专利名称：甲醇制烯烃反应再生系统的停车方法
技术领域：
本发明涉及甲醇制烯烃技术领域，具体而言，涉及一种甲醇制烯烃反应再生系统的停车方法。
背景技术：
烯烃在这里定义为乙烯、丙烯、丁烯及其混合物，又叫轻烯烃，是生产多种重要的化学品和聚合物的原料，轻烯烃通常是通过石油原料裂解生产的。由于竞争性石油原料的有限供给，并且国际价格日趋高涨，从石油原料生产轻烯烃显得越来越不经济，为此，基于替代原料生产轻烯烃技术的开发显得日益迫切，并发挥越来越重要的作用。含氧化合物烯烃转化工艺是以含氧化合物为原料，与专门的硅铝磷酸盐(SAPO) 分子筛催化剂相接触，应用流化床技术，在合适的反应工艺条件下，包括温度、压力、床层空速及其表观线速、催化剂积炭量、反应(停留)时间及实施各因素相互之间的控制方法等， 发生转化反应，以制取低碳烯烃等的工艺方法。与成熟的催化裂化工艺相类似，转化反应和催化剂烧焦再生连续进行，反应器不断补充再生后的催化剂，维持催化剂活性和产品选择性稳定，使转化反应平稳进行。目前世界首套工业化甲醇制烯烃装置已在中国包头建设投产。针对于现有工业化烯烃转化装置，甲醇转化为低碳烯烃的反应再生系统属于大反应器小再生器的系统，因此与传统的反应再生循环系统相比，停车方案均有差异。并且由于烯烃转化装置对催化剂的特殊要求，停工时再生器催化剂维持温度不能靠喷入燃烧油来进行，反应器流化介质尽量要求不对催化剂物理化学等性能产生影响。现有技术的甲醇制烯烃反应再生系统的停车方法通常包括如下过程将甲醇快速切除反应再生系统，切除过程中配合产品气压缩机停车操作进行；当甲醇进料量降一定量时，并入水蒸气以维持反应温度和压力以及保持反应器内催化剂流化(如CN101328101A)。但是，现有技术中这种停车方法存在停车过程时间长、 停车过程导致催化剂跑损量大、催化剂烧焦不均、活性流失的技术问题。
发明内容
本发明旨在提供一种甲醇制烯烃反应再生系统的停车方法，以解决现有技术中甲醇制烯烃反应再生系统的停车过程时间长、停车过程导致催化剂跑损量大、催化剂烧焦不均、活性流失的技术问题。为了实现上述目的，本发明提供了一种甲醇制烯烃反应再生系统的停车方法，在甲醛切出反应再生系统的过程中，向反应再生系统中通入氮气以维持反应温度和压力以及保持反应器内催化剂流化。进一步地，该停车方法包括以下步骤1)将甲醇缓慢切出反应再生系统，当甲醇进料量降40% 60%负荷时，将来自加热炉的氮气输入反应再生系统以维持反应温度和压力以及保持反应器内催化剂流化；2)当甲醇进料量降至20% 40%负荷时，将反应再生系统的汽提蒸汽、松动蒸汽、输送蒸汽均换成氮气；3)当甲醇完全切出反应再生系统后，调整加热炉出口处氮气的温度和流量，维持反应再生系统内的催化剂流化；4)当再生器内的催化剂的积炭量小于I. 5% 2. 5%重量后开始卸催化剂，将反应器内的催化剂全部转入再生器，由再生器卸剂线卸催化剂；5)催化剂卸剂完成后，关闭待生滑阀、再生滑阀，用氮气吹扫置换反应器，然后用来自辅助燃烧室的热空气吹扫置换再生器；以及6)当反应器可燃气体浓度达标后停止氮气吹扫，再生器温度降至150°C后，切断热空气。进一步地，步骤I)中，甲醇以5 20t/h的速度缓慢切出反应再生系统。进一步地，步骤I)中，将甲醇缓慢切出反应再生系统的过程配合调整反应器旋风分离器的产品气压缩机的参数进行。进一步地，步骤I)中，来自加热炉的氮气的温度为250-550°C。进一步地，步骤I)中，来自加热炉的氮气的流速为30000 55000Nm3/h。进一步地，催化剂为SAP0-34分子筛催化剂。进一步地，步骤4)中，卸催化剂的过程中卸剂线的温度不高于450°C。应用本发明的技术方案，由于停车过程中使用氮气替代现有技术中的水蒸气来维持反应温度和压力以及保持反应器内催化剂流化，具有以下优点1)避免了大量蒸汽对催化剂造成的水热老化，从而避免了由水热老化导致的催化剂热崩和物化性能的降低，延长了催化剂的使用寿命；2)解决了反应再生系统热量平衡的问题，使得停工过程中可灵活操作，且所提供热量足以维持再生烧焦需求，如此不需要再生器喷入燃料油，避免催化剂受污染导致活性降低的问题；3)氮气替代水蒸汽作为反应器的置换吹扫介质，不但避免了催化剂的和泥现象发生，同时节省了大量停工时间，降低了停工操作成本。
