一种再生气循环回收的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种再生气循环回收的装置及方法，由再生气进料管线流入的再生气与反应器内的催化剂反应使催化剂活性提高，反应后的再生气废气从反应器采出端输出经换热器换热后进入分离罐，分离罐对再生气废气进行闪蒸后，气相的再生气废气从分离罐顶部输出并通过气相输出管线并被第一气相输出子管线和第二气相输出子管线分成两股流，第一气相输出子管线中的股流用于循环回收，第二气相输出子管线中的股流排放或燃烧；流量控制器通过第一流量变送器和气体排放分析仪采集第二气相输出子管线的股流流量和再生气废气中关键组分的比例，通过计算后控制阀门调整新进再生气和循环再生气废气的比例，从而保证进入反应器的再生气的关键组分为预设的浓度值。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开，由再生气进料管线流入的再生气与反应器内的催化剂反应使催化剂活性提高，反应后的再生气废气从反应器采出端输出经换热器换热后进入分离罐，分离罐对再生气废气进行闪蒸后，气相的再生气废气从分离罐顶部输出并通过气相输出管线并被第一气相输出子管线和第二气相输出子管线分成两股流，第一气相输出子管线中的股流用于循环回收，第二气相输出子管线中的股流排放或燃烧；流量控制器通过第一流量变送器和气体排放分析仪采集第二气相输出子管线的股流流量和再生气废气中关键组分的比例，通过计算后控制阀门调整新进再生气和循环再生气废气的比例，从而保证进入反应器的再生气的关键组分为预设的浓度值。【专利说明】
本专利技术涉及催化剂再生领域，具体而言，涉及一种用于MTP (Methanol ToPropylene,甲醇制丙烯)装置反应器的再生气循环回收的装置及方法。
技术介绍
现有装置中，反应器通常需要进行再生操作。这些需要再生的设备由正常操作工况切换到再生工况时，通常要经过退料、泄压、置换、吹扫、再生的步骤。在置换、吹扫和再生的步骤中，通常使用再生气对设备内的催化剂或干燥剂进行处理。进入设备的再生气通常使用新鲜的惰性气体或者不影响设备内催化剂性能的气体。再生气进入设备内部后，与催化剂表面的积炭/杂质进行反应，或者携带催化剂或干燥剂脱附的杂质气体，最终排出反应器。排出设备的再生气体，如果含有可燃气体，通常采用直接排放到火炬系统进行燃烧的办法，如果再生气不含有可燃或毒性气体，则通常会采用直接排放到大气的办法。典型的固定床反应器再生流程示意图见图1。 在现有的再生反应过程中，第一阀组234打开，第八阀1061关闭，第九阀241及第六阀251关闭，第七阀1051打开，再生气由再生气进料管线107进入，首先经过过热器102加热达到再生温度后，进入反应器101进气端，通过催化剂床层时，再生后气体的组分发生了变化，在反应器101底部排出，经过换热器103回收热量后，通过分离罐104分离，然后从废气排放管线105直接排放到大气或进入火炬系统燃烧。整个流程中，再生气一次性全部排出到大气或火炬系统，排放量较大，浪费再生气。 由于反应器的再生过程中，从再生初期到再生末期，再生气的组分是一直变化的。尤其是再生末期，催化剂或干燥剂中的杂质含量已经剩余的较少，再生气通常没有经过任何反应直接穿过设备，排出设备之外，导致再生气的利用率较低。 以往的改进是从再生气的排放处考虑再生气的回收，将再生气排入焚烧炉或裂解炉等加热设备的进风口，希望再生气的燃烧能够提供部分能量，再通过加热炉的换热管进行能量回收。但是由于再生气经过反应器再生后，其中的氧气已经消耗，其主要的组成为大量的氮气和二氧化碳。如果再生气排放到加热炉炉膛，会降低加热炉的热效率。 因此，迫切需要对现有的再生气循环系统进行改进。
技术实现思路
