回收甲醇制丙烯裝置反應氣熱量的裝置製造方法

2023-09-21 03:44:15 2

回收甲醇制丙烯裝置反應氣熱量的裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種回收甲醇制丙烯裝置反應氣熱量的裝置，主要解決現有技術中設備數量較多的問題。本實用新型通過採用一種回收甲醇制丙烯裝置反應氣熱量的裝置，包括甲醇制丙烯反應混合氣煙道(1)、DME反應器出口物料加熱器(2)、甲醇過熱器(3)、甲醇汽化器(4)、甲醇汽化罐(5)及輔助甲醇汽化器(6)，其中DME反應器出口物料加熱器(2)、甲醇過熱器(3)、甲醇汽化器(4)按甲醇制丙烯反應混合氣的流向依次布置在甲醇制丙烯反應混合氣煙道(1)中的技術方案較好地解決了上述問題，可用於甲醇制丙烯裝置中。
【專利說明】回收甲醇制丙烯裝置反應氣熱量的裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種回收甲醇制丙烯裝置反應氣熱量的裝置。

【背景技術】
[0002]甲醇制丙烯(MTP)工藝是採用低成本的天然氣原料或煤炭原料轉化為高附加值丙烯產品的工藝。德國魯奇公司最初開發的甲醇制丙烯工藝採用由南方化學公司提供的穩定的分子篩催化劑和固定床反應器，甲醇制丙烯反應操作溫度為380-480°C，反應壓力為0.13-0.16MPa。該工藝先將經預熱汽化的原料甲醇送入DME反應器製得二甲醚和水，再把未反應甲醇和二甲醚與水在氣相條件下加熱到反應溫度後，一起送入甲醇制丙烯反應器，同時加入蒸汽和循環C2/C4/C5/C6進行選擇性轉化反應，而液相作為控溫介質通過激冷噴嘴進入甲醇制丙烯反應器進行反應。產物反應混合氣經冷卻後，送入分離單元，實現產品精製。其中，原料甲醇去DME反應器之前需要汽化並過熱到反應溫度，DME出口反應氣去甲醇制丙烯反應器之前也需要加熱到反應溫度。
[0003]專利CN103333040A涉及一種低能耗的丙烯生產工藝，公開了將原料甲醇與稀釋氣混合後進行醚化反應，得到的一次產物與稀釋氣的流股與蒸汽水、回煉烴混合換熱後，進行制烯烴反應得到二次產物，再將二次產物進行烯烴分離，通過將分離得到的淨化水汽化後作為部分蒸汽水循環至反應部分，分離得到的乙烯，C1-C3烷烴、C4-C6產物作為回煉烴。該專利通過控制稀釋氣、回煉烴、催化劑積炭量綜合調控，解決了甲醇制丙烯工藝中需要使用大量蒸汽水的問題。
[0004]專利CN202246473U涉及一種煤基甲醇制丙烯工藝系統，公開了包括甲醇制丙烯反應器、熱回收系統、急冷系統、壓縮分離單元、脫丙烷塔、乾燥單元、脫乙烷塔、C3組分分離塔、氧化物抽提塔、脫丁烷塔等部分；通過改造分離系統，分離精製所得到的丙烯產品的水含量能夠符合聚合級丙烯的標準。
[0005]專利CN103557597A對已有甲醇制丙烯反應混合氣餘熱回收系統進行改進，公開了一種甲醇制丙烯反應混合氣熱回收方法，包括高壓蒸汽發生的步驟，原料甲醇過熱的步驟，原料甲醇汽化的步驟，提供一種甲醇制丙烯反應混合氣餘熱回收方法和系統。但存在發生高壓蒸汽能位偏低等問題。
[0006]在甲醇制丙烯反應混合氣餘熱回收過程中，因原料甲醇需要汽化並過熱到260?280°C左右才進DME反應器反應，因此可利用甲醇制丙烯反應混合氣過熱段部分餘熱來汽化及過熱原料甲醇。現有技術中的魯奇工藝反應混合氣餘熱回收系統存在不盡合理，流程複雜，設備數量多；甲醇過熱需要額外設置一臺甲醇過熱器，需用高壓蒸汽過熱到DME反應所需要的溫度，而且發生的中壓蒸汽能位較低，能量沒有逐級合理利用等問題。
