甲醇制丙烯固定床反應(yīng)器的緊急停車方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及甲醇制丙烯固定床反應(yīng)器的緊急停車方法及系統(tǒng)。緊急停車方法包括如下步驟：當(dāng)所述固定床反應(yīng)器內(nèi)部溫度高于第一設(shè)定溫度或低于第二設(shè)定溫度時，停止向所述固定床反應(yīng)器注入二甲醚，并向所述固定床反應(yīng)器中注入壓力水霧以對所述固定床反應(yīng)器內(nèi)部進(jìn)行降溫操作，其中，所述第一設(shè)定溫度高于所述第二設(shè)定溫度。緊急停車系統(tǒng)應(yīng)用上述緊急停車方法進(jìn)行緊急停車操作。本發(fā)明的緊急停車方法及緊急停車系統(tǒng)可以避免由于使用氮?dú)舛斐煞磻?yīng)氣的浪費(fèi)，并無需經(jīng)過火炬處理。
【專利說明】甲醇制丙烯固定床反應(yīng)器的緊急停車方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，尤其涉及甲醇制丙烯固定床反應(yīng)器的緊急停車方法及甲醇制丙烯固定床反應(yīng)器的緊急停車系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在甲醇制烯烴的生產(chǎn)過程中，必須保證甲醇制丙烯(MTP)的固定床反應(yīng)器的溫度在某一特定區(qū)間內(nèi)，避免造成催化劑選擇性降低、過度結(jié)焦、保護(hù)上述固定床反應(yīng)器及催化劑。該甲醇制丙烯的反應(yīng)是一個高放熱反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度是固定床反應(yīng)器正常運(yùn)行的重要保證。一旦發(fā)生超溫或低溫時，催化劑對丙烯的選擇性降低，甲烷的選擇性提高，嚴(yán)重時，催化劑迅速結(jié)焦失活，甚至導(dǎo)致催化劑骨架脫鋁，造成不可恢復(fù)性損壞。在發(fā)生超溫或低溫之前必須采取安全措施使固定床反應(yīng)器緊急停車?，F(xiàn)安全保護(hù)系統(tǒng)采用在緊急停車時向固定床反應(yīng)器內(nèi)充入高壓氮?dú)夥桨?，一方面氮?dú)饪梢允构潭ù卜磻?yīng)器迅速降溫，另一方面氮?dú)膺M(jìn)入催化劑后可促使反應(yīng)停止，以保護(hù)固定床反應(yīng)器及催化劑。但是，在充入氮?dú)夂?，反?yīng)氣(固定床反應(yīng)器內(nèi)的含甲醇、二甲醚、烴類等物質(zhì)的氣體)內(nèi)含有大量氮?dú)?，不宜進(jìn)入后面烯烴分離系統(tǒng)，經(jīng)過急冷系統(tǒng)后只能采用放空至火炬。由此，會在緊急停車后浪費(fèi)大量的反應(yīng)氣，并需經(jīng)火炬處理，從而提高了生產(chǎn)成本。此外，若要由緊急停車到再次開車，需用氮?dú)鈱⒐潭ù卜磻?yīng)器內(nèi)的反應(yīng)氣完全置換。再啟用完整開車模式，即蒸汽置換氮?dú)?、高溫蒸汽備用、通入反?yīng)氣開車。由此，增長了再次開車的時間和步驟，進(jìn)而增加了生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種甲醇制丙烯的固定床反應(yīng)器的緊急停車方法及一種甲醇制丙烯固定床反應(yīng)器的緊急停車系統(tǒng)，其可以避免由于使用氮?dú)舛斐煞磻?yīng)氣的浪費(fèi)，并無需經(jīng)過火炬處理。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供一種甲醇制丙烯固定床反應(yīng)器的緊急停車方法，包括如下步驟:當(dāng)固定床反應(yīng)器內(nèi)部溫度高于第一設(shè)定溫度或低于第二設(shè)定溫度時，停止向固定床反應(yīng)器注入二甲醚，并向固定床反應(yīng)器中注入壓力水霧以對固定床反應(yīng)器內(nèi)部進(jìn)行降溫操作，其中，第一設(shè)定溫度高于第二設(shè)定溫度。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，在注入壓力水霧的同時，由固定床反應(yīng)器頂部注入蒸汽。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，還包括如下步驟:在進(jìn)行降溫操作過程中，當(dāng)固定床反應(yīng)器內(nèi)部溫度低于第三設(shè)定溫度時，停止注入壓力水霧并減小由固定床反應(yīng)器頂部注入的蒸汽的流量，其中，第三設(shè)定溫度小于第二設(shè)定溫度。