强制循环变为自然循环，确保取热管束22不会爆裂。另一方面，当汽包3液位低于设定值时，自动关闭流化介质源11和外取热下滑阀8，停止外取热器2的取热，以确保取热管束22不会爆管。
[0047]根据本实用新型的优选实施方式，外取热器2水循环系统采用强制循环，为保证取热效果，保证适宜的循环倍率，所述取热管束22的管束入口可以设置有限流孔板，即每一组取热管束的管束入口均可以设置限流孔板，以保证循环热水泵4出口高压除氧水的分配均匀。所述限流孔板是本领域技术人员熟知的，本发明不再赘述。所述的循环倍率是指取热管束22的管束入口的高压除氧水流量与汽包3的饱和蒸汽出口 29的重量流量之比，其适宜范围可以为5-50。
[0048]下面结合实施例，进一步说明本实用新型。
[0049]对于某180万吨/年甲醇制芳烃装置，年操作时数8000小时，甲醇进料量225t/h，反应压力0.2MPa(g)，反应温度490°C。开工时，先将反应器I装填催化剂至设定料位并加热至350°C左右，将进料甲醇预热至180°C左右气相甲醇后，进入反应器I底部的进料分布板，与再生器来的650°C左右再生催化剂充分接触，甲醇首先在酸催化下脱水生成二甲醚，二甲醚又在酸的作用下生成低碳烯烃，低碳烯烃进一步齐聚、环化生成环烷烃，环烷烃继续氢转移生成芳烃。利用甲醇芳构化过程放出的热量，将反应温度由350°C左右提升至490°C左右。
[0050]如图1所示的有机氧化物催化转化制芳烃的反应取热系统，正常操作时，先将反应器I加热至350°C以上，将气相有机氧化物通入反应器I密相床层反应段21底部，与再生器来的高温催化剂充分接触并发生芳构化反应，芳构化反应属于放热过程，利用反应放出的热量，将反应器温度逐步提升至最佳范围450°C -500°C。此后，需要将反应放出的热量取出，否则反应温度会继续上升，不利于芳构化反应，甚至会超过反应器设备材质的适用范围。为取走反应产生的热量，高温催化剂自密相床层反应段21的上部通过外取热上斜管5流入外取热器2，汽包3中的除氧水经循环热水泵4提压后进入外取热器2的取热管束22，与高温催化剂换热后产生中压饱和蒸汽，汽水混合物返回汽包3分离后，饱和蒸汽送入饱和蒸汽接收器14，冷却后的催化剂通过外取热下斜管7和外取热提升管9提升返回密相床层反应段21上部。来自流化介质分布管6的流化介质和汽提出的反应油气向上运动，通过油气返回管10返回反应器稀相段20。
[0051]外取热器2内设置22组取热管束，每组取热管束能单独切除。外取热上斜管5上不设置阀门，确保取热管束浸没在催化剂中，并且在外取热器2底部设置I个流化介质分布环6，通入0.6MPa(g)氮气，维持床层线速约0.6m/s。设置2台循环热水泵4，一开一备，循环热水泵4出口的高压除氧水进入22组取热管束中。为保证除氧水分配均匀，每组管束入口均设置I个限流孔板，使每个孔板通过的流量一致。为适应不同加工量，通过外取热下滑阀8控制催化剂循环量或通过调整流化氮气的量，可以实现外取热器2取热负荷0-100 %的调节，从而控制不同加工量时反应器I温度维持在490°C左右。
[0052]为保证取热系统的安全，设置两个事故连锁:1)设置事故旁通阀18，当循环热水泵4故障或循环热水泵4出口流量降低时，事故旁通阀18自动打开，除氧水自汽包3自流进取热管束22，由强制循环变为自然循环，确保取热管束22不会爆裂；2)汽包3液位控制除氧水出口 27的流量，当汽包3液位低于设定值时，自动关闭流化介质源11和外取热下滑阀8，外取热器2不取热，以确保外取热器2不会爆管。
