CN104649446A - Mto急冷水和水洗水液固分离方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及煤化工技术领域，特别涉及一种MTO急冷水和水洗水液固分离方法，该方法包括：对MTO急冷水和水洗水进行液固分离，以除去其中夹带的固体颗粒；对分离后的固体颗粒进行脱水干燥，以得到低含水率的固体颗粒；对干燥过程中产生的气体进行气体冷凝和气液分离，以除去气体中夹带的液滴；对除液后的气体进行净化处理，以达到气体的无污染排放；对液固分离、固体干燥、气体冷凝和气液分离过程中的水进行循环利用，以达到整套装置无污水外排。本发明还提供了一种MTO急冷水和水洗水液固分离装置。
Description
技术领域
本发明属于煤化工技术领域，涉及一种去除MTO工艺过程急冷水和水洗水中存在的固体颗粒的方法，适用于处理MTO急冷水和水洗水的液-固-气多相分离过程。具体的说，本发明提供了一种MTO急冷水和水洗水液固分离方法与装置。
背景技术
MTO(methanolTO olefins)是指由甲醇制造低碳烯烃的技术，主要原理是从煤出发经合成气生产甲醇，再由甲醇转化成为低碳烯烃，低碳烯烃是最重要的基本有机化工原料，市场需求旺盛。常用的MTO反应器是流化顶部三级或四级旋风分离器后去产品净化部分，因旋风分离器的分离局限性，反应器经循环分离后还夹带少量颗粒粒径小于10μm或者5μm的催化剂粉末颗粒，必须在产物净化部分进行有效去除，而MTO催化剂相对比较贵重，也需要采取有效的手段进行回收。
传统的分离方式为旋流分离的方式，分离效率低且很难去除5μm以下的固体颗粒，分离后的固体颗粒需后续处理或直接排放，这样一方面增加了劳动成本，另一方面也造成了环境污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的MTO急冷水和水洗水液固分离方法与装置，以解决上述的问题。
一方面，本发明提供了一种MTO急冷水和水洗水液固分离方法，该方法包括：
对MTO急冷水和水洗水进行液固分离，以除去其中夹带的固体颗粒；
对分离后的固体颗粒进行脱水干燥，以得到低含水率的固体颗粒；
对干燥过程中产生的气体进行气体冷凝和气液分离，以除去气体中夹带的液滴；
对除液后的气体进行净化处理，以达到气体的无污染排放；
对液固分离、固体干燥、气体冷凝和气液分离过程中的水进行循环利用，以达到整套装置无污水外排。
在一个优选的实施方式中，所述MTO急冷水和水洗水的密度为900～950kg/m3，工作温度为：80～115℃，固体颗粒含量：200～800mg/L。
在另一个优选的实施方式中，所述液固分离包括过滤和浓缩两种分离方式。
在另一个优选的实施方式中，所述MTO急冷水和水洗水进行液固分离后，水中固体颗粒含量降至10mg/L以下，0.3μm以上固体颗粒去除率达99％以上。
在另一个优选的实施方式中，所述固体颗粒经过滤、浓缩和干燥后，含水率≤30％。
在另一个优选的实施方式中，所述气液分离可以是重力沉降分离、离心分离、过滤分离、聚结分离的任意一种或几种分离方式。
另一方面，本发明提供了一种MTO急冷水和水洗水液固分离装置，该装置包括：
过滤分离单元，所述过滤分离单元的进口连接第一多流道旋转阀，所述第一多流道旋转阀连接渣浆提浓单元，所述渣浆提浓单元浓液出口连接干燥单元，所述干燥单元连接气体净化单元；
所述过滤分离单元的出口连接第二多流道旋转阀，所述第二多流道旋转阀连接反吹单元，所述反吹单元还连接渣浆提浓单元；
在一个优选的实施方式中，所述过滤分离单元进口连接第一多流道旋转阀；所述过滤分离单元出口连接第二多流道旋转阀；所述过滤分离单元包括3个以上并联的过滤器。
在另一个优选的实施方式中，所述渣浆提浓单元浓液出口连接干燥单元；所述渣浆提浓单元进口连接第一多流道旋转阀；所述渣浆提浓单元还与反吹单元相连；所述渣浆提浓单元包括1～3个并联的浓缩过滤器。
在另一个优选的实施方式中，所述反吹单元连接第二多流道旋转阀和渣浆提浓单元。