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，將由固定床反應(yīng)器側(cè)壁引入的蒸汽注入固定床反應(yīng)器，當(dāng)固定床反應(yīng)器內(nèi)部溫度低于第三設(shè)定溫度時才停止注入。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，第一設(shè)定溫度在520 °C -550 °C的范圍內(nèi)，第二設(shè)定溫度在3500C _380°C的范圍內(nèi)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，第三設(shè)定溫度在200°C -250°C的范圍內(nèi)，由頂部注入的蒸汽的溫度在200°C _250°C的范圍內(nèi)。
[0010]本發(fā)明另一方面提供一種甲醇制丙烯固定床反應(yīng)器的緊急停車系統(tǒng)，緊急停車系統(tǒng)應(yīng)用上述任一方法進(jìn)行緊急停車操作。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，包括:測量固定床反應(yīng)器內(nèi)部溫度的溫度感應(yīng)元件，當(dāng)溫度測量值高于第一設(shè)定溫度或低于第二設(shè)定溫度時，溫度感應(yīng)兀件發(fā)出第一溫度信號；SIS系統(tǒng)，SIS系統(tǒng)響應(yīng)于第一溫度信號，發(fā)出第一開關(guān)信號；連通于固定床反應(yīng)器頂部的第一管路和經(jīng)固定床反應(yīng)器的側(cè)壁通入固定床反應(yīng)器內(nèi)部的第二管路；分別設(shè)置于第一管路和第二管路的第一切斷閥和第二切斷閥，其響應(yīng)于第一開關(guān)信號關(guān)閉；設(shè)置于固定床反應(yīng)器內(nèi)部的霧化器和向霧化器通入壓力水的第三管路；設(shè)置于第三管路上的第三切斷閥，其響應(yīng)于第一開關(guān)信號開啟。[0012]根據(jù)本發(fā)明，還包括:連通于第一管路以注入由所述頂部注入的蒸汽的第四管路和設(shè)置于第四管路上的第四切斷閥，第四切斷閥響應(yīng)于第一開關(guān)信號開啟；至少一個連通第一管路和固定床反應(yīng)器的頂部的支管，和設(shè)置在每個支管上的支管調(diào)節(jié)閥，其中，溫度感應(yīng)元件測得的溫度測量值低于第三設(shè)定溫度時，溫度感應(yīng)元件發(fā)出第二溫度信號，SIS系統(tǒng)響應(yīng)于第二溫度信號發(fā)出第二開關(guān)信號，第三切斷閥響應(yīng)于第二開關(guān)信號關(guān)閉，支管調(diào)節(jié)閥響應(yīng)于第二開關(guān)信號減小注入固定床反應(yīng)器頂部的蒸汽的流量。
[0013]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為:
[0014]1.本發(fā)明的緊急停車方法，當(dāng)固定床反應(yīng)器內(nèi)部溫度高于第一設(shè)定溫度或低于第二設(shè)定溫度時，即當(dāng)固定床反應(yīng)器內(nèi)部溫度過高或過低時，停止向固定床反應(yīng)器注入二甲醚，并向固定床反應(yīng)器中注入壓力水霧以對固定床反應(yīng)器內(nèi)部進(jìn)行降溫操作。由此，較現(xiàn)有技術(shù)使用氮?dú)猓景l(fā)明采用壓力水霧，既不需要放空至火炬，又可達(dá)到降溫的目的，從而節(jié)約了原料，減少了反應(yīng)氣的損失，降低了生產(chǎn)成本。
[0015]2.本發(fā)明的緊急停車方法，當(dāng)完成蒸汽和水霧的降溫操作后，以整齊維持固定床反應(yīng)器中的溫度，保持備用。由此減少蒸汽置換氮?dú)獠襟E，節(jié)約了能源和再次開車時間，降低了生產(chǎn)成本。
[0016]3.本發(fā)明的緊急停車系統(tǒng)應(yīng)用本發(fā)明的方法進(jìn)行緊急停車操作，可有效的節(jié)約反應(yīng)氣等能源，以及有效的節(jié)約時間，從而降低生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的甲醇制丙烯固定床反應(yīng)器的緊急停車系統(tǒng)的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖2是本發(fā)明的甲醇制丙烯固定床反應(yīng)器的緊急停車方法的一個實(shí)施例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明【具體實(shí)施方式】進(jìn)行描述。
