醇制烯烃系统及方法。

发明内容

本发明的目的在于,提供一种节能型甲醇制烯烃系统,还提供一种节能型甲醇制烯烃方法,本发明能够充分利用MTO反应器的高位热能,减少了中间能量浪费,利用甲醇稳定塔系统代替传统MTO甲醇加热系统,降低设备投资和运行费用,可以很好的解决上述问题。

为解决上述技术问题,本发明采用如下的技术方案:一种节能型甲醇制烯烃系统,包括粗甲醇闪蒸罐、与粗甲醇闪蒸罐连接的甲醇稳定塔,经过冷凝分离后进入到粗甲醇闪蒸罐,粗甲醇为了防止在输送过程中解吸出不凝气导致管道水击,所以需要脱除不凝气,经过粗甲醇闪蒸罐闪蒸不凝气后的粗甲醇送至甲醇稳定塔,粗甲醇在甲醇稳定塔内加热分离轻组分,还包括甲醇汽化器、进出口换热器、MTO反应装置、中压蒸汽废锅以及后续水洗系统,所述甲醇稳定塔通过管道与甲醇汽化器连接,粗甲醇在甲醇稳定塔内加热后进入甲醇汽化器汽化,所述甲醇汽化器的输出端与进出口换热器管程输入端相连接,所述进出口换热器管程输出端与MTO反应装置相连接,所述MTO反应装置的输出端与进出口换热器壳程输入端相连接,汽化后的甲醇经过进出口换热器与MTO反应器内出来的反应气换热后进入到MTO反应器内,进行甲醇制烯烃反应,所述进出口换热器的壳程输出端与中压蒸汽废锅连接,所述中压蒸汽废锅与后续水洗系统连接,MTO反应器内出来的反应气在进出口换热器内换热后送至中压蒸汽废锅,副产中压蒸汽,经过中压蒸汽废锅换热后的反应气送至后续水洗系统进一步处理。

前述的一种节能型甲醇制烯烃系统,所述甲醇稳定塔的输出端还连接有与甲醇汽化器并联的甲醇水冷器,所述甲醇水冷器的输出端连接有罐区,所述罐区与甲醇稳定塔相连接,多余的粗甲醇或者特殊工况下的粗甲醇经过甲醇水冷器冷却后送入罐区,罐区内的甲醇根据需要还可以再返回至稳定塔。

前述的一种节能型甲醇制烯烃系统,所述甲醇稳定塔内加热温度为90~110℃。

前述的一种节能型甲醇制烯烃系统,所述MTO反应装置包括反应器和催化再生器,所述反应器的输入端与进出口换热器管程输出端连接,所述反应器的输出端与进出口换热器壳程输入端连接,且反应器连接有输送气管道,所述反应器的底端输出口连接有气提管道,且气提管道的输出端与催化再生器连接,所述催化再生器的输出端连接有废料回收装置,所述催化再生器的底端输出端与输送气管道相连接。

前述的一种节能型甲醇制烯烃系统,所述反应器的输出端连接有反应器分离器组,所述反应器分离器组与进出口换热器壳程输入端连接,所述反应器分离器组的底端与反应器的底端相连接,反应器分离器组进一步分离催化剂,催化剂由反应器分离器组的底端回收至反应器的底端。

前述的一种节能型甲醇制烯烃系统,所述催化再生器的输出端连接有再生器分离器组,所述再生器分离器组的输出端连接有废料回收装置,所述再生器分离器组的底端与催化再生器的底端相连接,再生器分离器组进一步分离催化剂,催化剂由再生器分离器组的底端回收至催化再生器的底端。

前述的一种节能型甲醇制烯烃系统,所述反应器和催化再生器上均设有汽包,所述汽包的输出端均与中压蒸汽废锅蒸汽输出口相连接,汽包副产的中压蒸汽与中压蒸汽废锅副产的中压蒸汽一并送到下游装置进行蒸汽过热。

前述的一种节能型甲醇制烯烃系统,所述反应器和催化再生器上均设有取热装置,所述中压蒸汽废锅蒸汽输出口与取热装置相连接,中压蒸汽废锅副产中压蒸汽送到去取热装置内进行蒸汽过热。

一种节能型甲醇制烯烃方法,其特征在于,所述方法采用权利要求1至7中任一项所述的一种节能型甲醇制烯烃系统,所述方法包括以下步骤:

S1,将粗甲醇经过冷凝分离后输送进入粗甲醇闪蒸罐,进行闪蒸,粗甲醇为了防止在输送过程中解吸出不凝气导致管道水击,所以需要脱除不凝气,提高粗甲醇闪蒸罐闪蒸去除不凝气;

S2,将经过粗甲醇闪蒸罐闪蒸后的粗甲醇输送至甲醇稳定塔内,加热至90-110℃分离轻组分,并输送至甲醇汽化器使甲醇汽化;