本专利技术提供，用以从提高再生气的利用率出发，降低单位时间内再生气的排放量，提高再生气的利用效率，以解决再生气浪费的问题。 为达到上述目的，本专利技术提供了一种再生气循环回收装置，包括第一阀组、第二阀组、过滤器、过热器、压缩机、换热器、缓冲罐、第一冷却器、气体排放分析仪、流量控制器、第一流量变送器、废气排放控制器、第二流量变送器、反应器、分离罐、再生气进料管线、反应输出管线、气相输出管线、第一气相输出子管线、第二气相输出子管线、第三阀、止回阀、第四阀，其中: 所述再生气进料管线上依次设有所述第一阀组、所述过热器、所述第二流量变送器，所述再生气进料管线最终与所述反应器进气端连接；由所述再生气进料管线流入的所述再生气经过所述反应器内的催化剂床层时与所述催化剂床层上的催化剂反应，使所述催化剂活性提高，反应后的再生气废气从所述反应器采出端输出； 所述反应器采出端通过所述反应输出管线与所述分离罐连接，所述反应输出管线上设有所述换热器；所述反应器采出端输出的再生气废气经所述换热器换热后进入所述分离罐，所述分离罐对所述再生气废气进行闪蒸后，气相的所述再生气废气从所述分离罐顶部输出； 所述气相输出管线与所述分离罐顶部连接，所述气相输出管线最终分成所述第一气相输出子管线和所述第二气相输出子管线；从所述分离罐顶部输出的气相的所述再生气废气通过所述气相输出管线并被所述第一气相输出子管线和所述第二气相输出子管线分成两股流，所述第一气相输出子管线中的股流用于循环回收，所述第二气相输出子管线中的股流排放到大气或被燃烧； 所述第一阀组及所述第二阀组的开闭程度分别控制由所述再生气进料管线新进再生气及排放到大气或被燃烧的所述第二气相输出子管线中的股流的流量； 所述第一气相输出子管线上依次设有所述第三阀、所述过滤器、所述第一冷却器、所述缓冲罐、所述压缩机、所述止回阀、所述第四阀，并最终连接在所述再生气进料管线上所述第一阀组和所述过热器之间处；所述第一气相输出子管线中的股流通过所述第三阀流入所述过滤器，经所述过滤器滤去部分固体颗粒，并经所述第一冷却器冷却到所述压缩机入口所需温度后，由所述缓冲器除去液相，再进入所述压缩机压缩加压，经过所述止回阀和所述第四阀后与所述再生气进料管线中的新进再生气混合； 所述第二气相输出子管线上依次设有所述气体排放分析仪、所述第一流量变送器及所述第二阀组；其中，所述气体排放分析仪用于分析所述再生气废气中关键组分在所述再生气废气中的浓度比例，所述第一流量变送器采集所述第二气相输出子管线的股流的流量; 所述废气排放控制器与所述第一流量变送器及所述第二阀组信号连接，所述流量控制器与所述废气排放控制器、所述第二流量变送器、所述气体排放分析仪及所述第一阀组信号连接，所述第一流量变送器将所述第二气相输出子管线的股流的流量经所述废气排放控制器传递给所述流量控制器，所述第二流量变送器将进入所述反应器的所述再生气的流量传递给所述流量控制器，所述气体排放分析仪将所述再生气废气中关键组分在所述再生气废气中的比例传递给所述流量控制器，所述流量控制器计算为达到预设的、所述反应器需要的所述再生气的关键组分的浓度值所需的由所述再生气进料管线新进再生气与通过所述第二气相输出子管线排放到大气或被燃烧的所述再生气废气股流的比值，并根据计算结果控制所述第一阀组及通过所述废气排放控制器控制所述第二阀组的开闭程度以分别调节所述再生气进料管线及第二气相输出子管线的股流大小，从而保证进入所述反应器的所述再生气的关键组分的浓度值为预设的浓度值。 其中，防喘振旁路线、第三流量变送器及第五阀，其中，所述第三流量变送器及第五阀设在所述防喘振旁路线上，所述第三流量变送器设在所述压缩机出口处的所述第一气相输出子管线上，用于检测所述压缩机的流量；所述防喘振旁路线的一端连接在所述第一气相输出子管线上的所述第三流量变送器之后，另一端连接在所述第一气相输出子管线上的所述过滤器与所述第一冷却器之间，用于防止所述压缩机喘振。 其中，所述压缩机为二级压缩机，其中该二级压缩机一段与该二级压缩机二段之间连接第二冷却器，用于将所述压缩机一段加压后的气体冷却至所述压缩机二段入口允许温度。 