[0007]本實用新型有針對性的解決了上述問題。
實用新型內容
[0008]本實用新型所要解決的技術問題是現有技術中設備數量較多的問題，提供一種新的回收甲醇制丙烯裝置反應氣熱量的裝置。該裝置具有設備數量較少的優點。
[0009]為解決上述問題，本實用新型採用的技術方案如下:一種回收甲醇制丙烯裝置反應氣熱量的裝置，包括甲醇制丙烯反應混合氣煙道1、DME反應器出口物料加熱器2、甲醇過熱器3、甲醇汽化器4、甲醇汽化罐5及輔助甲醇汽化器6，其特徵在於DME反應器出口物料加熱器2、甲醇過熱器3、甲醇汽化器4按甲醇制丙烯反應混合氣的流向依次布置在甲醇制丙烯反應混合氣煙道I中，DME反應氣相物料出口管線與DME出口物料加熱器2物料進口相連，DME出口物料加熱器2物料出口與甲醇制丙烯反應器入口相連，甲醇汽化罐5出汽口與甲醇過熱器3進口相連，甲醇過熱器3出口與DME反應器相連，甲醇汽化罐5出液口與甲醇汽化器4進液口相連，甲醇汽化器4出汽口與甲醇汽化罐5進汽口相連；輔助甲醇汽化器6插入甲醇汽化罐5內。
[0010]上述技術方案中，優選地，所述DME反應器出口物料加熱器2、甲醇過熱器3、甲醇汽化器4為換熱盤管。
[0011]本實用新型將甲醇制丙烯反應混合氣餘熱中的高溫過熱段熱量用於加熱DME反應器出口去甲醇制丙烯反應器的氣相物料，減少了系統中的水蒸氣發生裝置，使流程更加簡單，設備數量減少，生產成本降低，取得了較好的技術效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型所述裝置的流程示意圖。
[0013]圖1中，1-MTP反應混合氣煙道；2_DME反應器出口物料加熱器；3_甲醇過熱器；4-甲醇汽化器；5_甲醇汽化罐；6_輔助甲醇汽化器。
[0014]從甲醇制丙烯反應器產生的高溫反應混合氣進入甲醇制丙烯反應混合氣煙道1，與煙道I內依次布置的DME反應器出口物料加熱器2、甲醇過熱器3和甲醇汽化器4逐級進行換熱，實現熱量回收。將DME反應器出口氣相物料進入DME反應器出口物料加熱器2，與甲醇制丙烯反應混合氣高溫段進行換熱後，去甲醇制丙烯反應器入口。甲醇制丙烯反應混合氣通過DME反應器出口物料加熱器2降溫後，流向甲醇過熱器3與從甲醇汽化罐5出汽口排出的甲醇蒸汽進行換熱。通過甲醇過熱器3降溫後的甲醇制丙烯反應混合氣流向甲醇汽化器4，同時液態原料甲醇進入甲醇汽化罐5並經甲醇汽化罐5出液口進入甲醇汽化器4，與甲醇制丙烯反應混合氣進行換熱，產生甲醇蒸汽返回甲醇汽化罐5。此時甲醇制丙烯反應混合氣降溫後流出甲醇制丙烯反應混合氣煙道I。甲醇汽化罐5內的輔助甲醇汽化罐6用於汽化部分原料甲醇或甲醇制丙烯裝置開車階段汽化全部原料甲醇。
[0015]下面通過實施例對本實用新型作進一步的闡述，但不僅限於本實施例。

【具體實施方式】
[0016]【實施例1】
[0017]公稱能力50萬噸/年丙烯的甲醇制丙烯裝置，從甲醇制丙烯反應器產生的反應混合氣溫度480°C，經過熱回收系統，溫度降至190°C後送往下遊，液態原料甲醇由107°C經汽化並過熱到265°C去DME反應單元。