S3,将汽化后的甲醇穿过进出口换热器的管程完成换热后,输送至MTO反应器内进行甲醇制烯烃反应,其反应气输出到进出口换热器的壳程内,多余的粗甲醇或者特殊工况下的粗甲醇输送至甲醇水冷器冷却后送入罐区,罐区内的甲醇可根据需要再输送至稳定塔内;

S4,MTO反应器内反应后的反应气与进出口换热器管程内的汽化甲醇完成换热,并将反应气输送至中压蒸汽废锅;

S5,反应气与中压蒸汽废锅中的锅炉水进行换热,换热后的反应气送至后续水洗系统进一步处理。

前述的一种节能型甲醇制烯烃方法,所述步骤S3包括以下子步骤:

A1,汽化后的甲醇穿过进出口换热器的管程完成换热后输送至反应器,同时输送气将催化剂通过输送气管道输送至反应器内,进行反应;

A2,反应器内反应完成后产生的反应气输送至进出口换热器;

A3,反应器内反应后的催化剂由气提二氧化碳通过气提管道输送至催化再生器,同时向催化再生器内注入空气,进行反应;

A4,催化再生器内反应完成后,催化剂输送至输送气管道内准备后续使用,产生的废料由废料回收装置进行收集。

与现有技术相比,本发明减少了中间能量浪费,利用甲醇稳定塔系统代替传统MTO甲醇加热系统,主工艺流程上减少了MTO进料缓冲罐、MTO甲醇进料泵、相关甲醇加热器,通过进出口换热器利用MTO反应装置的高位热能对甲醇进行加热,同时在后续水洗系统前增加中压蒸汽废锅,副产中压蒸汽,进一步提高高位热能利用率,中压废锅副产的中压蒸汽进入换热装置,带走MTO反应器内热量的同时还兼并着中压蒸汽过热器的功能,充分利用了MTO反应器内部的高位热能,解决了甲醇制烯烃过程中的反复加热问题,能够有效降低MTO生产过程中的能耗,同时还充分利用高位热能副产中压蒸汽,同时副产高品质中压蒸汽,减少了MTO甲醇加热系统的设备从而降了投资。

附图说明

图1是本发明的整体结构原理图;

图2是本发明的MTO反应装置结构示意图;

图3是本发明的一种实施例的汽包安装结构示意图;

图4是本发明的一种实施例的取热装置安装结构示意图。

附图标记:1-粗甲醇闪蒸罐,2-甲醇稳定塔,3-甲醇水冷器,4-MTO反应装置,5-反应器,6-催化再生器,7-甲醇汽化器,8-进出口换热器,9-输送气管道,10-后续水洗系统,11-罐区、12-中压蒸汽废锅、13-反应器分离器组、14-再生器分离器组、15-汽包、16-取热装置、17-气提管道。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

本发明的实施例1:一种节能型甲醇制烯烃系统,包括粗甲醇闪蒸罐1、与粗甲醇闪蒸罐1连接的甲醇稳定塔2、甲醇汽化器7、进出口换热器8、MTO反应装置4、中压蒸汽废锅12以及后续水洗系统10,甲醇合成塔生产的粗甲醇,经过冷凝分离后进入到粗甲醇闪蒸罐1,粗甲醇闪蒸罐1对粗甲醇进行闪蒸,为了防止粗甲醇在输送过程中解吸出不凝气导致管道水击,所以需要脱除不凝气,经过粗甲醇闪蒸罐1闪蒸不凝气后的粗甲醇送至甲醇稳定塔2内,进行加热分离轻组分,加热温度为90~110℃,所述甲醇稳定塔2通过管道与甲醇汽化器7连接,粗甲醇在甲醇稳定塔2内加热到90~110℃后,输送至甲醇汽化器7内,无需经过甲醇水冷器直接送入甲醇汽化器7,甲醇汽化器7的输出端与进出口换热器8管程输入端相连接,进出口换热器8管程输出端与MTO反应装置4相连接,甲醇蒸汽经过进出口换热器8的管程后输送至MTO反应装置4内,进行反应,MTO反应装置4的输出端与进出口换热器8壳程输入端相连接,所述进出口换热器8的壳程输出端与中压蒸汽废锅12连接,MTO反应装置4内反应后产生的反应气经过进出口换热器8的壳程,与进出口换热器8管程内的甲醇进行换热,中压蒸汽废锅12与后续水洗系统10连接,进出口换热器8壳程内的反应气输送至中压蒸汽废锅12,中压蒸汽废锅12链接有外部锅炉水供应系统,中压蒸汽废锅12利用反应气的热能产生中压蒸汽,中压蒸汽废锅12中的反应气输送至后续水洗系统10,进一步处理,减少了中间能量浪费,利用甲醇稳定塔系统代替传统MTO甲醇加热系统,减少了相关甲醇加热器,从而降了投资,同时在后续水洗系统10前增加中压蒸汽废锅12,副产中压蒸汽,提高高位热能利用率,充分利用了MTO反应装置4内部的高位热能。