[0020]本發(fā)明的方法和系統(tǒng)尤其涉及在甲醇生產(chǎn)丙烯的過程中，由甲醇生產(chǎn)得二甲醚后，該二甲醚生成丙烯的步驟，由此，在如下描述中，僅涉及有關(guān)二甲醚生成丙烯的步驟，其余未涉及的步驟與現(xiàn)有技術(shù)相同，即為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，不再贅述。[0021]參照圖1，本發(fā)明的一種甲醇制丙烯固定床反應(yīng)器的緊急停車系統(tǒng)的一個實(shí)施例，包括:測量固定床反應(yīng)器18內(nèi)部溫度的溫度感應(yīng)元件15、連通于固定床反應(yīng)器18頂部的第一管路21、經(jīng)固定床反應(yīng)器18的側(cè)壁通入固定床反應(yīng)器18內(nèi)部的第二管路22、設(shè)置于第一管路21的第一切斷閥1、設(shè)置于第二管路22的第二切斷閥2、設(shè)置于固定床反應(yīng)器18內(nèi)部的霧化器19、向霧化器19通入壓力水的第三管路23、以及設(shè)置于第三管路23上的第三切斷閥3。其中，上述固定床反應(yīng)器18為二甲醚制丙烯的固定床反應(yīng)器。
[0022]在本實(shí)施例中，由第一管路21通入熱二甲醚，由第二管路22通入冷二甲醚?？蛇x地，熱二甲醚的溫度位于450°C — 490°C的范圍內(nèi)，冷二甲醚的溫度位于230°C — 280°C的范圍內(nèi)。具體的，第一管路21和固定床反應(yīng)器18的頂部通過第一支管211、第二支管212、第三支管213和第四支管214連通，即第一管路21的出口同時連通第一支管211、第二支管212、第三支管213和第四支管214的入口，并且第一支管211、第二支管212、第三支管213和第四支管214的出口同時連通固定床反應(yīng)器18的頂部。在第一支管211設(shè)置有第一支管調(diào)節(jié)閥11、在第二支管212上設(shè)置有第二支管調(diào)節(jié)閥12、在第三支管213上設(shè)置有第三支管調(diào)節(jié)閥13、在第四支管214上設(shè)置有第四支管調(diào)節(jié)閥14。通過第一支管調(diào)節(jié)閥U、第二支管調(diào)節(jié)閥12、第三支管調(diào)節(jié)閥13和第四支管調(diào)節(jié)閥14可調(diào)節(jié)各支管中的熱二甲醚的流量。當(dāng)然，上述四個支管僅為示例性的，可不設(shè)置支管(即第一管路21直接連接于固定床反應(yīng)器18的頂部)或者設(shè)置任意個數(shù)。
[0023]進(jìn)一步參照圖1，在固定床反應(yīng)器18中，相互平行的由上至下的設(shè)置有催化劑床層20，其中，在本實(shí)施例中，設(shè)置4個催化劑床層20。為方便描述，本實(shí)施例中的4個催化劑層床中，由上到下分別為第一個催化劑層床、第二個催化劑層床、第三個催化劑層床和第四個催化劑層床。并且，第二管路22包括第五支管221、第六支管222、第七支管223，第五支管221、第六支管222、第七支管223分別由固定床反應(yīng)器的側(cè)壁通入固定床反應(yīng)器內(nèi)部，并在此三個支管位于固定床反應(yīng)器18內(nèi)的管段設(shè)置噴嘴，第五支管221位于第2個催化劑床層上方，第六支管222位于第3個催化劑床層上方，第七支管223位于第4個催化劑床層上方。由此，冷二甲醚通過第五支管221、第六支管222、第七支管223噴灑在位于它們各自下方的催化劑床層上。此外，在第五支管221設(shè)置有第五支管調(diào)節(jié)閥5，第六支管222設(shè)置有第六支管調(diào)節(jié)閥6、第七支管223設(shè)置有第七支管調(diào)節(jié)閥7。由此，可通過第五支管調(diào)節(jié)閥5、第六支管調(diào)節(jié)閥6和第七支管調(diào)節(jié)閥7分別調(diào)節(jié)第五支管221、第六支管222和第七支管223中的冷二甲醚的流量?？衫斫?，第二切斷閥2控制冷二甲醚的通斷，即，開啟第二切斷閥2，冷二甲醚可送入固定床反應(yīng)器中，關(guān)閉第二切斷閥2，停止將冷二甲醚送入固定床反應(yīng)器中。第一切斷閥I控制熱二甲醚的通斷，即，開啟第一切斷閥1，熱二甲醚可送入固定床反應(yīng)器中，關(guān)閉第一切斷閥1，停止將熱二甲醚送入固定床反應(yīng)器中。