此外，本专利技术还提供一种利用所述的再生气循环回收装置的再生气循环回收方法，包括以下步骤: 由所述再生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种再生气循环回收装置，其特征在于，包括第一阀组、第二阀组、过滤器、过热器、压缩机、换热器、缓冲罐、第一冷却器、气体排放分析仪、流量控制器、第一流量变送器、废气排放控制器、第二流量变送器、反应器、分离罐、再生气进料管线、反应输出管线、气相输出管线、第一气相输出子管线、第二气相输出子管线、第三阀、止回阀、第四阀，其中：所述再生气进料管线上依次设有所述第一阀组、所述过热器、所述第二流量变送器，所述再生气进料管线最终与所述反应器进气端连接；由所述再生气进料管线流入的所述再生气经过所述反应器内的催化剂床层时与所述催化剂床层上的催化剂反应，使所述催化剂活性提高，反应后的再生气废气从所述反应器采出端输出；所述反应器采出端通过所述反应输出管线与所述分离罐连接，所述反应输出管线上设有所述换热器；所述反应器采出端输出的再生气废气经所述换热器换热后进入所述分离罐，所述分离罐对所述再生气废气进行闪蒸后，气相的所述再生气废气从所述分离罐顶部输出；所述气相输出管线与所述分离罐顶部连接，所述气相输出管线最终分成所述第一气相输出子管线和所述第二气相输出子管线；从所述分离罐顶部输出的气相的所述再生气废气通过所述气相输出管线并被所述第一气相输出子管线和所述第二气相输出子管线分成两股流，所述第一气相输出子管线中的股流用于循环回收，所述第二气相输出子管线中的股流排放到大气或被燃烧；所述第一阀组及所述第二阀组的开闭程度分别控制由所述再生气进料管线新进再生气及排放到大气或被燃烧的所述第二气相输出子管线中的股流的流量；所述第一气相输出子管线上依次设有所述第三阀、所述过滤器、所述第一冷却器、所述缓冲罐、所述压缩机、所述止回阀、所述第四阀，并最终连接在所述再生气进料管线上所述第一阀组和所述过热器之间处；所述第一气相输出子管线中的股流通过所述第三阀流入所述过滤器，经所述过滤器滤去部分固体颗粒，并经所述第一冷却器冷却到所述压缩机入口所需温度后，由所述缓冲器除去液相，再进入所述压缩机压缩加压，经过所述止回阀和所述第四阀后与所述再生气进料管线中的新进再生气混合；所述第二气相输出子管线上依次设有所述气体排放分析仪、所述第一流量变送器及所述第二阀组；其中，所述气体排放分析仪用于分析所述再生气废气中关键组分在所述再生气废气中的浓度比例，所述第一流量变送器采集所述第二气相输出子管线的股流的流量；所述废气排放控制器与所述第一流量变送器及所述第二阀组信号连接，所述流量控制器与所述废气排放控制器、所述第二流量变送器、所述气体排放分析仪及所述第一阀组信号连接，所述第一流量变送器将所述第二气相输出子管线的股流的流量经所述废气排放控制器传递给所述流量控制器，所述第二流量变送器将进入所述反应器的所述再生气的流量传递给所述流量控制器，所述气体排放分析仪将所述再生气废气中关键组分在所述再生气废气中的比例传递给所述流量控制器，所述流量控制器计算为达到预设的、所述反应器需要的所述再生气的关键组分的浓度值所需的由所述再生气进料管线新进再生气与通过所述第二气相输出子管线排放到大气或被燃烧的所述再生气废气股流的浓度比值，并根据所述浓度比值控制所述第一阀组及通过所述废气排放控制器控制所述第二阀组的开闭程度以分别调节所述再生气进料管线及所述第二气相输出子管线的股流大小，从而保证进入所述反应器的所述再生气的关键组分的浓度值为预设的浓度值。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉鑫，王勇，路聿轩，郭克伦，张霄航，曹新波，曹媛维，姜南，陈晴，杨桂春，石海涛，于震坤，
申请(专利权)人：中国寰球工程公司，
类型：发明
国别省市：北京;11