在另一个优选的实施方式中，所述气体净化单元与干燥单元相连，所述气体净化单元包括：冷凝器、气液分离器和气体净化器。
在另一个优选的实施方式中，所述MTO急冷水和水洗水液固分离装置还包括：水循环单元，所述水循环单元分别与所述渣浆提浓单元清液出口、所述干燥单元液体出口、所述冷凝器液体出口、所述气液分离器液体出口、所述气体净化器进口、所述第一多流道旋转阀进口相连接。
本发明提供的MTO急冷水和水洗水液固分离方法与装置，与现有技术中相比，整套装置对含固液实现多次液固分离，采用过滤、浓缩和干燥的方式得到低含水率的固体颗粒，液固分离彻底、效率高；对固体干燥过程中产生的气体再进行气液分离和气体净化，达到气体无污染排放的目的；同时对系统中的水进行循环利用，系统无污水外排，节约了水资源也避免了环境污染；整套装置全自动控制，减少了人力操作。整套装置高效、节能、经济、环保，易维护，可靠性高。
附图说明
图1为本发明一个实施例中MTO急冷水和水洗水液固分离方法与装置工艺流程示意图；
图2为本发明一个实施例中浆提浓单元流程示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
在本发明的第一方面，提供了一种MTO急冷水和水洗水液固分离方法，该方法包括：
对MTO急冷水和水洗水进行液固分离，以除去其中夹带的固体颗粒；
对分离后的固体颗粒进行脱水干燥，以得到低含水率的固体颗粒；
对干燥过程中产生的气体进行气体冷凝和气液分离，以除去气体中夹带的液滴；
对除液后的气体进行净化处理，以达到气体的无污染排放；
对液固分离、固体干燥、气体冷凝和气液分离过程中的水进行循环利用，以达到整套装置无污水外排。
较佳地，所述MTO急冷水和水洗水的密度为900～950kg/m3，工作温度为：80～115℃，固体颗粒含量：200～800mg/L。
较佳地，所述液固分离包括过滤和浓缩两种分离方式。
较佳地，所述MTO急冷水和水洗水进行液固分离后，水中固体颗粒含量降至10mg/L以下，0.3μm以上固体颗粒去除率达99％以上。
较佳地，所述固体颗粒经过滤、浓缩和干燥后，含水率≤30％。
较佳地，所述气液分离气液分离可以是重力沉降分离、离心分离、过滤分离、聚结分离的任意一种或几种分离方式。
在本发明的第二方面，提供了一种MTO急冷水和水洗水液固分离装置，包括：过滤分离单元，所述过滤分离单元的进口连接第一多流道旋转阀，所述第一多流道旋转阀连接渣浆提浓单元，所述渣浆提浓单元浓液出口连接干燥单元，所述干燥单元连接气体净化单元；
所述过滤分离单元的出口连接第二多流道旋转阀，所述第二多流道旋转阀连接反吹单元，所述反吹单元还连接渣浆提浓单元。
含固液进入过滤分离单元，进行第一次液固分离，过滤后的渣浆液进入渣浆提浓单元进行浓缩，实现第二次液固分离，浓缩后的浓液进入干燥单元，在干燥单元内脱水干燥，实现第三次液固分离，得到低含水率的固体颗粒，固体干燥过程中产生的气体再进入气体净化单元，净化后排放。
接下来，本发明将通过一些具体实施例来详细描述该MTO急冷水和水洗水液固分离装置，如图1，2，所示：
一种MTO急冷水和水洗水液固分离装置，包括：
过滤分离单元2，所述过滤分离单元2的进口连接第一多流道旋转阀3，所述第一多流道旋转阀3连接渣浆提浓单元4，所述渣浆提浓单元4浓液出口连接干燥单元6，所述干燥单元6连接气体净化单元7；
所述过滤分离单元2的出口连接第二多流道旋转阀8，所述第二多流道旋转阀8连接反吹单元1，所述反吹单元1还连接渣浆提浓单元4。
干燥单元6主要针对渣浆提浓单元4的浓液进行脱水干燥，以得到低含水率的固体颗粒，因此，本领域技术人员可以根据该作用挑选合适的干燥单元6。
在一些具体实施例中，所述过滤分离单元2进口连接所述第一多流道旋转阀3，所述过滤分离单元2出口连接所述第二多流道旋转阀8。
在一些具体实施例中，所述过滤分离单元2包括3个以上并联的过滤器，如图1所示，在该实施例中采用了6个过滤器。