[0024]綜上，可理解，利用本實(shí)施例的固定床反應(yīng)器進(jìn)行二甲醚生產(chǎn)丙烯步驟為，第一支管211、第二支管212、第三支管213和第四支管214由固定床反應(yīng)器18的頂部向固定床反應(yīng)器18內(nèi)部噴入熱二甲醚，熱二甲醚在第一個催化劑床層上進(jìn)行放熱反應(yīng)，并反應(yīng)生成的丙烯和剩余的二甲醚向下流動，至第二個催化劑床層，此時由于已經(jīng)進(jìn)行了反應(yīng)，所以上述丙烯和剩余的二甲醚的溫度較反應(yīng)前升高。向第二個催化劑床層補(bǔ)入冷二甲醚，以一方面補(bǔ)入原料氣(即二甲醚)，另一方面起到降溫效果。依次類推，直至由固定床反應(yīng)器18底部排出反應(yīng)生成氣(丙烯、未反應(yīng)的二甲醚等)。由熱二甲醚注入至反應(yīng)生成氣排出的方向(固定床反應(yīng)器的頂部到底部的方向)為由上至下的方向。
[0025]進(jìn)一步，參照圖1，還設(shè)置有第五管路25，向第五管路25中注入蒸汽。第五管路25包括第八支管251、第九支管252、第十支管253。具體地，第八支管251與第五支管221連通，第八支管251中的蒸汽進(jìn)入第五支管221后，與第五支管221中的冷二甲醚一起進(jìn)入固定床反應(yīng)器內(nèi)部，并噴向第二個催化劑床層。上述蒸汽起到降溫的作用?？衫斫?，同樣地，第九支管252與第六支管222連通，第九支管252中的蒸汽進(jìn)入第六支管222后，與第六支管222中的冷二甲醚一起進(jìn)入固定床反應(yīng)器內(nèi)部；第十支管253與第七支管223連通，第十支管253中的蒸汽進(jìn)入第七支管223后，與第七支管223中的冷二甲醚一起進(jìn)入固定床反應(yīng)器內(nèi)部。此外，在第八支管251設(shè)置第八支管調(diào)節(jié)閥8，第九支管252上設(shè)置第九支管調(diào)節(jié)閥9，第十支管253設(shè)置第十支管調(diào)節(jié)閥10。由此，可分別調(diào)節(jié)由第八支管251、第九支管252、第十支管253中流入固定床反應(yīng)器18中的蒸汽的流量，也可控制是否將上述蒸汽送入固定床反應(yīng)器18。可理解，通過第五管路25的第八支管251、第九支管252、第十支管253分別與第五支管221、第六支管222、第三支管223連通，以實(shí)現(xiàn)將蒸汽由固定床反應(yīng)器的側(cè)壁引入，以達(dá)到降溫的作用。當(dāng)然，不局限于本實(shí)施例，也可將第八支管251、第九支管252、第十支管253直接連通至固定床反應(yīng)器內(nèi)，并在其各自在固定床反應(yīng)器內(nèi)的管段上設(shè)置噴嘴。當(dāng)然，也可根據(jù)固定床反應(yīng)器的降溫需求設(shè)置，不局限于本實(shí)施例中的設(shè)置位置。
[0026]繼續(xù)參照圖1，本實(shí)施例的緊急停車系統(tǒng)還包括連通于固定床反應(yīng)器18頂部以注入蒸汽的第四管路24和設(shè)置于第四管路24上的第四切斷閥4。在本實(shí)施例中，第四管路24連通于第一管路21以注入蒸汽，即，第四管路24中的蒸汽進(jìn)入第一管路21，并經(jīng)第一支管211、第二支管212、第三支管213和第四支管214進(jìn)入到固定床反應(yīng)器中，由此實(shí)現(xiàn)了第四管路24與固定床反應(yīng)器頂部的連通，以及由該頂部注入蒸汽以實(shí)現(xiàn)降溫作用，尤其是對于固定床反應(yīng)器頂部內(nèi)的降溫以及對于第一個催化劑床層的降溫。
[0027]此外，如圖1示出的，還包括設(shè)置于固定床反應(yīng)器18內(nèi)部的霧化器19和向霧化器19通入壓力水的第三管路23。換言之，第三管路23的出口連通于霧化器19的入口，壓力水經(jīng)第三管路23通入霧化器19，并經(jīng)過霧化器19形成壓力水霧向固定床反應(yīng)器18內(nèi)部噴出。由此，降低固定床反應(yīng)器18內(nèi)部溫度。而在第三管路23上設(shè)置有第三切斷閥3，以調(diào)節(jié)第三管路23進(jìn)入霧化器19的壓力水的流量，以及控制壓力水的注入。其中，壓力水霧的壓力范圍為0.5 — 1.5MPaG。
