一种吡啶生产反应系统及其余热利用的方法与流程

本发明涉及一种吡啶生产反应系统及其余热利用的方法。

背景技术：

1、吡啶是目前杂环类化合物中开发应用范围最广的品种之一，吡啶类化合物主要有吡啶、3-甲基吡啶及其衍生物，这一类物质统称吡啶碱类化合物，是一种重要的精细化工原料。吡啶是以甲醛、乙醛、氨为原料，通过分子筛催化剂在反应器内流化床状态下，反应生成吡啶类化合物。反应气中携带的失活催化剂经旋风分离器分离，然后进入再生器，采用燃烧热处理的方式对催化剂进行活化再生，再生器内催化剂再生时会产生大量余热，多余热量直接防空排放，造成了热资源的浪费，反应气会携带少量细粉催化剂进入分离系统，高温反应气经喷淋吸收进入后续精馏系统，高温反应气喷淋冷却需要大量的循环水，造成了能源和热资源的双重浪费，而且反应气携带的细粉催化剂容易造成设备管道堵塞，影响装置长周期运行。现有的方法高温显热未回收利用，造成用能的浪费，而且设备管道堵塞也制约和影响正产的生产。因此，应该提供一种新的技术方案解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种吡啶生产反应系统及其余热利用的方法，解决技术问题是将吡啶生产反应系统的余热进行利用。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

3、一种吡啶生产反应系统，包括反应器高温过滤除尘系统、反应气-蒸汽发生器、反应器蒸汽发生汽包、再生器高温过滤除尘系统、再生气-蒸汽发生器、再生器蒸汽发生汽包，还包括汽包上水泵；

4、所述高温过滤除尘系统用于过滤反应气中携带的细粉催化剂；

5、所反应气-蒸汽发生器用于利用反应气余热与低压凝结水进行换热，把低压凝结水加热生成蒸汽；

6、所述反应器蒸汽发生汽包用于储存一定的热水与蒸汽，并缓冲蒸发量与给水量之间的不平衡以及汽压速度的过快；有效地进行汽水分离等，用以保证蒸汽品质；保护反应气-蒸汽发生器安全运行；

7、再生器用于再生催化剂；

8、再生器高温过滤器用于拦截再生气中携带的细粉催化剂；

9、所述再生气-蒸汽发生器用于将再生气余热与低压凝结水进行换热，把低压凝结水加热生成蒸汽。

10、所述再生器蒸汽发生汽包用于储存一定的热水与蒸汽，并缓冲蒸发量与给水量之间的不平衡以及汽压速度的过快；有效地进行汽水分离等，用以保证蒸汽品质；保护反应气-蒸汽发生器安全运行；

11、所述汽包上水泵用于为蒸汽发生器提供与蒸汽排放量相当的给水。

12、所述高温过滤除尘系统采用先进的耐高温精密过滤芯和自动喷射脉冲反吹系统。

13、一种吡啶生产反应系统的余热利用的方法，按照以下步骤进行：

14、低压凝结水经汽包上水泵打去反应器蒸汽发生汽包，维持反应器蒸汽发生汽包的液位，与反应气-蒸汽发生器之间进行强制循环，反应器蒸汽发生汽包与反应气-蒸汽发生器之间由上升管和下降管连接，形成反应器蒸汽发生汽包自身的水循环，循环方式是对流热循环；

15、反应气-蒸汽发生器产生的汽水混合物由上升管进入反应器蒸汽发生汽包，热水质量轻往上走的过程中将热量进行交换，部分水转化为气态；反应器蒸汽发生汽包内水在重力作用下经下降管补充至反应气-蒸汽发生器；水在虹吸作用下在反应器蒸汽发生汽包于反应气-蒸汽发生器之间循环；

16、低压凝结水经汽包上水泵打去再生器蒸汽发生汽包，维持再生器蒸汽发生汽包的液位，与再生气-蒸汽发生器之间进行强制循环；再生器蒸汽发生汽包与再生气-蒸汽发生器之间由上升管和下降管连接，形成再生器蒸汽发生汽包自身的水循环，循环方式是对流热循环；再生气-蒸汽发生器产生的汽水混合物由上升管进入再生器蒸汽发生汽包，热水质量轻往上走的过程中将热量进行交换，部分水转化为气态；再生器蒸汽发生汽包内水在重力作用下经下降管补充至再生气-蒸汽发生器；水在虹吸作用下在再生器蒸汽发生汽包于再生气-蒸汽发生器之间循环；