说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I示出了甲醇制烯烃反应再生系统的主要流程示意图。
具体实施例方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。根据本发明一种典型的实施方式，甲醇制烯烃反应再生系统的停车方法，在甲醛切出反应再生系统的过程中，向反应再生系统中通入氮气以维持反应温度和压力以及保持反应器内催化剂流化。优选地，该方法包括以下步骤1)将甲醇缓慢切出反应再生系统，当甲醇进料量降至40% 60%负荷时，将来自加热炉的氮气输入反应再生系统以维持反应温度和压力以及保持反应器内催化剂流化；2)当甲醇进料量降至20% 40%负荷时，将反应再生系统的汽提蒸汽、松动蒸汽、输送蒸汽均换成氮气；3)当甲醇完全切出反应再生系统后，调整加热炉出口处氮气的温度和流量，维持反应再生系统内的催化剂流化；4)当再生器内的催化剂的积炭量小于I. 5% 2. 5%重量后开始卸催化剂，将反应器内的催化剂全部转入再生器，由再生器卸剂线卸催化剂；5)催化剂卸剂完成后，关闭待生滑阀、再生滑阀，用氮气吹扫置换反应器，然后用来自辅助燃烧室的热空气吹扫置换再生器；以及6)当反应器可燃气体浓度达标后停止氮气吹扫，再生器温度降至150°C后，切断来自主风机的热空气。应用本发明的技术方案，由于停车过程中使用氮气替代现有技术中的水蒸气来维持反应温度和压力以及保持反应器内催化剂流化，具有以下优点1)避免了大量蒸汽对催化剂造成的水热老化，从而避免了由水热老化导致的催化剂热崩和物化性能的降低，减少了催化剂跑损， 延长了催化剂的使用寿命；2)将流化介质由水蒸汽改为热氮气，使得停工过程中可灵活操作，操作损失小；3)热氮气不含有金属离子等易造成催化剂污染的杂质，避免催化剂受污染导致活性降低的问题；4)氮气替代水蒸汽作为反应器的置换吹扫介质，可以与催化剂卸剂同步进行，即避免了催化剂的和泥现象发生，也节省了停车操作时间，大幅降低操作成本。也同时节省了大量停工时间。步骤I)中，甲醇缓慢切出反应再生系统，保证操作平稳，后续系统产品质量合格， 优选地，甲醇以5 20t/h的速度缓慢切出反应再生系统，可以确保本系统操纵平稳，后续系统操作稳定。步骤I)中，将甲醇缓慢切出反应再生系统的过程配合调整产品气压机的参数进行，可以保证用于生产的原料及能源得到最有效的利用。来自加热炉的氮气的温度为250-550°C，维持反应再生系统内的催化剂烧焦；来自加热炉的氮气的流速为30000 70000Nm3/h，可以维持反应再生系统内的催化剂流化；卸催化剂的过程中卸剂线的温度不高于450°C，是为了保证催化剂罐体不超温.。下面将结合实施例详细说明本发明的有益效果。甲醇制烯烃反应再生系统的主要流程如图I所示反应再生系统主要包括进料系统、反应再生系统和主风系统。生产时，甲醇11通过进料系统预热后进入反应器3，在反应器中与催化剂接触生成的产品气进入反应旋风分离器5，分离催化剂后的产品气14进入水洗涤和冷却系统；随着反应进行，反应后的催化剂即待生催化剂12活性降低，经待生滑阀7控制进入再生器4，在再生器中与辅助燃烧室2来的热空气(空气10进入辅助燃料室2加热)接触燃烧，生成的烟气进入再生旋风分离器6， 分离催化剂后的烟气15进余热回收系统；再生催化剂13通过再生滑阀8控制进入反应器继续参与反应，由于在生产过程中催化剂会有一定消耗，因此通过加剂系统定期补入一定量的新鲜催化剂16 ;在停工过程中时氮气9经开工加热炉I加热后进入反应系统代替甲醇进料维持反应流化，系统内的催化剂通过卸剂线卸出。