本发明的实施例2:一种节能型甲醇制烯烃系统,包括粗甲醇闪蒸罐1、与粗甲醇闪蒸罐1连接的甲醇稳定塔2、甲醇汽化器7、进出口换热器8、MTO反应装置4、中压蒸汽废锅12以及后续水洗系统10,甲醇合成塔生产的粗甲醇,经过冷凝分离后进入到粗甲醇闪蒸罐1,粗甲醇闪蒸罐1对粗甲醇进行闪蒸,为了防止粗甲醇在输送过程中解吸出不凝气导致管道水击,所以需要脱除不凝气,经过粗甲醇闪蒸罐1闪蒸不凝气后的粗甲醇送至甲醇稳定塔2内,进行加热分离轻组分,加热温度为90~110℃,所述甲醇稳定塔2通过管道与甲醇汽化器7连接,粗甲醇在甲醇稳定塔2内加热到90~110℃后,输送至甲醇汽化器7内,无需经过甲醇水冷器直接送入甲醇汽化器7,甲醇汽化器7的输出端与进出口换热器8管程输入端相连接,进出口换热器8管程输出端与MTO反应装置4相连接,汽化后的甲醇经过进出口换热器8的管程后输送至MTO反应装置4内,进行反应,甲醇稳定塔2的输出端还连接有与甲醇汽化器7并联的甲醇水冷器3,甲醇水冷器3的输出端连接有罐区11,罐区11与甲醇稳定塔2相连接,甲醇稳定塔2内多余的粗甲醇或者特殊工况下的粗甲醇经过甲醇水冷器4冷却后送入罐区5,进行储存,罐区5内的甲醇根据需要还可以再返回至甲醇稳定塔2内加热使用,MTO反应装置4的输出端与进出口换热器8壳程输入端相连接,所述进出口换热器8的壳程输出端与中压蒸汽废锅12连接,MTO反应装置4内反应后产生的反应气经过进出口换热器8的壳程,与进出口换热器8管程内的甲醇进行换热,中压蒸汽废锅12与后续水洗系统10连接,进出口换热器8壳程内的反应气输送至中压蒸汽废锅12,中压蒸汽废锅12链接有外部锅炉水供应系统,中压蒸汽废锅12利用反应气的热能产生中压蒸汽,中压蒸汽废锅12中的反应气输送至后续水洗系统10,进一步处理,减少了中间能量浪费,利用甲醇稳定塔系统代替传统MTO甲醇加热系统,减少了相关甲醇加热器,从而降了投资,同时在后续水洗系统10前增加中压蒸汽废锅12,副产中压蒸汽,提高高位热能利用率,充分利用了MTO反应装置4内部的高位热能。

本发明的实施例3:一种节能型甲醇制烯烃系统,包括粗甲醇闪蒸罐1、与粗甲醇闪蒸罐1连接的甲醇稳定塔2、甲醇汽化器7、进出口换热器8、MTO反应装置4、中压蒸汽废锅12以及后续水洗系统10,甲醇合成塔生产的粗甲醇,经过冷凝分离后进入到粗甲醇闪蒸罐1,粗甲醇闪蒸罐1对粗甲醇进行闪蒸,为了防止粗甲醇在输送过程中解吸出不凝气导致管道水击,所以需要脱除不凝气,经过粗甲醇闪蒸罐1闪蒸不凝气后的粗甲醇送至甲醇稳定塔2内,进行加热分离轻组分,加热温度为90~110℃,所述甲醇稳定塔2通过管道与甲醇汽化器7连接,粗甲醇在甲醇稳定塔2内加热到90~110℃后,输送至甲醇汽化器7内,无需经过甲醇水冷器直接送入甲醇汽化器7,甲醇汽化器7的输出端与进出口换热器8管程输入端相连接,进出口换热器8管程输出端与MTO反应装置4相连接,汽化后的甲醇经过进出口换热器8的管程后输送至MTO反应装置4内,MTO反应装置4包括反应器5和催化再生器6,所述反应器5的输入端与进出口换热器8管程输出端连接,所述反应器5的输出端与进出口换热器8壳程输入端连接,且反应器5连接有输送气管道9,所述反应器5的底端输出口通过气提管道17与催化再生器6连接,所述催化再生器6的输出端连接有废料回收装置,所述催化再生器6的底端输出端与输送气管道9相连接,反应器5内部设置有下降管,下降管与反应器5筒体间为带有旋风分离功能的上升空间,催化剂与甲醇由下降管一起进入反应器5内部,在下降管内反应,下降管下部深入到催化剂床层内,甲醇继续在催化剂床层内反应,甲醇在催化剂床层反应后形成反应气,反应气进入下降管与反应器5筒体之间的上升空间,在此进行旋风分离催化剂,分离后产生的反应气输送至进出口换热器8壳程内,分离后产生的待生催化剂通过气提管道17输送至催化再生器6内,待生催化剂与空气一起进入催化再生器6的下降管,在下降管内反应,下降管下部深入到催化剂床层内,空气继续在催化剂床层内反应,空气在催化剂床层反应后产生尾气,尾气进入由催化再生器6下降管与催化再生器6筒体之间的上升空间,在此进行初次旋风分离,分离后的尾气和废催化剂由废料回收装置进行收集处理,分离后的催化剂可以输送至输送气管道9内,再次利用,甲醇稳定塔2的输出端还连接有与甲醇汽化器7并联的甲醇水冷器3,甲醇水冷器3的输出端连接有罐区11,罐区11与甲醇稳定塔2相连接,甲醇稳定塔2内多余的粗甲醇或者特殊工况下的粗甲醇经过甲醇水冷器4冷却后送入罐区5,进行储存,罐区5内的甲醇根据需要还可以再返回至甲醇稳定塔2内加热使用,MTO反应装置4的输出端与进出口换热器8壳程输入端相连接,所述进出口换热器8的壳程输出端与中压蒸汽废锅12连接,MTO反应装置4内反应后产生的反应气经过进出口换热器8的壳程,与进出口换热器8管程内的甲醇进行换热,中压蒸汽废锅12与后续水洗系统10连接,进出口换热器8壳程内的反应气输送至中压蒸汽废锅12,中压蒸汽废锅12链接有外部锅炉水供应系统,中压蒸汽废锅12利用反应气的热能产生中压蒸汽,中压蒸汽废锅12中的反应气输送至后续水洗系统10,进一步处理,减少了中间能量浪费,利用甲醇稳定塔系统代替传统MTO甲醇加热系统,减少了相关甲醇加热器,从而降了投资,同时在后续水洗系统10前增加中压蒸汽废锅12,副产中压蒸汽,提高高位热能利用率,充分利用了MTO反应装置4内部的高位热能。

