[0001] 本实用新型涉及一种模拟烯烃生产中催化剂反应‑再生过程装置，属于化学过程生产控制技术领域。

[0002] 甲醇制烯烃是一种重要的化学工业过程，它可以将甲醇通过催化剂转化为烯烃以及其他产物。这种反应过程产物选择性高、催化剂易得、催化剂寿命长、反应条件温和。然而，在反应中。催化剂不可避免地会被污染，使催化剂活性降低，导致反应效率越来越低。传统的解决方法是更换催化剂。这不仅浪费了资源，也增加了成本。为此，科学家们开发了甲醇制烯烃反应再生系统技术。这种技术可以通过再生催化剂、去除反应副产物和提高甲醇转化率等方法来提高反应效率和经济性。同时，甲醇制烯烃反应再生系统技术还可以降低反应过程中的环境污染，具有较好的环保性能。而随着信息化与智能化程度要求越来越高的现代化发展，不断促进工厂无人化、智能化的发展进程，急需一种甲醇制烯烃生产过程模拟装置以满足现代化发展需求，而进一步探索并开发催化剂反应—再生系统智能化装置是其中必不可少的一环。发明内容

[0003] 本实用新型提供了一种模拟烯烃生产中催化剂反应‑再生过程装置，为构建虚拟仿真平台提供支撑，以实现甲醇制造烯烃生产中的催化剂反应‑再生过程的模拟。

[0004] 本实用新型的技术方案是：一种模拟烯烃生产中催化剂反应‑再生过程装置，包括：反应器1、再生器7，所述反应器1内设第一旋风分离器2，反应器1一端设有第一出口，反应器1另一端设有第一入口、第二出口，第二出口依次通过第一管道4、第二管道6与再生器7连通，第一管道4上设有第一滑阀5，反应器1第二出口与第一滑阀5之间的第一管道4上设有第二入口，第二管道6与第一管道4连通的一端设有第三入口；所述再生器7内设第二旋风分离器8，再生器7一端设有第三出口，再生器7另一端设有吸热槽11、第四入口、第四出口，第五出口依次通过第三管道9、第四管道12与反应器1连通，第三管道9上设有第二滑阀10，再生器7第四出口与第二滑阀10之间的第三管道9上设有第五入口，第四管道12与第三管道9连通的一端设有第六入口。

[0005] 所述反应器1上设有料位计3用于显示料位，所述第四管道12上设有流量计13用于显示回流量。

[0006] 所述第一滑阀5、第二滑阀10为平面型双阀瓣滑阀或柱塞式滑阀。

[0007] 本实用新型的有益效果是：基于本实用新型的模拟烯烃生产中催化剂反应‑再生过程装置，可以用于构建虚拟平台，并进一步地可以让学习者了解真实工厂的工艺流程及运行状态外，也能更好的为实际应用提供数据参考。此外，本实用新型意味着催化剂反应—再生过程装置智能化的初步实现，为工厂的无人化、智能化提供了参考意义。附图说明

[0008] 图1是本实用新型的整体结构示意图；

[0009] 图2是本实用新型的反应器料位控制原理框图；

[0010] 图3是本实用新型再生器料位控制原理框图；

[0011] 图4是本实用新型的甲醇—催化剂进料流量趋势图；

[0012] 图5是本实用新型的反应器与再生器中料位趋势图；

[0013] 图6是本实用新型的反应器与再生器中催化剂变化趋势图；

[0014] 图中各标号为：1‑反应器、2‑第一旋风分离器、3‑料位计、4‑第一管道、5‑第一滑阀、6‑第二管道、7‑再生器、8‑第二旋风分离器、9‑第三管道、10‑第二滑阀、11‑吸热槽、12‑第四管道、13‑流量计。

[0015] 下面结合附图和实施例，对实用新型作进一步的说明，但本实用新型的内容并不限于所述范围。

[0016] 实施例1：如图1‑6所示，一种模拟烯烃生产中催化剂反应‑再生过程装置，包括：反应器1、再生器7，所述反应器1内设第一旋风分离器2，反应器1一端设有第一出口，反应器1另一端设有第一入口、第二出口，第二出口依次通过第一管道4、第二管道6与再生器7连通，第一管道4上设有第一滑阀5，反应器1第二出口与第一滑阀5之间的第一管道4上设有第二入口，第二管道6与第一管道4连通的一端设有第三入口；所述再生器7内设第二旋风分离器8，再生器7一端设有第三出口，再生器7另一端设有吸热槽11、第四入口、第四出口，第五出口依次通过第三管道9、第四管道12与反应器1连通，第三管道9上设有第二滑阀10，再生器7第四出口与第二滑阀10之间的第三管道9上设有第五入口，第四管道12与第三管道9连通的一端设有第六入口。