[0018]如圖1所示，從甲醇制丙烯反應器產生的高溫反應混合氣體進入甲醇制丙烯反應混合氣煙道1，甲醇制丙烯反應混合氣溫度為480°C，首先經過DME反應器出口物料加熱器2，發生熱質交換，一方面甲醇制丙烯反應混合氣溫度降低至358°C，另一方面DME反應器出口氣相物料進入DME反應器出口物料加熱器2，DME反應器出口氣相物料從進料293.8°C被加熱到435.8°C。
[0019]通過DME反應器出口物料加熱器2初步降溫後，甲醇制丙烯反應混合氣流向甲醇過熱器3與從甲醇汽化罐5出汽口排出進入甲醇過熱器3的甲醇蒸汽進行熱質交換後，甲醇過熱溫度達到265°C後去反應單元，甲醇制丙烯反應混合氣進一步降溫至325°C。
[0020]通過甲醇過熱器3進一步降溫後，甲醇制丙烯反應混合氣流向甲醇汽化器4，107°C的液態原料甲醇進入甲醇汽化罐5並經甲醇汽化罐5出液口進入到甲醇汽化器4，甲醇與甲醇制丙烯反應混合氣進行熱質交換，一方面產生甲醇蒸汽，另一方面所述甲醇制丙烯反應混合氣降溫至190°C後流出甲醇制丙烯反應混合氣煙道1，甲醇汽化壓力為1.7MPa。甲醇汽化罐5內的輔助甲醇汽化罐6用於部分原料甲醇的汽化，熱源採用壓力為3.4MPa的中壓蒸汽。
[0021]由此，甲醇汽化壓力1.7MPa，輔助甲醇汽化器6提供全部甲醇25%汽化熱，DME反應器出口氣相物料加熱到435.8°C,甲醇過熱到265°C去DME反應單元。在該實施例的操作條件下，本實用新型減少了水蒸氣發生裝置，加熱了 DME反應器出口去甲醇制丙烯反應的物料，簡化了回收甲醇制丙烯裝置反應氣熱量的流程，減少了設備數量，降低了成本。
[0022]【實施例2】
[0023]公稱能力50萬噸/年丙烯的甲醇制丙烯裝置，從甲醇制丙烯反應器產生的反應混合氣溫度490°C，經過熱回收系統，溫度降至190°C後送往下遊，液態原料甲醇由105°C經汽化並過熱到275°C去反應單元。
[0024]如圖1所示，從甲醇制丙烯反應器產生的高溫反應混合氣體進入甲醇制丙烯反應混合氣煙道1，甲醇制丙烯反應混合氣溫度為490°C，首先經過DME反應器出口物料加熱器2，發生熱質交換，一方面甲醇制丙烯反應混合氣溫度降低至361°C，另一方面DME反應器出口氣相物料進入DME反應器出口物料加熱器2，DME反應器出口氣相物料從進料293.8°C被加熱至IJ 445.60C ο
[0025]通過DME反應器出口物料加熱器2初步降溫後，甲醇制丙烯反應混合氣流向甲醇過熱器3與從甲醇汽化罐5出汽口排出進入甲醇過熱器3的甲醇蒸汽進行熱質交換後，甲醇過熱溫度達到275°C後去反應單元，甲醇制丙烯反應混合氣進一步降溫至325°C。
[0026]甲醇過熱器3進一步降溫後的甲醇制丙烯反應混合氣流向甲醇汽化器4，105°C液態原料甲醇進入甲醇汽化罐5並經甲醇汽化罐5出液口進入到甲醇汽化器4，甲醇與甲醇制丙烯反應混合氣進行熱質交換，一方面產生甲醇蒸汽，甲醇蒸汽經甲醇汽化罐5出汽口進入甲醇汽化罐5後又經甲醇汽化罐5出汽口進入到甲醇過熱器3中，另一方面甲醇制丙烯反應混合氣降溫至190°C後流出甲醇制丙烯反應混合氣煙道1，甲醇汽化壓力為1.SMPa0甲醇汽化罐5內輔助甲醇汽化罐6用於部分原料甲醇的汽化，熱源採用壓力為3.4MPa的中壓蒸汽。
[0027]由此，甲醇汽化壓力1.8MPa，輔助甲醇汽化器6提供全部甲醇25%汽化熱，DME反應器出口氣相物料加熱到445.6°C,甲醇過熱到275°C去DME反應單元。在該實施例的操作條件下，本實用新型減少了水蒸氣發生裝置，加熱了 DME反應器出口去甲醇制丙烯反應的物料，簡化了回收甲醇制丙烯裝置反應氣熱量的流程，減少了設備數量，降低了成本。