本发明的实施例4:一种节能型甲醇制烯烃系统,包括粗甲醇闪蒸罐1、与粗甲醇闪蒸罐1连接的甲醇稳定塔2、甲醇汽化器7、进出口换热器8、MTO反应装置4、中压蒸汽废锅12以及后续水洗系统10,甲醇合成塔生产的粗甲醇,经过冷凝分离后进入到粗甲醇闪蒸罐1,粗甲醇闪蒸罐1对粗甲醇进行闪蒸,为了防止粗甲醇在输送过程中解吸出不凝气导致管道水击,所以需要脱除不凝气,经过粗甲醇闪蒸罐1闪蒸不凝气后的粗甲醇送至甲醇稳定塔2内,进行加热分离轻组分,加热温度为90~110℃,所述甲醇稳定塔2通过管道与甲醇汽化器7连接,粗甲醇在甲醇稳定塔2内加热到90~110℃后,输送至甲醇汽化器7内,无需经过甲醇水冷器直接送入甲醇汽化器7,甲醇汽化器7的输出端与进出口换热器8管程输入端相连接,进出口换热器8管程输出端与MTO反应装置4相连接,汽化后的甲醇经过进出口换热器8的管程后输送至MTO反应装置4内,MTO反应装置4包括反应器5和催化再生器6,所述反应器5的输入端与进出口换热器8管程输出端连接,所述反应器5的输出端与进出口换热器8壳程输入端连接,且反应器5连接有输送气管道9,所述反应器5的底端输出口通过气提管道17与催化再生器6连接,所述催化再生器6的输出端连接有废料回收装置,所述催化再生器6的底端输出端与输送气管道9相连接,反应器5内部设置有下降管,下降管与反应器5筒体间为带有旋风分离功能的上升空间,催化剂与甲醇由下降管一起进入反应器5内部,在下降管内反应,下降管下部深入到催化剂床层内,甲醇继续在催化剂床层内反应,甲醇在催化剂床层反应后形成反应气,反应气进入下降管与反应器5筒体之间的上升空间,在此进行旋风分离催化剂,反应器5的输出端连接有反应器分离器组13,反应器分离器组13与进出口换热器8壳程输入端连接,反应器分离器组13的底端与反应器5的底端相连接,分离后产生的反应气输送至反应器分离器组13内进行进一步分离,进一步分离后的反应器进出口换热器8壳程内,反应器分离器组13内分离的待生催化剂输送至反应器5内,与反应器5内分离产生的待生催化剂一同通过气提管道17输送至催化再生器6内,待生催化剂与空气一起进入催化再生器6的下降管,在下降管内反应,下降管下部深入到催化剂床层内,空气继续在催化剂床层内反应,空气在催化剂床层反应后产生尾气,尾气进入由催化再生器6下降管与催化再生器6筒体之间的上升空间,在此进行初次旋风分离,所述催化再生器6的输出端连接有再生器分离器组14,所述再生器分离器组14的输出端连接有废料回收装置,所述再生器分离器组14的底端与催化再生器6的底端相连接,分离后的尾气输送至再生器分离器组14内进行进一步分离,进一步分离后的尾气和废催化剂由废料回收装置进行收集处理,再生器分离器组14分离后的催化剂输送至催化再生器6内,与催化再生器6分离后的催化剂一同输送至输送气管道9内,进行再次利用,甲醇稳定塔2的输出端还连接有与甲醇汽化器7并联的甲醇水冷器3,甲醇水冷器3的输出端连接有罐区11,罐区11与甲醇稳定塔2相连接,甲醇稳定塔2内多余的粗甲醇或者特殊工况下的粗甲醇经过甲醇水冷器4冷却后送入罐区5,进行储存,罐区5内的甲醇根据需要还可以再返回至甲醇稳定塔2内加热使用,MTO反应装置4的输出端与进出口换热器8壳程输入端相连接,所述进出口换热器8的壳程输出端与中压蒸汽废锅12连接,MTO反应装置4内反应后产生的反应气经过进出口换热器8的壳程,与进出口换热器8管程内的甲醇进行换热,中压蒸汽废锅12与后续水洗系统10连接,进出口换热器8壳程内的反应气输送至中压蒸汽废锅12,中压蒸汽废锅12链接有外部锅炉水供应系统,中压蒸汽废锅12利用反应气的热能产生中压蒸汽,中压蒸汽废锅12中的反应气输送至后续水洗系统10,进一步处理,减少了中间能量浪费,利用甲醇稳定塔系统代替传统MTO甲醇加热系统,减少了相关甲醇加热器,从而降了投资,同时在后续水洗系统10前增加中压蒸汽废锅12,副产中压蒸汽,提高高位热能利用率,充分利用了MTO反应装置4内部的高位热能。