[0028] 在本實(shí)施例中，第三管路23包括主管和分別連接于主管出口的第十一支管231、第十二支管232、第十三支管233和第十四支管234，并且第十一支管231的出口連通有一個霧化器19，且該霧化器19位于第一個催化劑床層上方；第十二支管232的出口連通有一個霧化器19，且該霧化器19位于第二個催化劑床層上方；第十三支管233的出口連通有一個霧化器19，且該霧化器19位于第三個催化劑床層上方；并且第十四支管234的出口連通有一個霧化器19，且該霧化器19位于第四個催化劑床層上方。由此，可著重為每一個催化劑床層20降溫?？衫斫猓鶕?jù)催化劑床層的數(shù)目的變化，第三管路23包含的支管個數(shù)變化，優(yōu)選地，在每個催化劑床層的上方設(shè)置一個霧化器19，并將該霧化器19與第三管路23的一個支管連通。當(dāng)然，可根據(jù)不同的固定床反應(yīng)器的降溫需求設(shè)置霧化器和第三管路，不局限于此實(shí)施例。
[0029]此外，在固定床反應(yīng)器18上設(shè)置測量固定床反應(yīng)器18內(nèi)部溫度的溫度感應(yīng)元件15和SIS系統(tǒng)(安全聯(lián)鎖儀表系統(tǒng))?？蛇x地，在本實(shí)施例中由上至下設(shè)置3個溫度感應(yīng)元件15，其中，每個溫度感應(yīng)元件15均測量固定床反應(yīng)器18內(nèi)部溫度，并當(dāng)溫度測量值高于第一設(shè)定溫度或低于第二設(shè)定溫度時，發(fā)出第一溫度信號。可理解，3個溫度感應(yīng)元件15測量固定床反應(yīng)器18不同位置的內(nèi)部溫度，當(dāng)其中一個位置的內(nèi)部溫度高于第一設(shè)定溫度或低于第二設(shè)定溫度時，相應(yīng)位置的溫度感應(yīng)元件15便會發(fā)出第一溫度信號。當(dāng)溫度測量值低于或等于第一設(shè)定溫度且當(dāng)溫度測量值高于或等于第二設(shè)定溫度時，不發(fā)出第一溫度信號。
[0030]SIS系統(tǒng)響應(yīng)于溫度感應(yīng)兀件15發(fā)出第一開關(guān)信號，即，在本實(shí)施例中，SIS系統(tǒng)只要接收到3個溫度感應(yīng)元件15中的一個溫度感應(yīng)元件15發(fā)出的第一溫度信號，便會發(fā)
出第一開關(guān)信號。[0031]第一切斷閥I和第二切斷閥2響應(yīng)于第一開關(guān)信號關(guān)閉。此時，冷二甲醚和熱二甲醚停止送入固定床反應(yīng)器18中。而第八支管調(diào)節(jié)閥8、第九支管調(diào)節(jié)閥9、第十支管調(diào)節(jié)閥10不響應(yīng)于第一開關(guān)信號動作，即保持在生產(chǎn)過程(向固定床反應(yīng)器中加入二甲醚制丙烯的過程)由第五支管221、第六支管222和第七支管223向固定床反應(yīng)器18內(nèi)部注入蒸汽，以繼續(xù)利用此部分蒸汽起到降溫作用。此外，第三切斷閥3響應(yīng)于第一開關(guān)信號開啟，即開始通過第三管路23向固定床反應(yīng)器18內(nèi)部通入壓力水，并經(jīng)霧化器19后以壓力水霧的形式噴出，從而起到降溫作用。特別地，霧化后的壓力水具有更大的表面積，能夠更快的吸熱蒸發(fā)，以更好的降低溫度。另外，第四切斷閥4響應(yīng)于第一開關(guān)信號開啟，即開始向固定床反應(yīng)器頂部通入蒸汽，以起到降溫作用?？衫斫猓鲜霾僮?向固定床反應(yīng)器中注入壓力水霧、由固定床反應(yīng)器的頂部和側(cè)壁引入蒸汽)為對固定床反應(yīng)器的降溫操作。第一設(shè)定溫度高于第二設(shè)定溫度，即，當(dāng)固定床反應(yīng)器的內(nèi)部溫度高于第一設(shè)定溫度時，說明固定床反應(yīng)器發(fā)生超溫現(xiàn)象，當(dāng)固定床反應(yīng)器的內(nèi)部溫度低于第二設(shè)定溫度時，說明固定床反應(yīng)器發(fā)生低溫現(xiàn)象。此時，均需要緊急停車。由此，上述緊急停車系統(tǒng)一方面可有效的節(jié)約反應(yīng)氣等能源，以及有效的節(jié)約時間，從而降低生產(chǎn)成本。
