一种甲醇制丙烯的制备系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种甲醇制丙烯的制备系统，包括：用于甲醇制二甲醚的第一反应器、用于二甲醚制丙烯的第二反应器、用于循环烃和水蒸气混合的混合装置、用于物料加热的加热装置、用于对第一反应器的出口物料进行分离的分离装置、用于向第二反应器的第二至最末催化剂床层输送物料的第一侧线管道和第二侧线管道、用于对第二反应器的出口物料进行分离的精制单元。本实用新型专利技术的甲醇制丙烯的制备系统，可控制催化剂床层的进料和温升，提高丙烯的收率。

A preparation system of propylene from methanol

The utility model provides a preparation system of methanol for propylene, including a first reactor for two methyl ether of methanol, a second reactor for making propylene with two methyl ether, a mixing device for mixing the circulating hydrocarbon and water vapor, a heating device for heating the material, and a separation for the outlet material of the first reactor. A separation unit, a first side line pipe and a second side line pipe for transporting material from the second to the last catalyst bed layer of the second reactor, and a refining unit for separating the outlet materials of the second reactor. The preparation system of methanol to propylene of the utility model can control the feed and temperature rise of the catalyst bed and improve the yield of propylene.

【技术实现步骤摘要】
一种甲醇制丙烯的制备系统
本技术属于天然气化工和煤化工领域，特别是一种甲醇制丙烯的制备系统。
技术介绍
丙烯作为重要的石油化工基础原料，年需求量巨大，可用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷以及异丙醇等。目前，丙烯主要来自于石油加工中的轻油裂解/裂化工艺，而且以联产物或副产物方式得到，但随着“石油危机”问题的出现，势必会使丙烯在原料及产量上受到很大的限制。甲醇制丙烯(MTP)工艺是指以煤基或天然气基合成的甲醇为原料，在催化剂的作用下生产丙烯的化工工艺技术。针对我国富煤、贫油、少气的能源结构，MTP技术具有很好的应用前景和深远的战略意义。德国鲁奇公司(Lurgi)是世界上将MTP技术成功工业化应用的公司，该技术的反应设备主要由二甲醚反应器和MTP反应器构成，其中，在二甲醚反应器中，原料甲醇转化生成含二甲醚、未反应甲醇和水的混合物流。在MTP反应器中，DME/MeOH(二甲醚/甲醇)混合物在沸石基催化剂(cat.2)作用下转化为烯烃，主要反应为：在实际生产中，为提高丙烯收率，通常会将MTP反应器的产物经精制单元处理，以分离目标产物，并将分离后剩余的主要含有C2、C4、C5和C6组分的烃类物流作为循环烃产物流与水蒸气混合后从MTP反应器顶部送入反应器进行再次反应。从反应器顶部进入的循环烃产物流，往往含有除丙烯外的其他烯烃，经转化后可进一步提高丙烯收率。而在顶部进料中加入适量工艺蒸汽，一方面可作为放热反应的吸热物料，有助于控制催化剂床层的温升；另一方面，可起到延缓催化剂积碳失活的作用。然而研究发现，将循环烃产物流从MTP反应器顶部引入MTP反应器进行再次反应，虽然可在一定程度上提高丙烯收率，但是提高程度有限。此外，目前国内外已有多项专利技术涉及MTP