17、吡啶生产反应系统反应气经反应器高温过滤器拦截下反应气中携带的细粉

18、催化剂后，进入反应气-蒸汽发生器，低压凝结水经汽包上水泵打去反应器蒸汽发生汽包经下降管进入反应气-蒸汽发生器进行换热，产生的水蒸汽混合物经上升管进入汽包分离产生蒸汽；再生器再生催化剂后产生的高温再生气体经再生器高温过滤器拦截下再生气中携带的细粉催化剂后，进入再生气-蒸汽发生器，低压凝结水经汽包上水泵打去再生器蒸汽发生汽包经下降管进入再生气-蒸汽发生器进行换热，产生的水蒸汽混合物经上升管进入汽包分离产生蒸汽；

19、高温再生气体经再生器高温过滤器拦截下再生气中携带的细粉催化剂后，进入再生气-蒸汽发生器，低压凝结水经汽包上水泵打去再生器蒸汽发生汽包经下降管进入再生气-蒸汽发生器进行换热，产生的水蒸汽混合物经上升管进入汽包分离产生蒸汽。

20、从反应器蒸汽发生汽包和再生器发生汽包出来的蒸汽经利用后产生的低压蒸汽凝结水经汽包上水泵打去汽包循环利用。

21、反应气蒸汽发生器和再生气-蒸汽发生器所用水是除氧水。

22、所用除氧水是80℃～145℃的低压凝结水。

23、发明具有以下有益技术效果：

24、1.本技术方案的高温过滤除尘系统采用自动喷射脉冲反吹系统，能够连续平稳运行，不需要停机或者切换吹扫，高温过滤除尘系统使用的耐高温精密滤芯过滤效率和精度高，可过滤0.3μm的细粉催化剂，效率在99%以上。高温过滤除尘系统的投用，可以有效防止蒸汽发生器换热管堵塞，提高了换热效率。

25、2.通常情况下蒸汽发生器给水用20-30℃的除氧水，进汽包前需要用蒸汽进行预热，本方案采用反应器蒸汽发生汽包和再生器发生汽包出来的蒸汽经利用后产生的低压蒸汽凝结水（80-145℃）作为汽包上水使用，不需要对汽包用水进行预热，同时从反应器蒸汽发生汽包和再生器发生汽包出来的蒸汽经利用后产生的低压蒸汽凝结水经汽包上水泵打去汽包循环利用。节约蒸汽和预热设备，有效的降低了能耗，节约了成本。反应气-蒸汽发生器和再生气-蒸汽发生器，回收多余热能，生产蒸汽供自身利用，多余热量得到充分利用，变废为宝，达到了节能减排的效果，带来了巨大的经济效益。

技术特征：

1.一种吡啶生产反应系统，包括反应器高温过滤除尘系统、反应气-蒸汽发生器、反应器蒸汽发生汽包、再生器高温过滤除尘系统、再生气-蒸汽发生器、再生器蒸汽发生汽包，其特征在于，还包括汽包上水泵；

2.如权利要求1所述吡啶生产反应系统，其特征在于，所述高温过滤除尘系统采用先进的耐高温精密过滤芯和自动喷射脉冲反吹系统。

3.如权利要求1或2所述一种吡啶生产反应系统的余热利用的方法，其特征在于，按照以下步骤进行：

4.如权利要求3所述一种吡啶生产反应系统的余热利用的方法，其特征在于，反应气蒸汽发生器和再生气-蒸汽发生器所用水是除氧水。

5.如权利要求4所述一种吡啶生产反应系统的余热利用的方法，其特征在于，所用除氧水是80℃～145℃的低压凝结水。

技术总结本发明提出了一种吡啶生产反应系统及其余热利用的方法。技术方案是：包括反应器高温过滤除尘系统、反应气‑蒸汽发生器、反应器蒸汽发生汽包、再生器高温过滤除尘系统、再生气‑蒸汽发生器、再生器蒸汽发生汽包和汽包上水泵，充分利用了吡啶生产反应和催化剂再生过程中的多余热量，主要是通过安装在反应器和再生器出口的蒸汽发生器，用80‑145℃左右的蒸汽低压凝结水打去反应器蒸汽发生汽包和再生器蒸汽发生汽包，利用反应器出口（400‑480℃）和再生器出口（500‑600℃）的余热产生蒸汽，蒸汽经利用后产生的低压凝结水经汽包上水泵打去反应器蒸汽发生汽包和再生器蒸汽发生汽包循环利用，避免了热量的浪费，同时反应气经过滤和取热后减轻了后续分离系统的处理负荷，再生气经过过滤和取热后能够达标排放。技术研发人员：于洪波,杨延河,段晓龙,曹红梅,王海成受保护的技术使用者：山东昆达生物科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/12