[0032]而當(dāng)固定床反應(yīng)器18的內(nèi)部溫度逐漸降低，直至3個溫度感應(yīng)元件15中的其中一個溫度感應(yīng)元件15檢測到固定床反應(yīng)器18內(nèi)部溫度低于第三設(shè)定溫度時，該溫度感應(yīng)元件15發(fā)出第二溫度信號，SIS系統(tǒng)響應(yīng)于第二溫度信號發(fā)出第二開關(guān)信號。第三切斷閥3響應(yīng)于第二開關(guān)信號關(guān)閉，即停止向固定床反應(yīng)器18中注入壓力水霧。第八支管調(diào)節(jié)閥
8、第九支管調(diào)節(jié)閥9和第十支管調(diào)節(jié)閥10響應(yīng)于第二開關(guān)信號關(guān)閉，即停止由第五管路25向固定床反應(yīng)器18中注入蒸汽。第一支管調(diào)節(jié)閥11、第二支管調(diào)節(jié)閥12、第三支管調(diào)節(jié)閥13和第四支管調(diào)節(jié)閥14響應(yīng)于第二開關(guān)信號減小注入固定床反應(yīng)器18頂部的蒸汽的流量，即可選地，第一支管調(diào)節(jié)閥11減小由第一支管211注入固定床反應(yīng)器18的蒸汽的流量，第二支管調(diào)節(jié)閥12減小由第二支管212注入固定床反應(yīng)器18的蒸汽的流量，第三支管調(diào)節(jié)閥13減小由第三支管213注入固定床反應(yīng)器18的蒸汽的流量，第四支管調(diào)節(jié)閥14減小由第四支管214注入固定床反應(yīng)器18的蒸汽的流量。優(yōu)選地，將上述各支管中的蒸汽的流量減小至降溫操作中的流量的10%~30%。
[0033]由此，可通過保持由固定床反應(yīng)器頂部注入的蒸汽，維持固定床反應(yīng)器的溫度，以在再次開車時節(jié)約時間。當(dāng)溫度感應(yīng)元件15中檢測到固定床反應(yīng)器18內(nèi)部溫度高于或等于第三設(shè)定溫度時，不發(fā)出第二開關(guān)信號。[0034]可選地，第五支管調(diào)節(jié)閥5、第六支管調(diào)節(jié)閥6、第七支管調(diào)節(jié)閥7響應(yīng)第二開關(guān)信號關(guān)閉。由此，在再次開車后，可有選擇地控制冷二甲醚的注入。
[0035]另外，可選地，安全聯(lián)鎖儀表系統(tǒng)(SIS系統(tǒng))進(jìn)行操作更具體地為，當(dāng)固定床反應(yīng)器內(nèi)溫度高于第一設(shè)定溫度或低于第二設(shè)定溫度時，SIS系統(tǒng)響應(yīng)于第一溫度信號觸發(fā),輸出第一開關(guān)信號，第五支管調(diào)節(jié)閥5、第六支管調(diào)節(jié)閥6、第七支管調(diào)節(jié)閥7響應(yīng)第一開關(guān)信號后轉(zhuǎn)為人工模式。當(dāng)固定床反應(yīng)器內(nèi)溫度低于第三設(shè)定溫度時，SIS系統(tǒng)響應(yīng)于第二開關(guān)信號輸出第二開關(guān)信號，第八支管調(diào)節(jié)閥8、第九支管調(diào)節(jié)閥9和第十支管調(diào)節(jié)閥10后轉(zhuǎn)為人工模式。
[0036]參照圖2，描述本發(fā)明的甲醇制丙烯固定床反應(yīng)器的緊急停車方法的一個實(shí)施例。
[0037]在用于甲醇制丙烯的生產(chǎn)過程中，二甲醚制丙烯的固定床反應(yīng)器的生產(chǎn)方法為:向固定床反應(yīng)器中通入二甲醚，在催化劑的作用下，發(fā)生放熱反應(yīng)產(chǎn)生丙烯?？蛇x地，催化劑設(shè)置于固定床反應(yīng)器中的催化劑床層上。并且可選地，在生產(chǎn)過程中，由固定床反應(yīng)器頂部注入熱二甲醚，由固定床反應(yīng)器側(cè)壁引入冷二甲醚。
[0038]測量固定床反應(yīng)器內(nèi)部溫度，當(dāng)固定床反應(yīng)器內(nèi)部溫度高于第一設(shè)定溫度或低于第二設(shè)定溫度時，停止向固定床反應(yīng)器注入二甲醚(在本實(shí)施例中，停止注入冷二甲醚和熱二甲醚)，并向固定床反應(yīng)器中注入壓力水霧以對固定床反應(yīng)器內(nèi)部進(jìn)行降溫操作，其中，第一設(shè)定溫度高于第二設(shè)定溫度，即當(dāng)固定床反應(yīng)器內(nèi)部溫度過高或過低時，停止向固定床反應(yīng)器注入二甲醚，并向固定床反應(yīng)器中注入壓力水霧以對固定床反應(yīng)器內(nèi)部進(jìn)行降溫操作。由此，較現(xiàn)有技術(shù)使用氮?dú)?，本發(fā)明采用壓力水霧，既不需要放空至火炬，又可達(dá)到降溫的目的，從而節(jié)約了原料，減少了反應(yīng)氣的損失，降低了生產(chǎn)成本。當(dāng)固定床反應(yīng)器內(nèi)部溫度低于或等于第一設(shè)定溫度且高于或等于第二設(shè)定溫度時，保持上述生產(chǎn)過程，即進(jìn)行由二甲醚制丙烯的步驟。
