回收甲醇制丙烯装置反应气热量的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种回收甲醇制丙烯装置反应气热量的装置，主要解决现有技术中设备数量较多的问题。本实用新型通过采用一种回收甲醇制丙烯装置反应气热量的装置，包括甲醇制丙烯反应混合气烟道(1)、DME反应器出口物料加热器(2)、甲醇过热器(3)、甲醇汽化器(4)、甲醇汽化罐(5)及辅助甲醇汽化器(6)，其中DME反应器出口物料加热器(2)、甲醇过热器(3)、甲醇汽化器(4)按甲醇制丙烯反应混合气的流向依次布置在甲醇制丙烯反应混合气烟道(1)中的技术方案较好地解决了上述问题，可用于甲醇制丙烯装置中。
【专利说明】回收甲醇制丙烯装置反应气热量的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种回收甲醇制丙烯装置反应气热量的装置。
【背景技术】
[0002]甲醇制丙烯(MTP)工艺是采用低成本的天然气原料或煤炭原料转化为高附加值丙烯产品的工艺。德国鲁奇公司最初开发的甲醇制丙烯工艺采用由南方化学公司提供的稳定的分子筛催化剂和固定床反应器，甲醇制丙烯反应操作温度为380-480°C，反应压力为0.13-0.16MPa。该工艺先将经预热汽化的原料甲醇送入DME反应器制得二甲醚和水，再把未反应甲醇和二甲醚与水在气相条件下加热到反应温度后，一起送入甲醇制丙烯反应器，同时加入蒸汽和循环C2/C4/C5/C6进行选择性转化反应，而液相作为控温介质通过激冷喷嘴进入甲醇制丙烯反应器进行反应。产物反应混合气经冷却后，送入分离单元，实现产品精制。其中，原料甲醇去DME反应器之前需要汽化并过热到反应温度，DME出口反应气去甲醇制丙烯反应器之前也需要加热到反应温度。
[0003]专利CN103333040A涉及一种低能耗的丙烯生产工艺，公开了将原料甲醇与稀释气混合后进行醚化反应，得到的一次产物与稀释气的流股与蒸汽水、回炼烃混合换热后，进行制烯烃反应得到二次产物，再将二次产物进行烯烃分离，通过将分离得到的净化水汽化后作为部分蒸汽水循环至反应部分，分离得到的乙烯，C1-C3烷烃、C4-C6产物作为回炼烃。该专利通过控制稀释气、回炼烃、催化剂积炭量综合调控，解决了甲醇制丙烯工艺中需要使用大量蒸汽水的问题。
[0004]专利CN202246473U涉及一种煤基甲醇制丙烯工艺系统，公开了包括甲醇制丙烯反应器、热回收系统、急冷系统、压缩分离单元、脱丙烷塔、干燥单元、脱乙烷塔、C3组分分离塔、氧化物抽提塔、脱丁烷塔等部分；通过改造分离系统，分离精制所得到的丙烯产品的水含量能够符合聚合级丙烯的标准。
[0005]专利CN103557597A对已有甲醇制丙烯反应混合气余热回收系统进行改进，公开了一种甲醇制丙烯反应混合气热回收方法，包括高压蒸汽发生的步骤，原料甲醇过热的步骤，原料甲醇汽化的步骤，提供一种甲醇制丙烯反应混合气余热回收方法和系统。但存在发生高压蒸汽能位偏低等问题。
[0006]在甲醇制丙烯反应混合气余热回收过程中，因原料甲醇需要汽化并过热到260?280°C左右才进DME反应器反应，因此可利用甲醇制丙烯反应混合气过热段部分余热来汽化及过热原料甲醇。现有技术中的鲁奇工艺反应混合气余热回收系统存在不尽合理，流程复杂，设备数量多；甲醇过热需要额外设置一台甲醇过热器，需用高压蒸汽过热到DME反应所需要的温度，而且发生的中压蒸汽能位较低，能量没有逐级合理利用等问题。
