MTO装置停车卸剂系统及方法与流程

mto装置停车卸剂系统及方法
技术领域
1.本发明属于甲醇制烯烃装置技术领域，具体涉及一种mto装置停车卸剂系统及方法。


背景技术：

2.mto技术是实现国家“以煤代油”战略的重要选择，中原石化60万吨/年甲醇制烯烃装置是中国石化自主研发的煤制烯烃技术，总体技术指标达到国际领先水平，项目具有国际领先的技术路线，装置运行稳定、经济效益显著，成为国内甲醇制烯烃技术的样板工程。其中装置停车卸剂操作过程复杂，处理时间长，极大消耗人力物力。mto装置反再两器使用催化剂价格昂贵，正常生产时两器内催化剂藏量约120-140吨，原设计装置停车时将催化剂从反应器和再生器分别卸至待生剂储罐和再生剂储罐内。因催化剂细粉颗粒较小，易堵塞管线，在卸剂管线上设计输送介质，反应器卸剂线输送介质为蒸汽，再生器卸剂线输送介质为工厂风，实际操作中蒸汽输送易带水，造成催化剂“和泥”堵塞管线，增加操作工停车处理时间及装置停车能耗。
3.通过优化后，将反应器内催化剂转至再生器，通过再生器卸剂线卸至再生剂储罐，但是仍存在问题，由于现有的再生剂储罐藏量有限，无法承载两器内所有催化剂，卸剂过程中要时刻观察再生剂储罐料位情况。当料位高时需暂停再生器卸剂，重新设定流程，将再生剂储罐内部分催化剂通过倒剂线倒至待生剂储罐内，此操作时两器需消耗大量蒸汽保持催化剂流化状态。倒剂结束后，再次切换至正常卸剂流程，整个过程耗时约2小时。 因此，停车卸剂步骤为“卸剂-倒罐-再卸剂”3步，过程复杂，能耗损失较大。
4.因此，需要针对上述工艺路线和工艺思路进行进一步的优化。


技术实现要素：

5.本发明目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种mto装置停车卸剂系统及方法，其结构设计合理，能实现连续卸剂作业，并且降低卸剂的成本，优化卸剂工艺步骤，方便进行高效、低成本作业，并减少催化剂的跑损。
6.为实现上述目的，所采取的技术方案是：一种mto装置停车卸剂系统，包括：反应器；再生器，所述反应器与所述再生器之间布设有催化剂转剂管线，在所述催化剂转剂管线上设置有第一控制阀，所述再生器上连通有卸剂主管线；第一储罐，所述卸剂主管线与所述第一储罐之间设置有第一卸剂管线；第二储罐，所述卸剂主管线与所述第二储罐之间设置有第二卸剂管线；以及载气供给单元，所述载气供给单元用于对相应管线提供卸剂输送介质；在所述第一卸剂管线和第二卸剂管线上分别设置有第二控制阀和第三控制阀。
7.上述结构的有益效果是：本技术通过将反应器内的催化剂转至再生器中，进而统
一由卸剂主管线进行卸剂，并由第一卸剂管线和第二卸剂管线进行分配，从而实现连续卸剂，且卸剂输送介质均能够通过工厂风进行催化剂的卸剂，解决了催化剂在管线中堵塞的问题。本技术的控制阀对各个管线的导通进行控制，从而能够根据需要对卸剂路线进行选择，做到不停机、不倒剂的工艺流程。
8.根据本发明mto装置停车卸剂系统，优选地，所述第一储罐和所述第二储罐之间设置有倒剂管线，在所述倒剂管线上设置有第四控制阀。
9.通过倒剂管线可以对本技术的工艺起到辅助作业的效果，当部分管线发生问题后，可以及时通过倒剂管线实现卸剂工艺的切换，以降低维修时间、节约维修成本，使得整个卸剂工艺具有更大的容错率，保障系统的有序运行。
10.根据本发明mto装置停车卸剂系统，优选地，所述反应器与所述第一卸剂管线或第二卸剂管线之间连接有第三卸剂管线，在所述第三卸剂管线上设置有第五控制阀。
11.上述结构的设计，可以为反应器中的催化剂的卸剂作业提供另一卸剂路线，作为辅助卸剂工艺路线，在反应器中的待生催化剂和再生器中的再生催化剂需要分别卸料、或者管线系统发生问题的情况下，可以实现新的管线的卸剂作业；通过对不同的卸剂路线的规划，以提高卸剂效率、降低卸剂成本。
12.根据本发明mto装置停车卸剂系统，优选地，所述第一卸剂管线和第二卸剂管线上均设置有八字盲板阀。通过八字盲板阀的设置，可以有效的控制管线的导通和截断，以便于配合控制阀实现整个系统的卸剂作业。