在此过程中，还配合汽提蒸汽、松动蒸汽、输送蒸汽的使用，其中，汽提蒸汽的作用是反应器汽提蒸汽是将待生催化剂中的反应气汽提出来，然后待生催化剂送到再生器进行再生，再生器汽提蒸汽是将再生后催化剂携带的烟气汽提出来，然后再生催化剂去反应器，松动蒸汽的作用是催化剂流化；输送蒸汽是将再生后催化剂送回反应器。实施例I上述甲醇制烯烃反应再生系统的停车方法，包括以下步骤I)将甲醇11以5t/h的速度缓慢切出反应再生系统，并配合调整反应器旋风分离器的产品气压机的参数进行，当甲醇11进料量降至40%负荷时，将来自加热炉I的氮气9 输入反应再生系统以维持反应温度和压力以及保持反应器3内催化剂流化；2)当甲醇11进料量降至20%负荷时，将反应再生系统的汽提蒸汽、松动蒸汽、输送蒸汽均换成氮气；3)当甲醇11完全切出反应再生系统后，调整加热炉I出口处氮气9温度为250 V，
5流速为30000Nm3/h，维持反应再生系统内的催化剂流化烧焦；4)当再生器4内的催化剂的积炭量小于1.5%重量后开始卸催化剂，将反应器3内的催化剂全部转入再生器4，由再生器卸剂线卸催化剂，控制卸剂线的温度不高于 450 0C ；5)催化剂卸剂完成后，关闭待生滑阀8、再生滑阀7，用氮气吹扫置换反应器，然后用来自辅助燃烧室2的热空气吹扫置换再生器4 ；以及6)当反应器3可燃气体浓度达标后停止氮气吹扫，再生器4温度降至150°C 后，切断热空气。实施例2I)将甲醇11以20t/h的速度缓慢切出反应再生系统，并配合调整反应器3旋风分离器的产品气压机的参数进行，当甲醇11进料量降至60%负荷时，将来自加热炉I的氮气 9输入反应再生系统以维持反应温度和压力以及保持反应器3内催化剂流化；2)当甲醇11进料量降至40%负荷时，将反应再生系统的汽提蒸汽、松动蒸汽、输送蒸汽均换成氮气；3)当甲醇11完全切出反应再生系统后，调整加热炉I出口处氮气9温度为550 V， 流速为30000 70000Nm3/h，维持反应再生系统内的催化剂流化烧焦；4)当再生器4内的催化剂的积炭量小于2.5%重量后开始卸催化剂，将反应器3内的催化剂全部转入再生器4，由再生器卸剂线卸催化剂，控制卸剂线的温度不高于 450 0C ；5)催化剂卸剂完成后，关闭待生滑阀、再生滑阀，用氮气吹扫置换反应器3，然后用来自辅助燃烧室2的热空气吹扫置换再生器4 ；以及6)当反应器3可燃气体浓度达标后停止氮气吹扫，再生器4温度降至150°C 后，切断热空气。实施例3I)将甲醇11以10t/h的速度缓慢切出反应再生系统，并配合调整反应器旋风分离器的产品气压机的参数进行，当甲醇11进料量降至50%负荷时，将来自加热炉I的氮气9 输入反应再生系统以维持反应温度和压力以及保持反应器3内催化剂流化；2)当甲醇11进料量降至30%负荷时，将反应再生系统的汽提蒸汽、松动蒸汽、输送蒸汽均换成氮气；3)当甲醇11完全切出反应再生系统后，调整加热炉I出口处氮气9温度为450°C， 流速为50000Nm3/h，维持反应再生系统内的催化剂流化烧焦；4)当再生器4内的催化剂的积炭量小于2%重量后开始卸催化剂，将反应器3内的催化剂全部转入再生器4，由再生器卸剂线卸催化剂，控制卸剂线的温度不高于450°C ；5)催化剂卸剂完成后，关闭待生滑阀、再生滑阀，用氮气吹扫置换反应器3，然后用来自辅助燃烧室2的热空气吹扫置换再生器4 ；以及6)当反应器可燃气体浓度达标后停止氮气吹扫，再生器温度降至150°C后， 切断热空气。