[0039]優(yōu)選地，在每個固定床反應(yīng)器中的催化劑床層的上方設(shè)置霧化器，以有針對的對每個催化劑床層進(jìn)行降溫，從而實(shí)現(xiàn)均勻有效的降溫。
[0040]此外，在注入壓力水霧的同時，由固定床反應(yīng)器頂部注入蒸汽，以進(jìn)一步更加均勻有效的對固定床反應(yīng)器內(nèi)部進(jìn)行降溫。
[0041]在進(jìn)行上述降溫操作過程中，即向固定床反應(yīng)器中蒸汽和壓力水霧的過程中，當(dāng)固定床反應(yīng)器內(nèi)部溫度低于第三設(shè)定溫度時，停止注入壓力水霧并減小由固定床反應(yīng)器頂部注入的蒸汽的流量，其中，第三設(shè)定溫度小于第二設(shè)定溫度。優(yōu)選地，將上述蒸汽的流量減小至降溫操作中的流量的10%~30%。當(dāng)固定床反應(yīng)器內(nèi)部溫度低于第三設(shè)定溫度時，已經(jīng)達(dá)到了降溫的目的。停止注入壓力水霧以及減小由固定床反應(yīng)器頂部注入的蒸汽的流量，可保持固定床反應(yīng)器內(nèi)部溫度維持在由頂部注入的蒸汽的溫度，由此，再次開車時，在此溫度的基礎(chǔ)上提高固定床反應(yīng)器內(nèi)部溫度，減少了再次開車的時間。當(dāng)固定床反應(yīng)器內(nèi)部溫度高于或等于第三設(shè)定溫度時，持續(xù)上述降溫操作。
[0042]另外，在本實(shí)施例中，在二甲醚制丙烯的反應(yīng)過程中，由固定床反應(yīng)器側(cè)壁引入的蒸汽注入固定床反應(yīng)器，可選地，與由固定床反應(yīng)器側(cè)壁引入的冷二甲醚一起混和注入，以在上述反應(yīng)過程中實(shí)現(xiàn)降溫作用。當(dāng)固定床反應(yīng)器內(nèi)部溫度低于第三設(shè)定溫度時才停止注入，即在上述降溫過程(向固定床反應(yīng)器中注入壓力水霧和由固定床反應(yīng)器頂部注入蒸汽的過程)保持在反應(yīng)過程中由固定床反應(yīng)器側(cè)壁引入的蒸汽持續(xù)注入，以提高降溫效果。而當(dāng)固定床反應(yīng)器內(nèi)部溫度低于第三設(shè)定溫度時，停止在反應(yīng)過程中由固定床反應(yīng)器側(cè)壁引入的蒸汽注入，僅保持上述由固定床反應(yīng)器的頂部注入的蒸汽注入。
[0043]在上述方法的實(shí)施例和裝置的實(shí)施例中，第一設(shè)定溫度在520°C _550°C的范圍內(nèi)，第二設(shè)定溫度在350°C _380°C的范圍內(nèi)，第三設(shè)定溫度在200°C _250°C的范圍內(nèi)，由固定床反應(yīng)器頂部注入的蒸汽的溫度在200°C _250°C的范圍內(nèi)。
[0044]并且，在本實(shí)施例中，壓力水霧由壓力水經(jīng)霧化器生成，壓力水為工藝水，蒸汽為工藝蒸汽。[0045]結(jié)合上述本發(fā)明的緊急停車系統(tǒng)的一個實(shí)施例和緊急停車方法的一個實(shí)施例，可理解，上述緊急停車系統(tǒng)應(yīng)用上方法進(jìn)行緊急停車操作。
[0046]當(dāng)然，可理解，本發(fā)明的緊急停車方法和緊急停車系統(tǒng)既可用于二甲醚生產(chǎn)丙烯，也可用于其他與之類似的多床層的固定床反應(yīng)器，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0047]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種甲醇制丙烯固定床反應(yīng)器的緊急停車方法，其特征在于，包括如下步驟: 當(dāng)所述固定床反應(yīng)器內(nèi)部溫度高于第一設(shè)定溫度或低于第二設(shè)定溫度時，停止向所述固定床反應(yīng)器注入二甲醚，并向所述固定床反應(yīng)器中注入壓力水霧以對所述固定床反應(yīng)器內(nèi)部進(jìn)行降溫操作，其中，所述第一設(shè)定溫度高于所述第二設(shè)定溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊急停車方法，其特征在于， 