本发明的实施例5:一种节能型甲醇制烯烃系统,包括粗甲醇闪蒸罐1、与粗甲醇闪蒸罐1连接的甲醇稳定塔2、甲醇汽化器7、进出口换热器8、MTO反应装置4、中压蒸汽废锅12以及后续水洗系统10,甲醇合成塔生产的粗甲醇,经过冷凝分离后进入到粗甲醇闪蒸罐1,粗甲醇闪蒸罐1对粗甲醇进行闪蒸,为了防止粗甲醇在输送过程中解吸出不凝气导致管道水击,所以需要脱除不凝气,经过粗甲醇闪蒸罐1闪蒸不凝气后的粗甲醇送至甲醇稳定塔2内,进行加热分离轻组分,加热温度为90~110℃,所述甲醇稳定塔2通过管道与甲醇汽化器7连接,粗甲醇在甲醇稳定塔2内加热到90~110℃后,输送至甲醇汽化器7内,无需经过甲醇水冷器直接送入甲醇汽化器7,甲醇汽化器7的输出端与进出口换热器8管程输入端相连接,进出口换热器8管程输出端与MTO反应装置4相连接,汽化后的甲醇经过进出口换热器8的管程后输送至MTO反应装置4内,MTO反应装置4包括反应器5和催化再生器6,所述反应器5的输入端与进出口换热器8管程输出端连接,所述反应器5的输出端与进出口换热器8壳程输入端连接,且反应器5连接有输送气管道9,所述反应器5的底端输出口通过气提管道17与催化再生器6连接,所述催化再生器6的输出端连接有废料回收装置,所述催化再生器6的底端输出端与输送气管道9相连接,反应器5内部设置有下降管,下降管与反应器5筒体间为带有旋风分离功能的上升空间,催化剂与甲醇由下降管一起进入反应器5内部,在下降管内反应,下降管下部深入到催化剂床层内,甲醇继续在催化剂床层内反应,甲醇在催化剂床层反应后形成反应气,反应气进入下降管与反应器5筒体之间的上升空间,在此进行旋风分离催化剂,反应器5的输出端连接有反应器分离器组13,反应器分离器组13为两台反应器分离器构成,进行多级分离,反应器分离器组13与进出口换热器8壳程输入端连接,反应器分离器组13的底端与反应器5的底端相连接,分离后产生的反应气输送至反应器分离器组13内进行进一步分离,进一步分离后的反应器进出口换热器8壳程内,反应器分离器组13内分离的待生催化剂输送至反应器5内,与反应器5内分离产生的待生催化剂一同通过气提管道17输送至催化再生器6内,待生催化剂与空气一起进入催化再生器6的下降管,在下降管内反应,下降管下部深入到催化剂床层内,空气继续在催化剂床层内反应,空气在催化剂床层反应后产生尾气,尾气进入由催化再生器6下降管与催化再生器6筒体之间的上升空间,在此进行初次旋风分离,所述催化再生器6的输出端连接有再生器分离器组14,再生器分离器组14为两台再生器分离器构成,进行多级分离,所述再生器分离器组14的输出端连接有废料回收装置,所述再生器分离器组14的底端与催化再生器6的底端相连接,分离后的尾气输送至再生器分离器组14内进行进一步分离,进一步分离后的尾气和废催化剂由废料回收装置进行收集处理,再生器分离器组14分离后的催化剂输送至催化再生器6内,与催化再生器6分离后的催化剂一同输送至输送气管道9内,进行再次利用,甲醇稳定塔2的输出端还连接有与甲醇汽化器7并联的甲醇水冷器3,甲醇水冷器3的输出端连接有罐区11,罐区11与甲醇稳定塔2相连接,甲醇稳定塔2内多余的粗甲醇或者特殊工况下的粗甲醇经过甲醇水冷器4冷却后送入罐区5,进行储存,罐区5内的甲醇根据需要还可以再返回至甲醇稳定塔2内加热使用,MTO反应装置4的输出端与进出口换热器8壳程输入端相连接,所述进出口换热器8的壳程输出端与中压蒸汽废锅12连接,MTO反应装置4内反应后产生的反应气经过进出口换热器8的壳程,与进出口换热器8管程内的甲醇进行换热,中压蒸汽废锅12与后续水洗系统10连接,进出口换热器8壳程内的反应气输送至中压蒸汽废锅12,中压蒸汽废锅12链接有外部锅炉水供应系统,中压蒸汽废锅12利用反应气的热能产生中压蒸汽,中压蒸汽废锅12中的反应气输送至后续水洗系统10,进一步处理,减少了中间能量浪费,利用甲醇稳定塔系统代替传统MTO甲醇加热系统,减少了相关甲醇加热器,从而降了投资,同时在后续水洗系统10前增加中压蒸汽废锅12,副产中压蒸汽,提高高位热能利用率,充分利用了MTO反应装置4内部的高位热能,所述反应器5和催化再生器6上均设有汽包15,所述汽包15的输出端均与中压蒸汽废锅12蒸汽输出口相连接,反应器5和催化再生器6副产的中压蒸汽与中压蒸汽废锅12副产的中压蒸汽一并送到下游装置进行蒸汽过热,对反应器5和催化再生器6的高位热能进一步利用。

