[实用新型]乙炔加氢制乙烯与甲醇热解制氢耦合反应的系统

说明书

技术领域

本实用新型属于化工技术领域，具体而言，本实用新型涉及一种乙炔加氢制乙烯与甲醇热解制氢耦合反应的系统。

背景技术

乙炔加氢制乙烯反应是一个放热反应，在反应器内进行时需将一部分反应热移走以确保反应体系热量平衡，这些热量若直接排放掉，将浪费大量热量；另外，若反应所用的氢气资源由甲醇热解制氢提供，热解制氢需相当量的热量，因此，若能将乙炔加氢制乙烯反应放出的热量用于甲醇热解制氢，具有非常重要的节能意义。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种乙炔加氢制乙烯与甲醇热解制氢耦合反应的系统，采用该系统可以实现将乙炔加氢制乙烯反应放出的热量有效地用于甲醇热解制氢，提高能源利用率。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种乙炔加氢制乙烯与甲醇热解制氢耦合反应的系统。根据本实用新型的实施例，所述系统包括：

反应器，所述反应器具有原料气入口和反应气出口，并且所述反应器上设置有换热器，所述换热器具有低温混合液入口和高温混合液出口；

反应气处理装置，所述反应气处理装置具有反应气入口和乙烯出口，所述反应气入口与所述反应气出口相连；

燃烧器，所述燃烧器具有空气入口、燃料入口和高温烟气出口；

热解器，所述热解器具有高温烟气入口、高温甲醇入口、富氢热解气出口和中温烟气出口，所述高温烟气入口与所述高温烟气出口相连；

再热器，所述再热器具有中温烟气入口、甲醇入口、低温烟气出口和高温甲醇出口，所述中温烟气入口与所述中温烟气出口相连，所述高温甲醇出口与所述高温甲醇入口相连，所述甲醇入口与所述高温混合液出口相连；

氢气提纯装置，所述氢气提纯装置具有富氢热解气入口、高纯氢气出口和含杂气体出口，所述富氢热解气入口与所述富氢热解气出口相连，所述高纯氢气出口与所述原料气入口相连，所述含杂气体出口与所述燃料入口相连。

根据本实用新型实施例的乙炔加氢制乙烯与甲醇热解制氢耦合反应的系统通过在乙炔加氢制乙烯的反应器上布置换热器，该换热器可以转移走反应器中的一部分反应热，以确保反应体系热量平衡，然后将反应所得含有乙烯的反应气供给至反应气处理装置进行处理即可得到高纯乙烯，而采用含有甲醇和水的混合物作为换热器中的混合液使用，将换热后的高温混合液供给至再热器中进行加热，得到的高温甲醇在热解器中被来自燃烧器的高温烟气间接加热发生热解反应，得到富氢热解气，然后将该富氢热解气供给至氢气提纯装置中得到高纯氢气和含杂气体，该分离得到的高纯氢气可以供给至反应器中作为反应气使用，而分离得到的含杂气体可以供给至燃烧器中作为燃料使用。由此，本申请的系统通过将甲醇热解制氢的所需的低温甲醇和水的混合原料液作为冷却介质，节省了导热油、水等冷却介质，节省了资源；并且将乙炔加氢制乙烯的过程中产生的反应热用于甲醇热解制氢，使反应热得到了充分利用，并且减少了甲醇制氢热解制氢时需另补充的热量，提高了能源利用率，减少了能源消耗，具有重要的节能减排意义。

另外，根据本实用新型上述实施例的乙炔加氢制乙烯与甲醇热解制氢耦合反应的系统还可以具有如下附加的技术特征：

任选的，所述换热器为管式换热器，所述管式换热器布置在所述反应器内。由此，可以显著提高能源利用率。

任选的，所述换热器为夹套式换热器，所述夹套换热器布置在所述反应器的侧壁上。由此，可以进一步提高能源利用率。

任选的，所述再热器为一级换热器。由此，可以进一步提高能源利用率。

任选的，所述再热器包括依次相连的一级换热器和二级换热器。由此，可以进一步提高能源利用率。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的乙炔加氢制乙烯与甲醇热解制氢耦合反应的系统结构示意图；

图2是根据本实用新型再一个实施例的乙炔加氢制乙烯与甲醇热解制氢耦合反应的系统实施乙炔加氢制乙烯与甲醇热解制氢耦合反应的方法流程示意图；

图3是根据本实用新型又一个实施例的乙炔加氢制乙烯与甲醇热解制氢耦合反应的系统结构示意图；

图4是根据本实用新型又一个实施例的乙炔加氢制乙烯与甲醇热解制氢耦合反应的系统结构示意图。