[0007]本实用新型有针对性的解决了上述问题。
实用新型内容
[0008]本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中设备数量较多的问题，提供一种新的回收甲醇制丙烯装置反应气热量的装置。该装置具有设备数量较少的优点。
[0009]为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下:一种回收甲醇制丙烯装置反应气热量的装置，包括甲醇制丙烯反应混合气烟道1、DME反应器出口物料加热器2、甲醇过热器3、甲醇汽化器4、甲醇汽化罐5及辅助甲醇汽化器6，其特征在于DME反应器出口物料加热器2、甲醇过热器3、甲醇汽化器4按甲醇制丙烯反应混合气的流向依次布置在甲醇制丙烯反应混合气烟道I中，DME反应气相物料出口管线与DME出口物料加热器2物料进口相连，DME出口物料加热器2物料出口与甲醇制丙烯反应器入口相连，甲醇汽化罐5出汽口与甲醇过热器3进口相连，甲醇过热器3出口与DME反应器相连，甲醇汽化罐5出液口与甲醇汽化器4进液口相连，甲醇汽化器4出汽口与甲醇汽化罐5进汽口相连；辅助甲醇汽化器6插入甲醇汽化罐5内。
[0010]上述技术方案中，优选地，所述DME反应器出口物料加热器2、甲醇过热器3、甲醇汽化器4为换热盘管。
[0011]本实用新型将甲醇制丙烯反应混合气余热中的高温过热段热量用于加热DME反应器出口去甲醇制丙烯反应器的气相物料，减少了系统中的水蒸气发生装置，使流程更加简单，设备数量减少，生产成本降低，取得了较好的技术效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型所述装置的流程示意图。
[0013]图1中，1-MTP反应混合气烟道；2_DME反应器出口物料加热器；3_甲醇过热器；4-甲醇汽化器；5_甲醇汽化罐；6_辅助甲醇汽化器。
[0014]从甲醇制丙烯反应器产生的高温反应混合气进入甲醇制丙烯反应混合气烟道1，与烟道I内依次布置的DME反应器出口物料加热器2、甲醇过热器3和甲醇汽化器4逐级进行换热，实现热量回收。将DME反应器出口气相物料进入DME反应器出口物料加热器2，与甲醇制丙烯反应混合气高温段进行换热后，去甲醇制丙烯反应器入口。甲醇制丙烯反应混合气通过DME反应器出口物料加热器2降温后，流向甲醇过热器3与从甲醇汽化罐5出汽口排出的甲醇蒸汽进行换热。通过甲醇过热器3降温后的甲醇制丙烯反应混合气流向甲醇汽化器4，同时液态原料甲醇进入甲醇汽化罐5并经甲醇汽化罐5出液口进入甲醇汽化器4，与甲醇制丙烯反应混合气进行换热，产生甲醇蒸汽返回甲醇汽化罐5。此时甲醇制丙烯反应混合气降温后流出甲醇制丙烯反应混合气烟道I。甲醇汽化罐5内的辅助甲醇汽化罐6用于汽化部分原料甲醇或甲醇制丙烯装置开车阶段汽化全部原料甲醇。
[0015]下面通过实施例对本实用新型作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
【具体实施方式】
[0016]【实施例1】
[0017]公称能力50万吨/年丙烯的甲醇制丙烯装置，从甲醇制丙烯反应器产生的反应混合气温度480°C，经过热回收系统，温度降至190°C后送往下游，液态原料甲醇由107°C经汽化并过热到265°C去DME反应单元。