13.根据本发明mto装置停车卸剂系统，优选地，所述载气供给单元提供的卸剂输送介质为工厂风和/或高温蒸汽。根据不同的催化剂的状态，选用不同的输送介质，以保障整个工艺的流畅性和可实施性。
14.一种mto装置停车卸剂方法，利用如上述的mto装置停车卸剂系统进行反应器和再生器中催化剂的卸剂作业，具体包括以下步骤：
①
导通反应器与再生器之间的催化剂转剂管线，并将反应器中的催化剂转至再生器中；
②
导通第一卸剂管线和第二卸剂管线二者中的其中一者、关闭另一者，将再生器中的催化剂卸至对应导通的第一储罐或第二储罐内，实时检测相应的储罐内的料位，直至该储罐达到设定料位高度；
③
切换第一卸剂管线和第二卸剂管线的导通和关闭状态，将剩余催化剂卸至另一储罐内，完成反应器和再生器的卸剂作业。
15.根据本发明mto装置停车卸剂方法，优选地，所述再生器卸剂作业的卸剂输送介质为工厂风。
16.根据本发明mto装置停车卸剂方法，优选地，在所述第一储罐和第二储罐之间布置倒剂管线，当所述第一卸剂管线和第二卸剂管线中其中一条无法作业时，在步骤
②
结束后，停止再生器的卸剂作业，通过倒剂管线进行第一储罐和第二储罐之间催化剂的倒剂作业，待倒剂结束后，重新向正常作业的储罐内卸剂。
17.根据本发明mto装置停车卸剂方法，优选地，所述反应器与所述第一卸剂管线或第二卸剂管线之间连接有第三卸剂管线，当需要反应器直接向储罐中卸剂时或催化剂转剂管线无法作业时，在步骤
①
中，导通所述反应器与其中一储罐的卸剂管线，直接进行反应器的
卸剂作业。根据本发明mto装置停车卸剂方法，优选地，所述反应器通过第三卸剂管线卸剂作业的卸剂输送介质为蒸汽。
18.采用上述技术方案，所取得的有益效果是：本技术依托于原有的设计思路和管线布置，通过技术攻关，对卸剂工艺路线进行了新的规划，操作工在停车卸剂时无需再进行倒罐操作，通过控制阀可快速实现切罐卸剂，将原有的双线停车卸剂方法、卸剂-倒罐-卸剂三步卸剂方法整改为连续卸剂作业的1步完成，节省了至少2小时停车时间，并有效的缓解了传统的卸剂工艺中存在的堵塞、跑损等问题，优化了mto工艺操作规程及操作方法。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下文中将对本发明实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本发明的一些实施例，而非将本发明的全部实施例限制于此。
20.图1为本发明实施例的mto装置停车卸剂系统的工艺路线图。
21.图中序号：100为反应器；200为再生器；310为第一储罐、320为第二储罐；401为催化剂转剂管线、402为卸剂主管线、403为第一卸剂管线、404为第二卸剂管线、405为第三卸剂管线、406为第一控制阀、407为第二控制阀、408为第三控制阀、409为第四控制阀、410为第五控制阀、411为倒剂管线、412为盲板阀、413为载气供给单元。
具体实施方式
22.下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。除非另作定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
23.在本发明的描述中，需要理解的是，“第一”、“第二”的表述用来描述本发明的各个元件，并不表示任何顺序、数量或者重要性的限制，而只是用来将一个部件和另一个部件区分开。
24.应注意到，当一个元件与另一元件存在“连接”、“耦合”或者“相连”的表述时，可以意味着其直接连接、耦合或相连，但应当理解的是，二者之间可能存在中间元件；即涵盖了直接连接和间接连接的位置关系。
25.应当注意到，使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
26.应注意到，“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的术语，仅用于表示相对位置关系，其是为了便于描述本发明，而不是所指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应的改
变。
