[實用新型]移動床甲醇制烴系統

有效

• 申請號: 201520182709.8
• 申請日: 2015-03-27
• 公開（公告）號: CN204848758U
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 許賢文;李利軍;孫富偉;李盛興;勞國瑞;劉林洋;盧秀榮;豐存禮;劉德新;黃科
• 申請（專利權）人: 中國昆侖工程公司;中國紡織工業設計院
• 主分類號: C10G2/00
• 分類號: C10G2/00;B01J8/08
• 代理公司: 北京市卓華知識產權代理有限公司 11299
• 代理人: 周瑞艷

技術領域

本實用新型涉及一種采用移動床的甲醇制烴系統。

背景技術

BTX芳烴(Benzene，Toluene，Xylene)是石油化工重要的基本原料，其中對二甲苯(PX)需求最大。隨著國內PX下游PTA、聚酯生產能力的迅速擴張，市場上PX供給嚴重不足，至2013年，我國對二甲苯對外依存度已高達55.3％，供需缺口進一步加大。傳統工藝生產PX項目工程建設難度大、生產技術門檻高、投資大，受原料石腦油資源限制較多。當前我國石油資源緊張及消費需求的增加造成了生產芳烴的原料石腦油、輕柴油等資源短缺，必須尋求新途徑替代傳統的石油路線生產芳烴產品。與此形成鮮明對比的是國內煤炭資源豐富，主要以煤為原料生產的甲醇產能嚴重過剩。結合我國“缺油、少氣、富煤”的基本國情，利用豐富的煤炭資源合成甲醇，研究和開發甲醇催化轉化制備芳烴(MTA)工藝，可以在生產環節就獲得高濃度PX，提高甲醇下游產品的附加值，從而有效減少芳烴產品對石油的依賴性。

目前國內外研發的甲醇芳構化技術正逐步進入產業化階段，部分技術已經實現工業化。MOBILE固定床甲醇制芳烴(制汽油)技術于20世紀七十年代實現了工業化，并已經在國內得到了工業應用；中科院山西煤化所固定床技術于2010年在國內得到了工業應用；清華大學流化床甲醇芳構化技術于2013年實現了萬噸級工業示范裝置運行。目前，固定床生產技術應用范圍較廣，但是受限于反應再生之間的切換，產能受到限制；流化床雖然憑借其連續反應再生的過程，在產能上具有非常大的發展空間，但對于甲醇這一特殊物料的流態化操作仍然需要進一步探索工藝與操作方式。目前固定床與流化床操作方式均存在一定的缺點，不同程度地制約著甲醇制芳烴領域的大規模發展，具體如下：

1)固定床操作方式的缺點：

(1)反應再生頻繁切換，失活催化劑需要間斷再生，反應器用于反應的時間受到大幅度壓縮，產能嚴重受限；(2)反應再生頻繁切換不僅操作繁瑣，且存在誤操作隱患，不利于長周期運行；(3)由再生切入反應后需要一段時間才能達到平穩運行狀態，物料損耗較大；(4)公用工程消耗大，特別是反應再生切換過程需要消耗大量的氮氣；(5)固定床在生產過程易存在溝流、偏流等情況，反應器內易結焦，催化劑孔道易堵塞，影響產品質量與生產安全；(6)固定床反應熱移除困難，催化劑更換成本高。

2)流化床操作方式的缺點：

(1)流化床層內催化劑返混程度較重，局部反應過度易導致結焦；(2)流化床層內湍動劇烈，磨損嚴重，昂貴的催化劑易破損進而發生跑損，造成經濟上的損失；(3)流化床層內停留時間分布較廣，易導致產品分布較寬，目標產物的收率降低；(4)溫度及壓力波動都會影響氣固分離系統的效率，進而影響后續分餾系統；(5)對于生焦率低的反應系統，流化床的反應再生系統熱平衡難以維持。

發明內容

為了克服現有技術下的上述缺陷，本實用新型的目的在于提供一種移動床甲醇制烴系統，該系統能夠實現甲醇芳構化反應與催化劑再生過程的連續化，能夠提高反應過程的細化控制程度，實現加工工藝之間有效地物料利用與熱集成，具有催化劑活性穩定、壓降低、平推流反應、返混少等優點。

本實用新型的技術方案是：

一種移動床甲醇制烴系統，包括烴合成單元，所述烴合成單元采用多個依次連接(此處稱為串聯)的第1反應器至第N反應器，N為大于或等于2的自然數，相鄰兩反應器中前一反應器的催化劑出口連接后一反應器的催化劑進口，后一反應器的反應產物出口連接前一反應器的原料進口，第N反應器的催化器出口連接一再生器的進口，所述再生器的出口連接第1反應器的催化劑進口，第N反應器的原料進口構成烴合成單元的原料進口，第1反應器的反應產物出口構成烴合成單元的反應產物出口，所述反應器為徑向移動床反應器。

所述反應器可以為“π”型反應器或者“Z”型反應器，可以是向心型反應器或離心型反應器。

所述移動床甲醇制烴系統還可以包括分離單元和后處理單元，所述分離單元包括氣油水三相分離裝置和單級或多級的油相分餾裝置，烴合成單元的反應產物出口經反應出料管路連接三相分離裝置的物料進口，且管路上設有冷卻裝置，三相分離裝置的水出口連接含油污水處理裝置，三相分離裝置的油相出口連接油相分餾裝置的進口，三相分離裝置的氣相出口連接兩條管路，一條連接后處理單元的進口，另一條連接一壓縮機的進口，該壓縮機的出口經單條循環氣管路連接第N反應器的原料進口，或經多條循環氣管路對應連接包括第N反應器在內的多個反應器的原料進口。