在注入所述壓力水霧的同時，由所述固定床反應(yīng)器頂部注入蒸汽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的緊急停車方法，其特征在于，還包括如下步驟: 在進(jìn)行所述降溫操作過程中，當(dāng)所述固定床反應(yīng)器內(nèi)部溫度低于第三設(shè)定溫度時，停止注入所述壓力水霧并減小由所述固定床反應(yīng)器頂部注入的蒸汽的流量，其中，所述第三設(shè)定溫度小于所述第二設(shè)定溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的緊急停車方法，其特征在于， 將由所述固定床反應(yīng)器側(cè)壁引入的蒸汽注入所述固定床反應(yīng)器，當(dāng)所述固定床反應(yīng)器內(nèi)部溫度低于所述第三設(shè)定溫度時才停止所述注入。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊急停車方法，其特征在于， 所述第一設(shè)定溫度在520°C _550°C的范圍內(nèi)，所述第二設(shè)定溫度在350°C _380°C的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的緊急停車方法，其特征在于， 所述第三設(shè)定溫度在2 O (TC - 2 5 (TC的范圍內(nèi)，由所述頂部注入的蒸汽的溫度在2000C _250°C的范圍內(nèi)。
7.一種甲醇制丙烯固定床反應(yīng)器的緊急停車系統(tǒng)，其特征在于，所述緊急停車系統(tǒng)應(yīng)用權(quán)利要求1-6中任一項所述方法進(jìn)行緊急停車操作。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的緊急停車系統(tǒng)，其特征在于，包括: 測量所述固定床反應(yīng)器(18)內(nèi)部溫度的溫度感應(yīng)元件(15)，當(dāng)溫度測量值高于所述第一設(shè)定溫度或低于所述第二設(shè)定溫度時，所述溫度感應(yīng)元件(15)發(fā)出第一溫度信號； SIS系統(tǒng)，所述SIS系統(tǒng)響應(yīng)于所述第一溫度信號，發(fā)出第一開關(guān)信號； 連通于所述固定床反應(yīng)器(18)頂部的第一管路(21)和經(jīng)固定床反應(yīng)器(18)的側(cè)壁通入固定床反應(yīng)器(18)內(nèi)部的第二管路(22)； 分別設(shè)置于所述第一管路(21)和所述第二管路(22)的第一切斷閥(I)和第二切斷閥(2)，其響應(yīng)于所述第一開關(guān)信號關(guān)閉； 設(shè)置于所述固定床反應(yīng)器(18)內(nèi)部的霧化器(19)和向所述霧化器(19)通入壓力水的第三管路(23); 設(shè)置于所述第三管路(23)上的第三切斷閥(3)，其響應(yīng)于所述第一開關(guān)信號開啟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的緊急停車系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 連通于所述第一管路(21)以注入由所述頂部注入的蒸汽的第四管路(24)和設(shè)置于所述第四管路(24)上的第四切斷閥(4)，所述第四切斷閥(4)響應(yīng)于所述第一開關(guān)信號開啟； 至少一個連通所述第一管路(21)和所述固定床反應(yīng)器(18)的頂部的支管，和設(shè)置在每個所述支管上的支管調(diào)節(jié)閥， 其中，所述溫度感應(yīng)元件(15)測得的溫度測量值低于所述第三設(shè)定溫度時，所述溫度感應(yīng)元件(15)發(fā)出第二溫度信號， 所述SIS系統(tǒng)響應(yīng)于所述第二溫度信號發(fā)出第二開關(guān)信號， 所述第三切斷閥(3)響應(yīng)于所述第二開關(guān)信號關(guān)閉，所述支管調(diào)節(jié)閥響應(yīng)于所述第二開關(guān)信號減小注入所述固定床反應(yīng)器(18)頂部的蒸汽的流量。
【文檔編號】C07C11/06GK103880579SQ201410108164
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】栗國福, 楊素珍, 劉學(xué)線, 張木蘭, 楊曉光, 羅朋, 劉欣, 楊超, 謝省賓 申請人:中國石油集團(tuán)東北煉化工程有限公司吉林設(shè)計院