[0028]【實施例3】
[0029]按照實施例1所述的條件，公稱能力改變為100萬噸/年丙烯的甲醇制丙烯裝置，從甲醇制丙烯反應器產生的反應混合氣溫度480°C，經過熱回收系統，溫度降至190°C後送往下遊，液態原料甲醇由107°C經汽化並過熱到265°C去DME反應單元。
[0030]如圖1所示，從甲醇制丙烯反應器產生的高溫反應混合氣體進入甲醇制丙烯反應混合氣煙道1，甲醇制丙烯反應混合氣溫度為480°C，首先經過DME反應器出口物料加熱器2，發生熱質交換，一方面甲醇制丙烯反應混合氣溫度降低至358°C，另一方面DME反應器出口氣相物料進入DME反應器出口物料加熱器2，DME反應器出口氣相物料從進料293.8°C被加熱到435.80C ο
[0031]【實施例4】
[0032]按照實施例1所述的條件，公稱能力改變為150萬噸/年丙烯的甲醇制丙烯裝置，從甲醇制丙烯反應器產生的反應混合氣溫度480°C，經過熱回收系統，溫度降至190°C後送往下遊，液態原料甲醇由107°C經汽化並過熱到265°C去DME反應單元。
[0033]如圖1所示，從甲醇制丙烯反應器產生的高溫反應混合氣體進入甲醇制丙烯反應混合氣煙道1，甲醇制丙烯反應混合氣溫度為480°C，首先經過DME反應器出口物料加熱器，2，發生熱質交換，一方面甲醇制丙烯反應混合氣溫度降低至358°C，另一方面DME反應器出口氣相物料進入DME反應器出口物料加熱器2，DME反應器出口氣相物料從進料293.8°C被加熱到 435.8°C。
[0034]【對比例I】
[0035]現有技術中甲醇制丙烯反應混合氣餘熱回收方法:從甲醇制丙烯反應器產生的高溫反應混合氣體進入甲醇制丙烯反應混合氣煙道，甲醇制丙烯反應混合氣溫度為480°C，甲醇制丙烯反應混合氣煙道內設有按甲醇制丙烯反應氣的流向依次布置的高壓蒸汽發生器、甲醇過熱器和甲醇汽化器，甲醇制丙烯反應混合氣首先經過高壓蒸汽發生器，與此同時，汽包內引入高壓鍋爐給水系統的原水，原水經汽包的出水口進入高壓蒸汽發生器與經過的甲醇制丙烯反應混合氣發生熱質交換，一方面甲醇制丙烯反應混合氣溫度降低至358°C，另一方面產生高壓蒸汽，高壓蒸汽從高壓蒸汽發生器進入汽包，高壓蒸汽經汽包的蒸汽出口進入到高壓蒸汽去管網，發生高壓蒸汽的壓力為8.5MPa。
[0036]通過高壓蒸汽發生器初步降溫後，甲醇制丙烯反應混合氣流向甲醇過熱器與從甲醇汽化罐出汽口排出進入甲醇過熱器的甲醇蒸汽進行熱質交換後，甲醇過熱溫度達到265°C後去反應單元，甲醇制丙烯反應混合氣進一步降溫至325°C。
[0037]通過甲醇過熱器進一步降溫後，甲醇制丙烯反應混合氣流向甲醇汽化器，107°C的液態原料甲醇進入甲醇汽化罐並經甲醇汽化罐出液口進入到甲醇汽化器，甲醇與甲醇制丙烯反應混合氣進行熱質交換，一方面產生甲醇蒸汽，甲醇蒸汽經甲醇汽化罐出汽口進入到甲醇汽化罐內後又經甲醇汽化罐的出汽口進入到甲醇過熱器中，另一方面甲醇制丙烯反應混合氣降溫至190°C後流出甲醇制丙烯反應混合氣煙道，甲醇汽化壓力為1.7MPa。甲醇汽化罐內的輔助甲醇汽化罐用於部分原料甲醇的汽化，熱源採用中壓蒸汽壓力為3.4MPa。
[0038]輔助甲醇汽化器提供全部甲醇汽化熱的25%時，發生高壓蒸汽的壓力8.5MPa，甲醇過熱溫度265°C，甲醇汽化壓力1.7MPa。
[0039]【對比例2】