[0018]如图1所示，从甲醇制丙烯反应器产生的高温反应混合气体进入甲醇制丙烯反应混合气烟道1，甲醇制丙烯反应混合气温度为480°C，首先经过DME反应器出口物料加热器2，发生热质交换，一方面甲醇制丙烯反应混合气温度降低至358°C，另一方面DME反应器出口气相物料进入DME反应器出口物料加热器2，DME反应器出口气相物料从进料293.8°C被加热到435.8°C。
[0019]通过DME反应器出口物料加热器2初步降温后，甲醇制丙烯反应混合气流向甲醇过热器3与从甲醇汽化罐5出汽口排出进入甲醇过热器3的甲醇蒸汽进行热质交换后，甲醇过热温度达到265°C后去反应单元，甲醇制丙烯反应混合气进一步降温至325°C。
[0020]通过甲醇过热器3进一步降温后，甲醇制丙烯反应混合气流向甲醇汽化器4，107°C的液态原料甲醇进入甲醇汽化罐5并经甲醇汽化罐5出液口进入到甲醇汽化器4，甲醇与甲醇制丙烯反应混合气进行热质交换，一方面产生甲醇蒸汽，另一方面所述甲醇制丙烯反应混合气降温至190°C后流出甲醇制丙烯反应混合气烟道1，甲醇汽化压力为1.7MPa。甲醇汽化罐5内的辅助甲醇汽化罐6用于部分原料甲醇的汽化，热源采用压力为3.4MPa的中压蒸汽。
[0021]由此，甲醇汽化压力1.7MPa，辅助甲醇汽化器6提供全部甲醇25%汽化热，DME反应器出口气相物料加热到435.8°C,甲醇过热到265°C去DME反应单元。在该实施例的操作条件下，本实用新型减少了水蒸气发生装置，加热了 DME反应器出口去甲醇制丙烯反应的物料，简化了回收甲醇制丙烯装置反应气热量的流程，减少了设备数量，降低了成本。
[0022]【实施例2】
[0023]公称能力50万吨/年丙烯的甲醇制丙烯装置，从甲醇制丙烯反应器产生的反应混合气温度490°C，经过热回收系统，温度降至190°C后送往下游，液态原料甲醇由105°C经汽化并过热到275°C去反应单元。
[0024]如图1所示，从甲醇制丙烯反应器产生的高温反应混合气体进入甲醇制丙烯反应混合气烟道1，甲醇制丙烯反应混合气温度为490°C，首先经过DME反应器出口物料加热器2，发生热质交换，一方面甲醇制丙烯反应混合气温度降低至361°C，另一方面DME反应器出口气相物料进入DME反应器出口物料加热器2，DME反应器出口气相物料从进料293.8°C被加热至IJ 445.60C ο
[0025]通过DME反应器出口物料加热器2初步降温后，甲醇制丙烯反应混合气流向甲醇过热器3与从甲醇汽化罐5出汽口排出进入甲醇过热器3的甲醇蒸汽进行热质交换后，甲醇过热温度达到275°C后去反应单元，甲醇制丙烯反应混合气进一步降温至325°C。
[0026]甲醇过热器3进一步降温后的甲醇制丙烯反应混合气流向甲醇汽化器4，105°C液态原料甲醇进入甲醇汽化罐5并经甲醇汽化罐5出液口进入到甲醇汽化器4，甲醇与甲醇制丙烯反应混合气进行热质交换，一方面产生甲醇蒸汽，甲醇蒸汽经甲醇汽化罐5出汽口进入甲醇汽化罐5后又经甲醇汽化罐5出汽口进入到甲醇过热器3中，另一方面甲醇制丙烯反应混合气降温至190°C后流出甲醇制丙烯反应混合气烟道1，甲醇汽化压力为1.SMPa0甲醇汽化罐5内辅助甲醇汽化罐6用于部分原料甲醇的汽化，热源采用压力为3.4MPa的中压蒸汽。
[0027]由此，甲醇汽化压力1.8MPa，辅助甲醇汽化器6提供全部甲醇25%汽化热，DME反应器出口气相物料加热到445.6°C,甲醇过热到275°C去DME反应单元。在该实施例的操作条件下，本实用新型减少了水蒸气发生装置，加热了 DME反应器出口去甲醇制丙烯反应的物料，简化了回收甲醇制丙烯装置反应气热量的流程，减少了设备数量，降低了成本。