对比例I)将甲醇11以25t/h的速度切出反应再生系统，同时向反应器3内输入水蒸气以维持反应温度和压力以及保持反应器3内催化剂流化；2)当甲醇11进料量降至50%负荷时，将甲醇11进料全部切除；3)当甲醇完全切出反应再生系统后，调整加热炉出口温度为480°C，维持反应再生系统内的催化剂流化；4)当再生器内的催化剂的积炭量小于O. 5%重量后开始卸催化剂，将反应器内的催化剂全部转入再生器，由再生器卸剂线卸催化剂，控制卸剂线的温度不高于250 400。。。上述实施例的停车效果如表I所示表I
权利要求
1.一种甲醇制烯烃反应再生系统的停车方法，其特征在于，在甲醛切出反应再生系统的过程中，向所述反应再生系统中通入氮气以维持反应温度和压力以及保持反应器内催化剂流化。
2.根据权利要求I所述的停车方法，其特征在于，包括以下步骤1)将甲醇(11)缓慢切出反应再生系统，当所述甲醇(11)进料量降至40% 60%负荷时，将来自加热炉(I)的氮气(9)输入所述反应再生系统以维持反应温度和压力以及保持反应器(3)内催化剂流化；2)当所述甲醇(11)进料量降至20% 40%负荷时，将所述反应再生系统的汽提蒸汽、 松动蒸汽、输送蒸汽均换成氮气；3)当所述甲醇(11)完全切出所述反应再生系统后，调整所述加热炉(I)出口处氮气(9)的温度和流量，维持所述反应再生系统内的催化剂流化；4)当测得再生器(4)内的催化剂的积炭量在I.5% 2. 5%后开始卸催化剂，将所述反应器(3)内的催化剂全部转入所述再生器(4)，由再生器卸剂线卸催化剂；5)催化剂卸剂完成后，关闭待生滑阀(7)和再生滑阀(8)，用氮气吹扫置换所述反应器，然后用来自辅助燃烧室(2)的热空气吹扫置换所述再生器(4);以及6)当所述反应器(3)可燃气体浓度达标后停止氮气吹扫，所述再生器(4)温度降至 150°C后，切断所述热空气。
3.根据权利要求2所述的停车方法，其特征在于，所述步骤I)中，甲醇(11)以5 20t/h的速度缓慢切出所述反应再生系统。
4.根据权利要求2所述的停车方法，其特征在于，所述步骤I)中，将甲醇(11)缓慢切出所述反应再生系统的过程配合调整所述反应器(3)内的反应器旋风分离器(5)的产品气压机的参数进行。
5.根据权利要求2所述的停车方法，其特征在于，所述步骤I)中，所述来自加热炉(I) 的氮气(9)的温度为250 550°C。
6.根据权利要求2所述的停车方法，其特征在于，所述步骤I)中，所述来自加热炉(I) 的氮气(9)的流速为30000 55000Nm3/h。
7.根据权利要求I所述的停车方法，其特征在于，所述催化剂为SAP0-34分子筛催化剂。
8.根据权利要求2所述的停车方法，其特征在于，所述步骤4)中，所述卸催化剂的过程中所述卸剂线的温度不高于450°C。
全文摘要
本发明公开了一种甲醇制烯烃反应再生系统的停车方法。该停车方法在甲醛切出反应再生系统的过程中，向反应再生系统中通入氮气以维持反应温度和压力以及保持反应器内催化剂流化。应用该方法避免了大量蒸汽对催化剂造成的水热老化，从而避免了由水热老化导致的催化剂热崩和物化性能的降低，延长了催化剂的使用寿命；氮气替代水蒸汽作为反应器的置换吹扫介质，不但避免了催化剂的和泥现象发生，同时节省了大量停工时间，降低了停工操作成本。
文档编号C07C1/20GK102584515SQ201210004000
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月6日 优先权日2012年1月6日
发明者关丰忠, 夏季, 孙宝权, 纪贵臣, 蔡丽娟, 闫辉 申请人:中国神华煤制油化工有限公司, 中国神华煤制油化工有限公司北京工程分公司, 神华集团有限责任公司