本发明的实施例6:一种节能型甲醇制烯烃系统,包括粗甲醇闪蒸罐1、与粗甲醇闪蒸罐1连接的甲醇稳定塔2、甲醇汽化器7、进出口换热器8、MTO反应装置4、中压蒸汽废锅12以及后续水洗系统10,甲醇合成塔生产的粗甲醇,经过冷凝分离后进入到粗甲醇闪蒸罐1,粗甲醇闪蒸罐1对粗甲醇进行闪蒸,为了防止粗甲醇在输送过程中解吸出不凝气导致管道水击,所以需要脱除不凝气,经过粗甲醇闪蒸罐1闪蒸不凝气后的粗甲醇送至甲醇稳定塔2内,进行加热分离轻组分,加热温度为90~110℃,所述甲醇稳定塔2通过管道与甲醇汽化器7连接,粗甲醇在甲醇稳定塔2内加热到90~110℃后,输送至甲醇汽化器7内,无需经过甲醇水冷器直接送入甲醇汽化器7,甲醇汽化器7的输出端与进出口换热器8管程输入端相连接,进出口换热器8管程输出端与MTO反应装置4相连接,汽化后的甲醇经过进出口换热器8的管程后输送至MTO反应装置4内,MTO反应装置4包括反应器5和催化再生器6,所述反应器5的输入端与进出口换热器8管程输出端连接,所述反应器5的输出端与进出口换热器8壳程输入端连接,且反应器5连接有输送气管道9,所述反应器5的底端输出口通过气提管道17与催化再生器6连接,所述催化再生器6的输出端连接有废料回收装置,所述催化再生器6的底端输出端与输送气管道9相连接,反应器5内部设置有下降管,下降管与反应器5筒体间为带有旋风分离功能的上升空间,催化剂与甲醇由下降管一起进入反应器5内部,在下降管内反应,下降管下部深入到催化剂床层内,甲醇继续在催化剂床层内反应,甲醇在催化剂床层反应后形成反应气,反应气进入下降管与反应器5筒体之间的上升空间,在此进行旋风分离催化剂,反应器5的输出端连接有反应器分离器组13,反应器分离器组13与进出口换热器8壳程输入端连接,反应器分离器组13的底端与反应器5的底端相连接,分离后产生的反应气输送至反应器分离器组13内进行进一步分离,进一步分离后的反应器进出口换热器8壳程内,反应器分离器组13内分离的待生催化剂输送至反应器5内,与反应器5内分离产生的待生催化剂一同通过气提管道17输送至催化再生器6内,待生催化剂与空气一起进入催化再生器6的下降管,在下降管内反应,下降管下部深入到催化剂床层内,空气继续在催化剂床层内反应,空气在催化剂床层反应后产生尾气,尾气进入由催化再生器6下降管与催化再生器6筒体之间的上升空间,在此进行初次旋风分离,所述催化再生器6的输出端连接有再生器分离器组14,所述再生器分离器组14的输出端连接有废料回收装置,所述再生器分离器组14的底端与催化再生器6的底端相连接,分离后的尾气输送至再生器分离器组14内进行进一步分离,进一步分离后的尾气和废催化剂由废料回收装置进行收集处理,再生器分离器组14分离后的催化剂输送至催化再生器6内,与催化再生器6分离后的催化剂一同输送至输送气管道9内,进行再次利用,甲醇稳定塔2的输出端还连接有与甲醇汽化器7并联的甲醇水冷器3,甲醇水冷器3的输出端连接有罐区11,罐区11与甲醇稳定塔2相连接,甲醇稳定塔2内多余的粗甲醇或者特殊工况下的粗甲醇经过甲醇水冷器4冷却后送入罐区5,进行储存,罐区5内的甲醇根据需要还可以再返回至甲醇稳定塔2内加热使用,MTO反应装置4的输出端与进出口换热器8壳程输入端相连接,所述进出口换热器8的壳程输出端与中压蒸汽废锅12连接,MTO反应装置4内反应后产生的反应气经过进出口换热器8的壳程,与进出口换热器8管程内的甲醇进行换热,中压蒸汽废锅12与后续水洗系统10连接,进出口换热器8壳程内的反应气输送至中压蒸汽废锅12,中压蒸汽废锅12链接有外部锅炉水供应系统,中压蒸汽废锅12利用反应气的热能产生中压蒸汽,中压蒸汽废锅12中的反应气输送至后续水洗系统10,进一步处理,减少了中间能量浪费,利用甲醇稳定塔系统代替传统MTO甲醇加热系统,减少了相关甲醇加热器,从而降了投资,同时在后续水洗系统10前增加中压蒸汽废锅12,副产中压蒸汽,提高高位热能利用率,充分利用了MTO反应装置4内部的高位热能,所述反应器5和催化再生器6上均设有取热装置16,所述中压蒸汽废锅12蒸汽输出口与取热装置16相连接,中压蒸汽废锅12副产中压蒸汽送到取热装置16内进行蒸汽过热,对反应器5和催化再生器6的高位热能进一步利用。