[0053]对于该180万吨/年甲醇制芳烃装置，通过本实用新型的取热系统，可以稳定维持反应温度在490°C左右，且可以产生60-70t/h的4.0MPa(g)、250°C饱和蒸汽送至甲醇制芳烃装置能量回收系统CO焚烧锅炉过热至420°C中压蒸汽，供甲醇制芳烃装置使用或送至系统管网，可以有效提高芳构化转化率和芳烃选择性，同时可以降低装置的能耗。
【主权项】
1.一种有机氧化物催化转化制芳烃反应取热系统，其特征在于，该反应取热系统包括外取热器(2)，所述外取热器(2)为密封容器且腔体内设置有与外取热器的壳体密封连接的至少一组取热管束(22)，所述取热管束(22)具有位于所述外取热器(2)的顶部壳体外的取热管束进水口(23)和换热后介质出口(24);所述外取热器(2)的中上部的催化剂入口连接有可从反应器(I)提取热催化剂的外取热上斜管(5)，所述外取热器(2)的底部的催化剂出口连接有用于输出取热后的催化剂的外取热下斜管(7)，该外取热下斜管(7)的外端部连接有用于将取热后的催化剂提升至反应器(I)中的外取热提升管(9);所述外取热器的腔体下部设置有与外部流化介质源(11)连通的流化介质分布管￠);所述外取热器(2)的上部连通有可将汽提出的油气输送至反应器(I)中的油气返回管(10)。
2.根据权利要求1的反应取热系统，其特征在于，所述取热管束(22)的底端低于所述外取热器(2)的催化剂入口，高于所述流化介质分布管(6)。
3.根据权利要求1的反应取热系统，其特征在于，所述外取热下斜管(7)上设置有用于控制取热后催化剂的流出量的外取热下滑阀(8)。
4.根据权利要求1的反应取热系统，其特征在于，所述外取热上斜管(5)不设置阀门。
5.根据权利要求1的反应取热系统，其特征在于，所述外取热提升管(9)的底部具有提升介质源入口(25)。
6.根据权利要求1的反应取热系统，其特征在于，所述外取热器提升管(9)的催化剂出口与位于反应器(I)下端的密相床层反应段(21)上部的取热后催化剂入口连通。
7.根据权利要求1的反应取热系统，其特征在于，该反应取热系统还包括汽包(3)和循环水泵(4);所述汽包(3)具有除氧水入口(26)、除氧水出口(27)、换热后介质入口(28)和饱和蒸汽出口(29);所述循环水泵的入口与所述除氧水出口(27)通过管线连通，所述循环水泵的出口与所述取热管束进水口(23)通过管线连通；所述取热管束的换热后介质出口(24)与所述汽包的换热后介质入口(28)通过管线连通。
8.根据权利要求7的反应取热系统，其特征在于，所述汽包(3)通过事故旁通管线(17)与所述取热管束(22)的取热管束进水口(23)连通，该事故旁通管线(17)上设置有事故旁通阀(18) ο
9.根据权利要求1的反应取热系统，其特征在于，所述取热管束(22)的管束入口设置有限流孔板。
【专利摘要】本实用新型公开了一种有机氧化物催化转化制芳烃反应取热系统，其特征在于，该反应取热系统包括外取热器(2)，所述外取热器(2)为密封容器且腔体内设置有与外取热器的壳体密封连接的至少一组取热管束(22)；所述外取热器(2)从上到下依次设置有油气返回管(10)、外取热上斜管(5)、流化介质分布管(6)、外取热下斜管(7)和外取热提升管(9)。本实用新型的反应取热系统可以将有机氧化物芳构化反应产生的热量取走，控制反应温度，提高有机氧化物催化转化制芳烃的转化率和芳烃选择性，同时可以保证取热系统长周期稳定运行。
【IPC分类】C07C15-00, C07C1-20, F28F27-00, F24J1-00
【公开号】CN204478524
【申请号】CN201520057473
【发明人】吴雷, 江盛阳, 余龙红, 程建民, 杨启业, 段丹, 黄泽川
【申请人】中国石化工程建设有限公司, 中石化炼化工程（集团）股份有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年1月28日