[发明专利]甲醇制丙烯固定床反应器的紧急停车方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，尤其涉及甲醇制丙烯固定床反应器的紧急停车方法及甲醇制丙烯固定床反应器的紧急停车系统。

背景技术

在甲醇制烯烃的生产过程中，必须保证甲醇制丙烯（MTP）的固定床反应器的温度在某一特定区间内，避免造成催化剂选择性降低、过度结焦、保护上述固定床反应器及催化剂。该甲醇制丙烯的反应是一个高放热反应，控制反应温度是固定床反应器正常运行的重要保证。一旦发生超温或低温时，催化剂对丙烯的选择性降低，甲烷的选择性提高，严重时，催化剂迅速结焦失活，甚至导致催化剂骨架脱铝，造成不可恢复性损坏。在发生超温或低温之前必须采取安全措施使固定床反应器紧急停车。现安全保护系统采用在紧急停车时向固定床反应器内充入高压氮气方案，一方面氮气可以使固定床反应器迅速降温，另一方面氮气进入催化剂后可促使反应停止，以保护固定床反应器及催化剂。但是，在充入氮气后，反应气（固定床反应器内的含甲醇、二甲醚、烃类等物质的气体）内含有大量氮气，不宜进入后面烯烃分离系统，经过急冷系统后只能采用放空至火炬。由此，会在紧急停车后浪费大量的反应气，并需经火炬处理，从而提高了生产成本。此外，若要由紧急停车到再次开车，需用氮气将固定床反应器内的反应气完全置换。再启用完整开车模式，即蒸汽置换氮气、高温蒸汽备用、通入反应气开车。由此，增长了再次开车的时间和步骤，进而增加了生产成本。

发明内容

针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种甲醇制丙烯的固定床反应器的紧急停车方法及一种甲醇制丙烯固定床反应器的紧急停车系统，其可以避免由于使用氮气而造成反应气的浪费，并无需经过火炬处理。

为实现上述目的，本发明一方面提供一种甲醇制丙烯固定床反应器的紧急停车方法，包括如下步骤：当固定床反应器内部温度高于第一设定温度或低于第二设定温度时，停止向固定床反应器注入二甲醚，并向固定床反应器中注入压力水雾以对固定床反应器内部进行降温操作，其中，第一设定温度高于第二设定温度。

根据本发明，在注入压力水雾的同时，由固定床反应器顶部注入蒸汽。

根据本发明，还包括如下步骤：在进行降温操作过程中，当固定床反应器内部温度低于第三设定温度时，停止注入压力水雾并减小由固定床反应器顶部注入的蒸汽的流量，其中，第三设定温度小于第二设定温度。

根据本发明，将由固定床反应器侧壁引入的蒸汽注入固定床反应器，当固定床反应器内部温度低于第三设定温度时才停止注入。

根据本发明，第一设定温度在520℃-550℃的范围内，第二设定温度在350℃-380℃的范围内。

根据本发明，第三设定温度在200℃-250℃的范围内，由顶部注入的蒸汽的温度在200℃-250℃的范围内。

本发明另一方面提供一种甲醇制丙烯固定床反应器的紧急停车系统，紧急停车系统应用上述任一方法进行紧急停车操作。

根据本发明，包括：测量固定床反应器内部温度的温度感应元件，当温度测量值高于第一设定温度或低于第二设定温度时，温度感应元件发出第一温度信号；SIS系统，SIS系统响应于第一温度信号，发出第一开关信号；连通于固定床反应器顶部的第一管路和经固定床反应器的侧壁通入固定床反应器内部的第二管路；分别设置于第一管路和第二管路的第一切断阀和第二切断阀，其响应于第一开关信号关闭；设置于固定床反应器内部的雾化器和向雾化器通入压力水的第三管路；设置于第三管路上的第三切断阀，其响应于第一开关信号开启。

根据本发明，还包括：连通于第一管路以注入由所述顶部注入的蒸汽的第四管路和设置于第四管路上的第四切断阀，第四切断阀响应于第一开关信号开启；至少一个连通第一管路和固定床反应器的顶部的支管，和设置在每个支管上的支管调节阀，其中，温度感应元件测得的温度测量值低于第三设定温度时，温度感应元件发出第二温度信号，SIS系统响应于第二温度信号发出第二开关信号，第三切断阀响应于第二开关信号关闭，支管调节阀响应于第二开关信号减小注入固定床反应器顶部的蒸汽的流量。

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

1.本发明的紧急停车方法，当固定床反应器内部温度高于第一设定温度或低于第二设定温度时，即当固定床反应器内部温度过高或过低时，停止向固定床反应器注入二甲醚，并向固定床反应器中注入压力水雾以对固定床反应器内部进行降温操作。由此，较现有技术使用氮气，本发明采用压力水雾，既不需要放空至火炬，又可达到降温的目的，从而节约了原料，减少了反应气的损失，降低了生产成本。