[發明專利]MTO催化劑再生及煙氣回收裝置及方法

在審

• 申請號: 201810184060.1
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108339357A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 王鶴鳴;吳國祥;高文剛;劉義;潘海濤
• 申請（專利權）人: 國家能源投資集團有限責任公司;中國神華煤制油化工有限公司;神華新疆化工有限公司
• 主分類號: B01D50/00
• 分類號: B01D50/00;B01D53/18;B01J38/12
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 韓建偉;謝湘寧

本發明提供了一種MTO催化劑再生及煙氣回收的裝置及方法。該裝置包括含氧氣體供應裝置、再生器、凈化裝置、洗滌裝置和氣體分離裝置。含氧氣體供應裝置設置有含氧氣體供應口，再生器設置有含氧氣體入口，含氧氣體入口與含氧氣體供應口相連通；凈化裝置設置有凈化裝置入口，且凈化裝置入口與煙氣出口相連通；洗滌裝置設置有初次凈化氣入口和凈化氣出口，且初次凈化氣入口與初次凈化氣出口相連通；以及氣體分離裝置設置有凈化氣入口，凈化氣入口與凈化氣出口相連通。使用上述裝置對待再生的催化劑進行再生及煙氣回收的方法具有再生煙氣量低、操作簡單、成本低以及適合工業化等特點。

技術領域

本發明涉及甲醇制烯烴領域，具體而言，涉及一種MTO催化劑再生及煙氣回收裝置及方法。

背景技術

乙烯和丙烯是石油化工工業的基礎原料，過去的工藝是通過烴類裂解或催化裂解獲得。在全球石油供應日趨緊張的情況下，人們開發了用含氧化合物，特別是以甲醇、乙醇，為原料生產低碳烯烴的工藝(即MTO工藝)。醇類可以用通過天然氣或煤炭的合成氣制得，這有利于避免使用石油資源。

在MTO工藝中，隨著含氧化合物原料與催化劑接觸，焦炭(含碳物質)容易在催化劑上聚集，這會導致上述催化劑活性變差或完全失活，因而需要對催化劑進行再生以去除上述焦炭。

目前，MTO催化劑再生采用主風(空氣)將20～30％焦炭熱量以不完全再生方式轉移到煙氣中，生成的煙氣再進入CO焚燒爐燃燒，燃燒煙氣熱量用于產生蒸汽，排出煙氣降溫至200～300℃左右，排入大氣。在上述再生過程中由于MTO催化劑在再生裝置中的停留時間較長，因而使得MTO催化劑的磨損較大。同時空氣燒焦后的煙氣中含有N₂和CO，由于氮氣的存在使得上述煙氣中的CO無法得到回收利用，從而造成了資源浪費。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種MTO催化劑再生及煙氣回收的裝置及方法，以解決現有MTO催化劑再生過程中存在MTO催化劑的磨損較大以及煙氣中的CO無法回收利用的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面提供了一種MTO催化劑再生裝置，該裝置包括：含氧氣體供應裝置、再生器、凈化裝置、洗滌裝置和氣體分離裝置。含氧氣體供應裝置設置有含氧氣體供應口，含氧氣體為氧氣，或氧氣與二氧化碳和/或水蒸氣的混合氣體；再生器設置有待再生的催化劑入口、含氧氣體入口、第一再生催化劑出口和煙氣出口，含氧氣體入口與含氧氣體供應口相連通；凈化裝置設置有凈化裝置入口、第二再生催化劑出口和初次凈化氣出口，且凈化裝置入口與煙氣出口相連通；洗滌裝置設置有初次凈化氣入口和凈化氣出口，且初次凈化氣入口與初次凈化氣出口相連通；以及氣體分離裝置設置有凈化氣入口、二氧化碳出口和一氧化碳出口，凈化氣入口與凈化氣出口相連通。

進一步地，MTO催化劑再生裝置還包括余熱回收裝置，余熱回收裝置設置在煙氣出口與凈化裝置入口之間流路上。

進一步地，第一再生催化劑出口與MTO反應器的催化劑入口相連通，和/或第二再生催化劑入口與MTO反應器的催化劑入口相連通；優選地，一氧化碳出口與2-丙基庚醇制備裝置相連通。

進一步地，二氧化碳出口與含氧氣體供應裝置的入口端相連通。

進一步地，再生器為依次串聯的n個，各再生器上均設置有待再生的催化劑入口、含氧氣體入口、第一再生催化劑出口和煙氣出口；其中，n≥2，且按照物料流動順序，第n-1個再生器上的煙氣出口與第n個再生器上的待再生的催化劑入口相連通，第n個再生器上的煙氣出口與凈化裝置入口相連通，且各再生器的含氧氣體入口均與含氧氣體供應口相連通。

進一步地，凈化裝置包括：過濾裝置和多級旋風分離裝置。過濾裝置設置有凈化裝置入口和過濾器出口；以及多級旋風分離裝置設置有多級旋風分離裝置入口、第二再生催化劑出口和初次凈化氣出口；且過濾器出口與多級旋風分離裝置入口相連通。

進一步地，氣體分離裝置為二氧化碳吸收塔；優選地，再生器為流化床再生器。