[0028]【实施例3】
[0029]按照实施例1所述的条件，公称能力改变为100万吨/年丙烯的甲醇制丙烯装置，从甲醇制丙烯反应器产生的反应混合气温度480°C，经过热回收系统，温度降至190°C后送往下游，液态原料甲醇由107°C经汽化并过热到265°C去DME反应单元。
[0030]如图1所示，从甲醇制丙烯反应器产生的高温反应混合气体进入甲醇制丙烯反应混合气烟道1，甲醇制丙烯反应混合气温度为480°C，首先经过DME反应器出口物料加热器2，发生热质交换，一方面甲醇制丙烯反应混合气温度降低至358°C，另一方面DME反应器出口气相物料进入DME反应器出口物料加热器2，DME反应器出口气相物料从进料293.8°C被加热到435.80C ο
[0031]【实施例4】
[0032]按照实施例1所述的条件，公称能力改变为150万吨/年丙烯的甲醇制丙烯装置，从甲醇制丙烯反应器产生的反应混合气温度480°C，经过热回收系统，温度降至190°C后送往下游，液态原料甲醇由107°C经汽化并过热到265°C去DME反应单元。
[0033]如图1所示，从甲醇制丙烯反应器产生的高温反应混合气体进入甲醇制丙烯反应混合气烟道1，甲醇制丙烯反应混合气温度为480°C，首先经过DME反应器出口物料加热器，2，发生热质交换，一方面甲醇制丙烯反应混合气温度降低至358°C，另一方面DME反应器出口气相物料进入DME反应器出口物料加热器2，DME反应器出口气相物料从进料293.8°C被加热到 435.8°C。
[0034]【对比例I】
[0035]现有技术中甲醇制丙烯反应混合气余热回收方法:从甲醇制丙烯反应器产生的高温反应混合气体进入甲醇制丙烯反应混合气烟道，甲醇制丙烯反应混合气温度为480°C，甲醇制丙烯反应混合气烟道内设有按甲醇制丙烯反应气的流向依次布置的高压蒸汽发生器、甲醇过热器和甲醇汽化器，甲醇制丙烯反应混合气首先经过高压蒸汽发生器，与此同时，汽包内引入高压锅炉给水系统的原水，原水经汽包的出水口进入高压蒸汽发生器与经过的甲醇制丙烯反应混合气发生热质交换，一方面甲醇制丙烯反应混合气温度降低至358°C，另一方面产生高压蒸汽，高压蒸汽从高压蒸汽发生器进入汽包，高压蒸汽经汽包的蒸汽出口进入到高压蒸汽去管网，发生高压蒸汽的压力为8.5MPa。
[0036]通过高压蒸汽发生器初步降温后，甲醇制丙烯反应混合气流向甲醇过热器与从甲醇汽化罐出汽口排出进入甲醇过热器的甲醇蒸汽进行热质交换后，甲醇过热温度达到265°C后去反应单元，甲醇制丙烯反应混合气进一步降温至325°C。
[0037]通过甲醇过热器进一步降温后，甲醇制丙烯反应混合气流向甲醇汽化器，107°C的液态原料甲醇进入甲醇汽化罐并经甲醇汽化罐出液口进入到甲醇汽化器，甲醇与甲醇制丙烯反应混合气进行热质交换，一方面产生甲醇蒸汽，甲醇蒸汽经甲醇汽化罐出汽口进入到甲醇汽化罐内后又经甲醇汽化罐的出汽口进入到甲醇过热器中，另一方面甲醇制丙烯反应混合气降温至190°C后流出甲醇制丙烯反应混合气烟道，甲醇汽化压力为1.7MPa。甲醇汽化罐内的辅助甲醇汽化罐用于部分原料甲醇的汽化，热源采用中压蒸汽压力为3.4MPa。
[0038]辅助甲醇汽化器提供全部甲醇汽化热的25%时，发生高压蒸汽的压力8.5MPa，甲醇过热温度265°C，甲醇汽化压力1.7MPa。