27.参见图1，一种mto装置停车卸剂系统，包括反应器100、再生器200、第一储罐310、第二储罐320和载气供给单元413，再生器200用于催化剂的再生，为了解决反应器100和再生器200中的催化剂分别通过各自的管线进行卸剂，本实施例在反应器100与再生器200之间布设有催化剂转剂管线401，通过催化剂转剂管线401能够将反应器100中的催化剂转至再生器200中，进而通过再生器200统一进行卸剂工作，并且能够通过工厂风作为输送介质进行卸剂，而无需通过蒸汽作为输送介质进行卸剂，催化剂转剂管线401上设置有第一控制阀406，以便于实现管线的通断控制；为了实现再生器200的卸剂，本技术在再生器200上连通有卸剂主管线402，为了能够实现连续向不同的储罐内卸剂，卸剂主管线402与所述第一储罐310之间设置有第一卸剂管线403；所述卸剂主管线402与所述第二储罐320之间设置有第二卸剂管线404；在所述第一卸剂管线403和第二卸剂管线404上分别设置有第二控制阀407和第三控制阀408，以便于控制不同的管线的通断。本实施例的载气供给单元用于对相应管线提供卸剂输送介质，载气供给单元413提供的卸剂输送介质为工厂风和/或高温蒸汽。根据不同的催化剂的卸剂路线，选用不同的输送介质，以保障整个工艺的流畅性和可实施性。
28.上述结构在工作过程中，通过将反应器100内的催化剂转至再生器200中，进而统一由卸剂主管线402进行卸剂，并由第一卸剂管线403和第二卸剂管线404进行分配，先对其中一储罐进行卸剂，待相应的储罐卸剂至设定高度后，再导通另一储罐的管线，进而完成卸剂，在切换时，可以通过工人手动操作完成或者通过自动控制实现切换，实现连续卸剂作业，中间不停机。上述结构中的卸剂，卸剂输送介质均能够通过工厂风进行催化剂的卸剂，解决了催化剂在管线中“和泥”堵塞的问题。本技术的控制阀对各个管线的导通进行控制，从而能够根据需要对卸剂路线进行选择，实现不停机、不倒剂的工艺流程。
29.作为另一实施方式，在上述工艺结构的基础上，当第一卸剂管线403或第二卸剂管线404发生故障时，为了保障卸剂的有序进行，可以在第一储罐310和所述第二储罐320之间设置有倒剂管线411，在所述倒剂管线411上设置有第四控制阀409，当需要进行两储罐间催化剂的转移时，通过倒剂管线411进行倒剂作业，通常情况下倒剂管线不作业，留为备用。上述结构中通过倒剂管线411可以对本技术的工艺起到辅助作业的效果，当部分管线发生问题后，可以及时通过倒剂管线411实现卸剂工艺的切换，以降低维修时间、节约维修成本，使得整个卸剂工艺具有更大的容错率，保障系统的有序运行。根据工作的需要和管道布置的接口要求，可以在两个储罐之间布置两道倒剂管线，一道用于第一储罐向第二储罐倒剂，另一道用于第二储罐向第一储罐倒剂，或者两道倒剂管线的中部的为共用管线，共用管线两端各分支处两分支管线，并通过设置控制阀以实现相应的倒剂管线的导通。
30.作为另一实施方式，在上述两种实施方式的基础上，均可以进行以下结构的改进。即在反应器100与所述第一卸剂管线403或第二卸剂管线404之间连接第三卸剂管线405，在所述第三卸剂管线405上设置有第五控制阀410。上述结构的设计，可以为反应器100中的催化剂的卸剂作业提供另一卸剂路线，作为辅助卸剂工艺路线，在反应器100中的待生催化剂和再生器中的再生催化剂需要分别卸料、或者管线系统发生问题的情况下，可以通过新的管线工艺搭配实现卸剂作业；通过对不同的卸剂路线的规划，以提高卸剂效率、降低卸剂成本，保障卸剂作业有序实施。
31.进一步地，本技术可以在第一卸剂管线403、第二卸剂管线404和第三卸剂管线405上均设置有八字盲板阀412。本实施例通过八字盲板阀的设置，可以有效的控制管线的导通和截断，以便于配合控制阀实现整个系统的卸剂作业。
32.参见图1，本技术还公开了一种mto装置停车卸剂方法，利用如上述的mto装置停车卸剂系统进行反应器和再生器中催化剂的卸剂作业，具体包括以下步骤：
①
导通反应器100与再生器200之间的催化剂转剂管线401，并将反应器100中的催化剂转至再生器200中；
②