，如中国专利CN101080373A，CN101659592A，CN101142156A等，但都侧重在甲醇制丙烯的工艺技术路线及其催化剂制备方法上，而就如何能提供一种新的甲醇制丙烯的反应系统，并在其基础上进一步提高丙烯收率的关键技术却鲜有报导。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种甲醇制丙烯的制备系统，以提高丙烯收率。为实现上述技术目的的一个方面，本技术采用如下技术方案：一种甲醇制丙烯的制备系统，包括：第一反应器，用于进行甲醇合成二甲醚反应，以得到第一产物流；所述第一产物流包括二甲醚、水以及未反应的甲醇；第二反应器，用于进行所述第一产物流制丙烯反应，以得到第二产物流；并且在所述第二反应器内沿纵向设有多个催化剂床层；混合装置，用于使来自水蒸汽管线与循环烃产物流管线的物料混合，以得到烃汽混合物；加热装置，用于将来自所述第一反应器的部分第一产物流与来自所述混合装置的部分烃汽混合物加热升温，并送至第二反应器的第一催化剂床层；分离装置，用于对来自所述第一反应器的部分第一产物流进行分离，以得到轻组分产物流和重组分产物流；第一侧线管道，用于接收来自所述分离装置的轻组分产物流与来自所述混合装置的部分烃汽混合物，并将接收的物料分别送至第二反应器的第二至最末催化剂床层；第二侧线管道，用于接收来自所述分离装置的重组分产物流，并将接收的物料分别送至第二反应器的第二至最末催化剂床层；和精制单元，用于对所述第二产物流进行分离，以得到包含C2、C4、C5和C6组分的循环烃产物流，将所述循环烃产物流通过所述循环烃产物流管线送入所述混合装置中水蒸汽管线。优选地，所述催化剂床层共有4-8个，比如6个。优选地，所述加热装置为加热炉或加热器。优选地，所述第一侧线管道上设置有控制阀。优选地，所述第二侧线管道上设置有控制阀。本技术的有益效果在于：(1)本技术的甲醇制丙烯的制备系统，通过将循环烃和水蒸汽的烃汽混合物分别送入各催化剂床层，以缩小各床层的进料差异，有利于使各催化剂床层的反应条件基本保持一致，进而可以在反应过程中将催化剂床层的温升控制在10-30℃，热点温度控制在460-490℃，既避免了飞温现象又有利于使催化剂床层整体保持较高的活性，提高原料利用率和丙烯产率；(2)另一方面，本技术的甲醇制丙烯的制备系统，将第一产物流分为两部分并分别送至不同催化剂床层，虽然不利于缩小各床层的进料产异性，但研究发现将部分未分离的第一产物流直接送入第二反应器的第一催化剂床层，可进一步利用其中甲醇与二甲醚的反应平衡，提高丙烯的收率，降低经济损耗。附图说明图1是本技术的制备系统在一种实施方式的工艺流程图；图2是对比例中甲醇制丙烯的制备系统的工艺流程图。具体实施方式以下通过具体实施例对本技术的技术方案及其效果做进一步说明。以下实施例仅用于说明本技术的内容，并不用于限制本技术的保护范围。应用本技术的构思对本技术进行的简单改变都在本技术要求保护的范围内。如图1所示，本技术的甲醇制丙烯的制备系统，包括：第一反应器2，用于进行甲醇合成二甲醚反应，以得到第一产物流；所述第一产物流包括二甲醚、水以及未反应的甲醇；所述第一反应器2可以为本领域常用的DME反应器；第二反应器13，用于进行所述第一产物流制丙烯反应，以得到第二产物流；并且在所述第二反应器13内沿纵向设有多个催化剂床层14，优选4-8个，比如6个；所述第二反应器13可以为本领域常用的MTP反应器；所述第二产物流中主要包含C2、C4、C5和C6烃，以及作为主要产物的丙烯；混合装置17，用于使来自水蒸汽管线9与循环烃产物流管线8的物料混合，以得到烃汽混合物；所述混合装置17为本领域常用的混合设备；加热装置12，用于将来自所述第一反应器2的部分第一产物流与来自所述混合装置17的部分烃汽混合物加热升温，并送至第二反应器的第一催化剂床层；所述加热装置12为本领域常用的用于加热的装置，比如加热器、加热炉；分离装置5，用于对来自所述第一反应