[0039]【对比例2】
[0040]现有技术中甲醇制丙烯反应混合气余热回收方法:从甲醇制丙烯反应器产生的高温反应混合气体进入甲醇制丙烯反应混合气烟道，甲醇制丙烯反应混合气温度为490°C，甲醇制丙烯反应混合气烟道内设有按甲醇制丙烯反应气的流向依次布置的高压蒸汽发生器、甲醇过热器和甲醇汽化器，甲醇制丙烯反应混合气首先经过高压蒸汽发生器，与此同时，汽包内引入高压锅炉给水系统的原水，原水经汽包的出水口进入高压蒸汽发生器与经过的甲醇制丙烯反应混合气发生热质交换，一方面甲醇制丙烯反应混合气温度降低至361 °C，另一方面产生高压蒸汽，高压蒸汽从高压蒸汽发生器进入汽包，高压蒸汽经汽包的蒸汽出口进入到高压蒸汽去管网，发生高压蒸汽的压力10.5MPa。
[0041]通过高压蒸汽发生器初步降温后，甲醇制丙烯反应混合气流向甲醇过热器与从甲醇汽化罐出汽口排出进入甲醇过热器的甲醇蒸汽进行热质交换后，甲醇过热温度达到275°C后去反应单元，甲醇制丙烯反应混合气进一步降温至325°C。
[0042]甲醇过热器进一步降温后的甲醇制丙烯反应混合气流向甲醇汽化器，105°C液态原料甲醇进入甲醇汽化罐并经甲醇汽化罐出液口进入到甲醇汽化器，甲醇与甲醇制丙烯反应混合气进行热质交换，一方面产生甲醇蒸汽，甲醇蒸汽经甲醇汽化罐出汽口进入甲醇汽化罐后又经甲醇汽化罐7的出汽口进入到甲醇过热器中，另一方面甲醇制丙烯反应混合气降温至190°C后流出甲醇制丙烯反应混合气烟道，甲醇汽化压力为1.SMPa0甲醇汽化罐内辅助甲醇汽化罐用于部分原料甲醇的汽化，热源采用压力为3.4MPa的中压蒸汽。
[0043]辅助甲醇汽化器提供全部甲醇汽化热的25%时，甲醇汽化压力1.8MPa，甲醇过热温度275°C，发生高压蒸汽的压力10.5MPa。
[0044]显然，本实用新型设置DME反应器出口气相去甲醇制丙烯反应器物料加热段和原料甲醇过热段以及原料甲醇汽化段，在回收相同热量的条件下，简化了热量回收的流程，减少了设备数量，降低了成本，可应用于制备丙烯的工业生产中。
【权利要求】
1.一种回收甲醇制丙烯装置反应气热量的装置，包括甲醇制丙烯反应混合气烟道(1)、DME反应器出口物料加热器(2)、甲醇过热器(3)、甲醇汽化器⑷、甲醇汽化罐(5)及辅助甲醇汽化器(6)，其特征在于DME反应器出口物料加热器(2)、甲醇过热器(3)、甲醇汽化器(4)按甲醇制丙烯反应混合气的流向依次布置在甲醇制丙烯反应混合气烟道(I)中，DME反应气相物料出口管线与DME出口物料加热器(2)物料进口相连，DME出口物料加热器(2)物料出口与甲醇制丙烯反应器入口相连，甲醇汽化罐(5)出汽口与甲醇过热器(3)进口相连，甲醇过热器(3)出口与DME反应器相连，甲醇汽化罐(5)出液口与甲醇汽化器(4)进液口相连，甲醇汽化器(4)出汽口与甲醇汽化罐(5)进汽口相连；辅助甲醇汽化器(6)插入甲醇汽化罐(5)内。
2.根据权利要求1所述回收甲醇制丙烯装置反应气热量的装置，其特征在于所述DME反应器出口物料加热器(2)、甲醇过热器(3)、甲醇汽化器(4)为换热盘管。
【文档编号】C07C1/20GK204079833SQ201420614485
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】李真泽, 张红, 徐尔玲, 何琨 申请人:中石化上海工程有限公司, 中石化炼化工程（集团）股份有限公司