[实用新型]取热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及甲醇制烯烃工艺技术领域，具体而言，涉及一种取热装置。

背景技术

甲醇制烯烃技术(MTO)是煤制烯烃产业链中的关键步骤，其工艺流程主要为：在合适的操作条件下，以甲醇为原料选取适宜的催化剂(ZSM-5沸石催化剂、SAPO-34分子筛等)，在固定床或流化床反应器中通过甲醇脱水制取低碳烯烃。

在上述甲醇制烯烃技术的工艺过程中，甲醇和催化剂在反应器中反应放出大量热量，同时催化剂不断结焦。当催化剂的结焦量大于7.5％时，催化剂失活，失活后的催化剂不能满足反应条件。此时，需要将生焦的催化剂送入再生器进行烧焦处理，再返回反应器参加反应，从而达到催化剂在反应器和再生器中循环利用，而在催化剂烧焦处理时也会放出大量热量。因此，上述反应强放热和再生催化剂烧焦放热产生的热量远远超过了原料反应所需的热量，为了保持系统的热量平衡，需要借助外界取热装置将多余的热量进行回收利用。

在现有技术中，由于取热负荷调节灵活、调节范围广、运行更加可靠，安装在反应器和再生器上的外取热器得到广泛的应用，在反应再生系统热量平衡中扮演起重要角色。图1示出了普通MTO下行式外取热器的一种典型型式。如图1所示，外取热器包括壳体1以及设置在壳体1中的换热管2。壳体1的上部具有催化剂进口3、下部具有催化剂出口4。换热管2由上至下包括光管管段和换热管段。换热管2的下方设置有流化风分布器5。反应器或再生器中出来的温度较高的催化剂从催化剂进口3进入壳体1内，该催化剂与换热管2的光管管段接触后再经换热管段换热，换热后的温度较低的催化剂由催化剂出口4流出并返回至反应器或再生器。换热管2为套管结构，液体水从换热管2顶端的进口进入内套管中，然后自下而上进入内套管与外套管间的环隙，当液体水汽化吸热后从换热管2顶端的出口流出。此外，流化风从流化风分布器5吹出，以维持流化床流动，从而使换热更加充分。在上述过程中，从催化剂进口3流入的热催化剂颗粒会冲刷换热管2的光管管段，长期会造成换热管2的冲蚀磨损，甚至造成换热管2破损泄漏。如果换热管2的光管管段处于流化床稀相区，由于催化剂在稀相区流动形式复杂，光管管段的磨损会更加严重。

目前，国内用于解决外取热器的换热管管束磨损的方法有限，催化剂进口处添加防冲蚀板被视为最为有效的办法。但实践证明，防冲蚀板有可能增大催化剂在换热管管束处产生节流的风险，使得催化剂容易在换热管与防冲蚀板的焊接搭接处发生涡流，加大了换热管的磨损。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种取热装置，以解决现有技术中的取热装置的换热管容易冲蚀磨损的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种取热装置，包括：壳体，具有催化剂进口；一根或多根换热管，设置在壳体内；取热装置还包括防磨结构，防磨结构设置在至少一根换热管的管壁上，且对应催化剂进口设置。

进一步地，催化剂进口沿催化剂流动方向在换热管上的投影全部位于防磨结构上。

进一步地，取热装置还包括设置在壳体上的催化剂进管，催化剂进管的第一端通过连通口与壳体连通，催化剂进管的第二端的管口形成催化剂进口。

进一步地，换热管为多根，多根换热管均匀分布在壳体内，在多根换热管中，靠近催化剂进口的换热管上设置有防磨结构。

进一步地，防磨结构包裹换热管的周向外表面。

进一步地，换热管由上至下依次包括光管管段和换热管段，防磨结构位于光管管段上。

进一步地，防磨结构包括：锚固结构，固定在光管管段的外表面上；耐磨层，设置在光管管段的外表面上，并且锚固结构的至少部分嵌入至耐磨层内。

进一步地，耐磨层由添加有钢纤维的耐磨材料制成。

进一步地，锚固结构为Y型锚固钉、V型锚固钉或圆环型锚固钉。

进一步地，锚固结构通过焊接固定在光管管段的外表面上。

应用本实用新型的技术方案，在至少一根换热管对应催化剂进口的管壁上设置防磨结构。从催化剂进口流入的高温催化剂会先与防磨结构接触，这样就避免了换热管受到高温催化剂的冲蚀磨损，对换热管起到保护作用。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术的外取热器的剖视示意图；

图2示出了根据本实用新型的取热装置的实施例一的纵向剖视示意图；

图3示出了图2的取热装置的横向剖视示意图；