导通第一卸剂管线403和第二卸剂管线404二者中的其中一者、关闭另一者，将再生器200中的催化剂卸至对应导通的第一储罐310或第二储罐320内，实时检测相应的储罐内的料位，直至该储罐达到设定料位高度，储罐能够存储的催化剂的容量约100吨；具体地，在该步骤的操作和设备的布置中，可以在储罐内布置料位检测传感器，如红外检测或者超声波检测等，以实现储罐的料位的实时监控，控制阀可以采用电磁阀控制，通过控制系统对管线进行编程，使得电磁阀与相应的检测传感器进行联动，以达到实时检测和自动切换管线的目的，也可以通过工人进行手动操作切换管线，均可以实现不停机的连续卸剂作业；
③
切换第一卸剂管线403和第二卸剂管线404的导通和关闭状态，将剩余催化剂卸至另一储罐内，完成反应器100和再生器200的卸剂作业，根据管线上的电磁阀的类型，选择手动操作或自动控制，实现管线的切换。
33.再生器200卸剂作业的卸剂输送介质为工厂风，从而不会因为蒸汽携带的水汽造成和泥堵塞管道的问题。
34.经济效益计算依据：在采用原有的停车卸剂工艺是卸剂-停车倒剂-再卸剂三步，停车倒剂时，反应器流化蒸汽总量为50t/h，再生器使用主风+氮气流化，主风机电流130a，氮气流量450 nm3/h，蒸汽价格180元/吨，氮气价格0.51元/标方，电价格0.56元/度。
35.从而，节省能耗：（50*180+1.732*6*130*0.85*0.56+450*0.51）*2=19745元。还能够减少两器流化时间并减少催化剂跑损。
36.综上：本技术采用连续卸料的创新成果，经济效益节省19745元，并减少催化剂跑损。
37.进一步地，如果设置有倒剂管线411，那么结合第一储罐310和第二储罐320之间布置的倒剂管线411，本技术能够在第一卸剂管线403和第二卸剂管线404中其中一条无法作业时，进行工艺路线的修正和补救，以保障工艺的有序进行，并实现工艺的多样化选择。具体地，原有的步骤
①
和步骤
②
可以保持稳定运行，当步骤
②
结束后，停止再生器的卸剂作业，通过倒剂管线411进行第一储罐310和第二储罐320之间催化剂的倒剂作业，待倒剂结束后，重新向正常作业的储罐内卸剂；倒剂管线411也可以单独用于两个储罐之间的催化剂的倒剂作业，以实现特殊情况下储罐内的催化剂的周转。
38.进一步地，本技术还可以在反应器与第一卸剂管线403或第二卸剂管线404之间连接有第三卸剂管线405，当需要反应器100直接向储罐中卸剂时或催化剂转剂管线无法作业时，在步骤
①
中，导通所述反应器100与其中一储罐的卸剂管线411，直接进行反应器100的卸剂作业。 以此为基础，还可以对反应器100中的催化剂进行定量分不同的工艺路线进行卸剂，如按一定的份额直接卸剂至储罐内，另一部分通过再生器200后，再进行卸剂。当反应
器100通过第三卸剂管线405卸剂作业的卸剂输送介质为采用蒸汽。第三卸剂管线405也主要用于备用管线，在特殊情况下使用。
39.本技术的技术方案可以依托于原有的管路布置进行升级改造，进而对工艺路线进行优化，从而形成新的卸剂工艺，也可以在新的设备安装时进行新的管线布置，进而更好的区分好基础工艺路线和备用工艺路线，通过多种工艺路线的组合，可以更好的保障卸剂作业的有序稳定的实施，避免突发情况的出现。本实施例附图中所示出的工艺路线图是在原有的管线基础上进行工艺的改进，通过在原有两根管线之间布置跨线，进而使得原有的管线与跨线之间形成本技术所定义的新的卸剂管线。
40.本技术依托于原有的设计思路和管线布置，通过技术攻关，对卸剂工艺路线进行了新的规划，操作工在停车卸剂时无需再进行倒罐操作，通过控制阀可快速实现切罐卸剂，将原有的双线停车卸剂方法、卸剂-倒罐-卸剂三步卸剂方法整改为连续卸剂作业的1步完成，节省了至少2小时停车时间，并有效的缓解了传统的卸剂工艺中存在的堵塞、跑损等问题，优化了mto工艺操作规程及操作方法。
41.上文已详细描述了用于实现本发明的较佳实施例，但应理解，这些实施例的作用仅在于举例，而不在于以任何方式限制本发明的范围、适用或构造。本发明的保护范围由所附权利要求及其等同方式限定。所属领域的普通技术人员可以在本发明的教导下对前述各实施例作出诸多改变，这些改变均落入本发明的保护范围。