[0017] 进一步地，所述反应器1上设有料位计3用于显示料位，所述第四管道12上设有流量计13用于显示回流量。

[0018] 进一步地，所述第一滑阀5、第二滑阀10为平面型双阀瓣滑阀或柱塞式滑阀。

[0019] 具体而言，如图1所示，所述反应器1的底部左侧设有第一入口用于通入气相甲醇，顶部设有第一出口用于排出反应气体，反应器1内设有第一旋风分离器2用于分离反应气体与催化剂，反应器1底物通过管道流入再生器7，反应器1右端设有端口通过管道与再生器7相连用于催化剂回流；所述第一管道4上设有第一滑阀5，第一管道4设有第二入口用于通入水蒸气；第二管道6与第一管道4连通的一端的第三入口用于作为氮气输入端口。所述再生器7顶部设有第三出口用于排出烧结反应后的烟气，再生器7内设有第二旋风分离器8用于分离催化剂与烟气，再生器7底端右侧设有第四入口用于通入氧气，并在底端一侧设计吸热槽11，吸热槽11的左端设有进出口与外部管道相连通用于通入水，再生器7底部催化剂流入第三管道9，经第二滑阀10后流入第四管道12，再生器7通过第三管道9、第四管道12与反应器1连通用于催化剂回流；所述第三管道9上设有第二滑阀10，并在第三管道9上设有第五入口与外部管道连通用于从外部通入氮气；同时在催化剂流入第四管道12的一端设有第六入口用作水蒸气输入端口。

[0020] 本实用新型的工艺原理为：如图1，将气相甲醇通入到反应器1，与反应器1内的催化剂发生化学反应，反应生成的烯烃气体经过反应器1顶部第一出口端的管道排出；在第一旋风分离器2的作用下，烯烃气体中混有的催化剂细小颗粒将被分离，重新落入反应器1中，与反应完成后剩余的催化剂落入反应器1底部及第一管道4。催化剂物料通过第一滑阀5在流量控制下进行流出。如图2所示，料位计3显示出的料位高度可以反映出第一滑阀5的开合状态以及催化剂流量的大小，并且在第一滑阀5的作用下，可以使反应器1内的催化剂料位维持在一定范围内；经第一滑阀5流出的催化剂物料进入到第二管道6后，在第三入口处通入的氮气作用下流入到再生器7中进行再生吹炼处理，将其与经鼓入的氧气进行充分燃烧以除去杂质，从而重新提高催化剂的活性；燃烧反应生成的气体经再生器7顶部的第三出口端的管道流出，并利用第二旋风分离器8来分离反应气体中混有的催化剂细小颗粒；同时，落到再生器7底部以及第三管道9中的催化剂在第二滑阀10的控制下进入到第四管道12中；第四管道12上装有的流量计13可以反映出从再生器中流出的催化剂的流量大小以及流入到反应器内催化剂的流量大小，如图3所示，可以根据流量计13显示的数值以及反应器料位计3显示的数值来调节第二滑阀10的开合程度，同时，也可以反映出进入反应器催化剂流量以及反应器内催化剂料位的实时状态；第四管道12中的催化剂物料在通入水蒸气的作用下进入到反应器内，流量计13配合控制第二滑阀10的开合程度。其中，如图2、图3所示，反应器内催化剂料位是由第一滑阀5和第二滑阀10配合控制，流量计13的数值反映出对于第二滑阀10的控制效果，料位计3直接反映出第一滑阀5的控制效果，间接地反映出对催化剂流量的控制效果。

[0021] 再进一步地，可以通过KingSCADA开发仿真画面，仿真模型由MATLAB完成，结合设置simulink模块搭建，对整个过程进行模拟；在生产对催化剂反应—再生整个工艺方面，还可以考虑再生器与反应器的料位关系，能够让仿真的效果更加贴近实际；在操作应用方面，通过控制SCADA界面里面各个工艺参数，计算机可直接控制各个工艺参数达到设定值并读取工艺参数，将各种工艺参数数据存储至数据库进行分析研究。图4、图5、图6即为界面仿真结果示意图，它能够直观地模拟出工厂中各物料的变化趋势，从而对实际操作具有指导作用。图4模拟出甲醇与催化剂在进料后的流量变化情况，图5表现的是反应器与再生器中料位的变化趋势，图6为反应器与再生器中催化剂变化趋势图，可以检测物料是否符合守恒定律，从而检测出模拟的结果是否与实际贴切。

[0022] 应用上述技术方案可知，本实用新型提供的模拟烯烃生产中催化剂反应‑再生过程装置，可以利用计算机中的simulink模块搭建复现，从而能够实现催化剂反应—再生过程的虚拟仿真。该仿真平台的搭建，可以让学习者了解真实工厂的工艺流程及运行状态，从而减少购置仪器的经费，并为化工生产烯烃过程提供参考资料。

[0023] 上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。