器2的部分第一产物流进行分离，以得到轻组分产物流和重组分产物流；所述分离装置5可以为本领域常用的可用于轻重组分分离的装置，比如DME分离器；第一侧线管道18，用于接收来自所述分离装置5的轻组分产物流与来自所述混合装置17的部分烃汽混合物，并将接收的物料分别送至第二反应器的第二至最末催化剂床层；第二侧线管道7，用于接收来自所述分离装置5的重组分产物流，并将接收的物料分别送至第二反应器的第二至最末催化剂床层；和精制单元19，用于对所述第二产物流分离，在分离出目标产物丙烯后，得到包含C2、C4、C5和C6组分的循环烃产物流，将所述循环烃产物流通过所述循环烃产物流管线8送入所述混合装置17中。在一种实施方式中，所述催化剂床层14共有4-8个，比如6个。运行时，原料甲醇经原料进料管线1输入第一反应器2中进行反应产生二甲醚(DEM)，来自第一反应器2的第一产物流(包括未完全反应的甲醇、反应产生的二甲醚和少量的水)进一步分为两部分，其中一部分经管线输入分离装置5中进行分离，在顶部得到轻组分产物流(包括二甲醚和少量甲醇)，在底部得到重组分产物流(包括水和少量甲醇)；另一部分经管线41输入加热装置12中。来自循环烃产物流管线8的循环烃和来自水蒸汽管线9的水蒸汽进入混合装置17混合得到烃气混合物，所述烃气混合物分为两部分，其中一部分经管线16送入加热装置12中与来自管线41的物料混合、升温。来自所述加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甲醇制丙烯的制备系统，包括：第一反应器(2)，用于进行甲醇合成二甲醚反应，以得到第一产物流；所述第一产物流包括二甲醚、水以及未反应的甲醇；第二反应器(13)，用于进行所述第一产物流制丙烯反应，以得到第二产物流；并且在所述第二反应器(13)内沿纵向设有多个催化剂床层(14)；其特征在于，所述制备系统还包括：混合装置(17)，用于使来自水蒸汽管线(9)与循环烃产物流管线(8)的物料混合，以得到烃汽混合物；加热装置(12)，用于将来自所述第一反应器(2)的部分第一产物流与来自所述混合装置(17)的部分烃汽混合物加热升温，并送至第二反应器的第一催化剂床层；分离装置(5)，用于对来自所述第一反应器(2)的部分第一产物流进行分离，以得到轻组分产物流和重组分产物流；第一侧线管道(18)，用于接收来自所述分离装置(5)的轻组分产物流与来自所述混合装置(17)的部分烃汽混合物，并将接收的物料分别送至第二反应器的第二至最末催化剂床层；第二侧线管道(7)，用于接收来自所述分离装置(5)的重组分产物流，并将接收的物料分别送至第二反应器的第二至最末催化剂床层；和精制单元(19)，用于对所述第二产物流进行分离，以得到包含C2、C4、C5和C6组分的循环烃产物流，将所述循环烃产物流通过所述循环烃产物流管线(8)送入所述混合装置(17)中。...

【技术特征摘要】
1.一种甲醇制丙烯的制备系统，包括：第一反应器(2)，用于进行甲醇合成二甲醚反应，以得到第一产物流；所述第一产物流包括二甲醚、水以及未反应的甲醇；第二反应器(13)，用于进行所述第一产物流制丙烯反应，以得到第二产物流；并且在所述第二反应器(13)内沿纵向设有多个催化剂床层(14)；其特征在于，所述制备系统还包括：混合装置(17)，用于使来自水蒸汽管线(9)与循环烃产物流管线(8)的物料混合，以得到烃汽混合物；加热装置(12)，用于将来自所述第一反应器(2)的部分第一产物流与来自所述混合装置(17)的部分烃汽混合物加热升温，并送至第二反应器的第一催化剂床层；分离装置(5)，用于对来自所述第一反应器(2)的部分第一产物流进行分离，以得到轻组分产物流和重组分产物流；第一侧线管道(18)，用于接收来自所述分离装置(5)的轻组分产物流与来自...

【专利技术属性】
技术研发人员：王林，雍晓静，焦洪桥，张伟，罗春桃，袁炜，王军，王亮，刘素丽，魏旭礼，杜正平，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，神华宁夏煤业集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京,11