[0040]現有技術中甲醇制丙烯反應混合氣餘熱回收方法:從甲醇制丙烯反應器產生的高溫反應混合氣體進入甲醇制丙烯反應混合氣煙道，甲醇制丙烯反應混合氣溫度為490°C，甲醇制丙烯反應混合氣煙道內設有按甲醇制丙烯反應氣的流向依次布置的高壓蒸汽發生器、甲醇過熱器和甲醇汽化器，甲醇制丙烯反應混合氣首先經過高壓蒸汽發生器，與此同時，汽包內引入高壓鍋爐給水系統的原水，原水經汽包的出水口進入高壓蒸汽發生器與經過的甲醇制丙烯反應混合氣發生熱質交換，一方面甲醇制丙烯反應混合氣溫度降低至361 °C，另一方面產生高壓蒸汽，高壓蒸汽從高壓蒸汽發生器進入汽包，高壓蒸汽經汽包的蒸汽出口進入到高壓蒸汽去管網，發生高壓蒸汽的壓力10.5MPa。
[0041]通過高壓蒸汽發生器初步降溫後，甲醇制丙烯反應混合氣流向甲醇過熱器與從甲醇汽化罐出汽口排出進入甲醇過熱器的甲醇蒸汽進行熱質交換後，甲醇過熱溫度達到275°C後去反應單元，甲醇制丙烯反應混合氣進一步降溫至325°C。
[0042]甲醇過熱器進一步降溫後的甲醇制丙烯反應混合氣流向甲醇汽化器，105°C液態原料甲醇進入甲醇汽化罐並經甲醇汽化罐出液口進入到甲醇汽化器，甲醇與甲醇制丙烯反應混合氣進行熱質交換，一方面產生甲醇蒸汽，甲醇蒸汽經甲醇汽化罐出汽口進入甲醇汽化罐後又經甲醇汽化罐7的出汽口進入到甲醇過熱器中，另一方面甲醇制丙烯反應混合氣降溫至190°C後流出甲醇制丙烯反應混合氣煙道，甲醇汽化壓力為1.SMPa0甲醇汽化罐內輔助甲醇汽化罐用於部分原料甲醇的汽化，熱源採用壓力為3.4MPa的中壓蒸汽。
[0043]輔助甲醇汽化器提供全部甲醇汽化熱的25%時，甲醇汽化壓力1.8MPa，甲醇過熱溫度275°C，發生高壓蒸汽的壓力10.5MPa。
[0044]顯然，本實用新型設置DME反應器出口氣相去甲醇制丙烯反應器物料加熱段和原料甲醇過熱段以及原料甲醇汽化段，在回收相同熱量的條件下，簡化了熱量回收的流程，減少了設備數量，降低了成本，可應用於製備丙烯的工業生產中。
【權利要求】
1.一種回收甲醇制丙烯裝置反應氣熱量的裝置，包括甲醇制丙烯反應混合氣煙道(1)、DME反應器出口物料加熱器(2)、甲醇過熱器(3)、甲醇汽化器⑷、甲醇汽化罐(5)及輔助甲醇汽化器(6)，其特徵在於DME反應器出口物料加熱器(2)、甲醇過熱器(3)、甲醇汽化器(4)按甲醇制丙烯反應混合氣的流向依次布置在甲醇制丙烯反應混合氣煙道(I)中，DME反應氣相物料出口管線與DME出口物料加熱器(2)物料進口相連，DME出口物料加熱器(2)物料出口與甲醇制丙烯反應器入口相連，甲醇汽化罐(5)出汽口與甲醇過熱器(3)進口相連，甲醇過熱器(3)出口與DME反應器相連，甲醇汽化罐(5)出液口與甲醇汽化器(4)進液口相連，甲醇汽化器(4)出汽口與甲醇汽化罐(5)進汽口相連；輔助甲醇汽化器(6)插入甲醇汽化罐(5)內。
2.根據權利要求1所述回收甲醇制丙烯裝置反應氣熱量的裝置，其特徵在於所述DME反應器出口物料加熱器(2)、甲醇過熱器(3)、甲醇汽化器(4)為換熱盤管。
【文檔編號】C07C1/20GK204079833SQ201420614485
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月22日 優先權日:2014年10月22日
【發明者】李真澤, 張紅, 徐爾玲, 何琨 申請人:中石化上海工程有限公司, 中石化煉化工程（集團）股份有限公司