本发明的实施例7:一种节能型甲醇制烯烃系统,包括粗甲醇闪蒸罐1、与粗甲醇闪蒸罐1连接的甲醇稳定塔2、甲醇汽化器7、进出口换热器8、MTO反应装置4、中压蒸汽废锅12以及后续水洗系统10,甲醇合成塔生产的粗甲醇,经过冷凝分离后进入到粗甲醇闪蒸罐1,粗甲醇闪蒸罐1对粗甲醇进行闪蒸,为了防止粗甲醇在输送过程中解吸出不凝气导致管道水击,所以需要脱除不凝气,经过粗甲醇闪蒸罐1闪蒸不凝气后的粗甲醇送至甲醇稳定塔2内,进行加热分离轻组分,加热温度为105℃,所述甲醇稳定塔2通过管道与甲醇汽化器7连接,粗甲醇在甲醇稳定塔2内加热到105℃后,输送至甲醇汽化器7内,无需经过甲醇水冷器直接送入甲醇汽化器7,甲醇汽化器7的输出端与进出口换热器8管程输入端相连接,进出口换热器8管程输出端与MTO反应装置4相连接,汽化后的甲醇经过进出口换热器8的管程后输送至MTO反应装置4内,MTO反应装置4包括反应器5和催化再生器6,所述反应器5的输入端与进出口换热器8管程输出端连接,所述反应器5的输出端与进出口换热器8壳程输入端连接,且反应器5连接有输送气管道9,所述反应器5的底端输出口通过气提管道17与催化再生器6连接,所述催化再生器6的输出端连接有废料回收装置,所述催化再生器6的底端输出端与输送气管道9相连接,反应器5内部设置有下降管,下降管与反应器5筒体间为带有旋风分离功能的上升空间,催化剂与甲醇由下降管一起进入反应器5内部,在下降管内反应,下降管下部深入到催化剂床层内,甲醇继续在催化剂床层内反应,甲醇在催化剂床层反应后形成反应气,反应气进入下降管与反应器5筒体之间的上升空间,在此进行旋风分离催化剂,反应器5的输出端连接有反应器分离器组13,反应器分离器组13与进出口换热器8壳程输入端连接,反应器分离器组13的底端与反应器5的底端相连接,分离后产生的反应气输送至反应器分离器组13内进行进一步分离,进一步分离后的反应器进出口换热器8壳程内,反应器分离器组13内分离的待生催化剂输送至反应器5内,与反应器5内分离产生的待生催化剂一同通过气提管道17输送至催化再生器6内,待生催化剂与空气一起进入催化再生器6的下降管,在下降管内反应,下降管下部深入到催化剂床层内,空气继续在催化剂床层内反应,空气在催化剂床层反应后产生尾气,尾气进入由催化再生器6下降管与催化再生器6筒体之间的上升空间,在此进行初次旋风分离,所述催化再生器6的输出端连接有再生器分离器组14,所述再生器分离器组14的输出端连接有废料回收装置,所述再生器分离器组14的底端与催化再生器6的底端相连接,分离后的尾气输送至再生器分离器组14内进行进一步分离,进一步分离后的尾气和废催化剂由废料回收装置进行收集处理,再生器分离器组14分离后的催化剂输送至催化再生器6内,与催化再生器6分离后的催化剂一同输送至输送气管道9内,进行再次利用,甲醇稳定塔2的输出端还连接有与甲醇汽化器7并联的甲醇水冷器3,甲醇水冷器3的输出端连接有罐区11,罐区11与甲醇稳定塔2相连接,甲醇稳定塔2内多余的粗甲醇或者特殊工况下的粗甲醇经过甲醇水冷器4冷却后送入罐区5,进行储存,罐区5内的甲醇根据需要还可以再返回至甲醇稳定塔2内加热使用,MTO反应装置4的输出端与进出口换热器8壳程输入端相连接,所述进出口换热器8的壳程输出端与中压蒸汽废锅12连接,MTO反应装置4内反应后产生的反应气经过进出口换热器8的壳程,与进出口换热器8管程内的甲醇进行换热,中压蒸汽废锅12与后续水洗系统10连接,进出口换热器8壳程内的反应气输送至中压蒸汽废锅12,中压蒸汽废锅12链接有外部锅炉水供应系统,中压蒸汽废锅12利用反应气的热能产生中压蒸汽,中压蒸汽废锅12中的反应气输送至后续水洗系统10,进一步处理,减少了中间能量浪费,利用甲醇稳定塔系统代替传统MTO甲醇加热系统,减少了相关甲醇加热器,从而降了投资,同时在后续水洗系统10前增加中压蒸汽废锅12,副产中压蒸汽,提高高位热能利用率,充分利用了MTO反应装置4内部的高位热能

一种节能型甲醇制烯烃方法,所述方法采用权利要求1至7中任一项所述的一种节能型甲醇制烯烃系统,所述方法包括以下步骤:

S1,将粗甲醇经过冷凝分离后输送进入粗甲醇闪蒸罐1,进行闪蒸;

S2,将经过粗甲醇闪蒸罐1闪蒸后的粗甲醇输送至甲醇稳定塔2内,进行加热分离轻组分,并输送至甲醇汽化器7使甲醇汽化,多余的粗甲醇或者特殊工况下的粗甲醇输送至甲醇水冷器4冷却后送入罐区5,罐区5内的甲醇可根据需要再输送至稳定塔3内;

S3,将汽化后的甲醇穿过进出口换热器8的管程完成换热后,输送至MTO反应器11内进行甲醇制烯烃反应,其反应气输出到进出口换热器8的壳程内;

S4,MTO反应器11内反应后的反应气与进出口换热器8管程内的汽化甲醇完成换热,并将反应气输送至中压蒸汽废锅;

S5,反应气与中压蒸汽废锅12中的锅炉水进行换热,换热后的反应气送至后续水洗系统10进一步处理。

具体而言,所述步骤S3包括以下子步骤:

A1,汽化后的甲醇穿过进出口换热器8的管程完成换热后输送至反应器10,同时输送气将催化剂通过输送气管道9输送至反应器10内,进行反应;

A2,反应器10内反应完成后产生的反应气输送至进出口换热器8;

A3,反应器10内反应后的催化剂由气提二氧化碳通过气提管道17输送至催化再生器6,同时向催化再生器6内注入空气,进行反应;

A4,催化再生器6内反应完成后,催化剂输送至输送气管道9内准备后续使用,产生的废料由废料回收装置进行收集。

本发明的一种实施例的工作原理:本发明利用甲醇稳定塔系统代替传统MTO甲醇加热系统,利用反应气的热量在进出口换热器8内对粗甲醇进行加热,主工艺流程上减少了MTO进料缓冲罐、MTO甲醇进料泵、相关甲醇加热器等设备,能够降低设备投资和运行费用,减少了中间能量浪费,通过在后续水洗系统10前增加中压蒸汽废锅12,副产中压蒸汽,提高了高位热能利用率;通过设置汽包15,进一步利用高位热能进行副产中压蒸汽;中压蒸汽废锅12副产的中压蒸汽通过取热装置16带走MTO反应装置4内的热量,同时还兼并着中压蒸汽过热器的功能,充分利用了MTO反应装置4内部的高位热能;本发明能够有效降低MTO生产过程中的能耗,同时还充分利用高位热能副产中压蒸汽,减少了MTO甲醇加热系统的设备从而降了投资。

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06120116505695