在一些具体实施例中，所述渣浆提浓单元4浓液出口连接所述干燥单元6，所述渣浆提浓单元4进口连接所述第一多流道旋转阀3，所述渣浆提浓单元4还与所述反吹单元1相连。进而，反吹单元1对渣浆提浓单元4进行反吹和加压，实现渣浆提浓单元4的在线清洗和卸料。
在一些具体实施例中，所述渣浆提浓单元4包括1～3个并联的浓缩过滤器，如图2所示，在该实施例中采用了2个浓缩过滤器。
在一些具体实施例中，所述反吹单元1还连接第二多流道旋转阀8，通过第二多流道旋转阀8对过滤分离单元2进行反吹，实现过滤分离单元2的在线清洗，保证过滤分离单元2的连续运行。
在一些具体实施例中，气体净化单元7与干燥单元6相连，气体净化单元7包括：冷凝器7-1、气液分离器7-2和气体净化器7-3。该气体净化单元7可以参考现有技术选择、使用。
在另一个优选的实施方式中，MTO急冷水和水洗水液固分离装置还包括水循环单元5，所述水循环单元5分别与所述渣浆提浓单元4清液出口、所述干燥单元6液体出口、所述冷凝器7-1液体出口、所述气液分离器7-2液体出口、所述气体净化器7-3进口、所述第一多流道旋转阀3进口相连接。整套装置水循环利用，无污水外排。
本发明MTO急冷水和水洗水液固分离方法与装置，采用如下的工作原理：
通过过滤、浓缩和干燥的方式，对含固液进行多次液固分离，以除去MTO急冷水和水洗水中夹带的固体颗粒，最后得到低含水率的固体颗粒，然后对液固分离过程中产生的气体进行气体冷凝和气液分离以除去气体中的液体，除液后的气体再经过净化处理，最后干净气体无污染排放。整套装置对液固分离和气液分离过程中的水进行循环利用，无污水外排。
本发明操作简单，整套系统集过滤、浓缩、干燥、冷凝、气液分离和气体净化于一体，液-固-气三相实现多次分离，相比于其他的分离装置而言，分离结果更彻底、效率更高；通过气体净化处理，气体无污染排放，同时对系统中的水进行循环利用，整套装置无污水外排，节约了水资源也避免了环境污染，经济环保；整套装置全自动控制，减少了人力操作，易于维护。
整套装置高效、节能、经济、环保，易维护，可靠性高。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种MTO急冷水和水洗水液固分离方法，该方法包括：
对MTO急冷水和水洗水进行液固分离，以除去其中夹带的固体颗粒；
对分离后的固体颗粒进行脱水干燥，以得到低含水率的固体颗粒；
对干燥过程中产生的气体进行气体冷凝和气液分离，以除去气体中夹带的液滴；
对除液后的气体进行净化处理，以达到气体的无污染排放；
对液固分离、固体干燥、气体冷凝和气液分离过程中的水进行循环利用，以达到整套装置无污水外排。
2.根据权利要求1所述的MTO急冷水和水洗水液固分离方法，其特征在于，所述MTO急冷水和水洗水的密度为900～950kg/m3，工作温度为：80～115℃，固体颗粒含量：200～800mg/L。
3.根据权利要求1所述的MTO急冷水和水洗水液固分离方法，其特征在于，所述液固分离包括过滤和浓缩两种分离方式。
4.根据权利要求1所述的MTO急冷水和水洗水液固分离方法，其特征在于，所述MTO急冷水和水洗水进行液固分离后，水中固体颗粒含量降至10mg/L以下，0.3μm以上固体颗粒去除率达99％以上。
5.根据权利要求1所述的MTO急冷水和水洗水液固分离方法，其特征在于，所述固体颗粒经过滤、浓缩和干燥后，含水率≤30％。
6.根据权利要求1所述的MTO急冷水和水洗水液固分离方法，其特征在于，所述气液分离可以是重力沉降分离、离心分离、过滤分离、聚结分离的任意一种或几种方式。
7.一种MTO急冷水和水洗水液固分离装置，其特征在于，包括：
过滤分离单元(2)，所述过滤分离单元(2)的进口连接第一多流道旋转阀(3)，所述第一多流道旋转阀(3)连接渣浆提浓单元(4)，所述渣浆提浓单元(4)浓液出口连接干燥单元(6)，所述干燥单元(6)连接气体净化单元(7)；
所述过滤分离单元(2)的出口连接第二多流道旋转阀(8)，所述第二多流道旋转阀(8)连接反吹单元(1)，所述反吹单元(1)还连接渣浆提浓单元(4)。
8.根据权利要求7所述的MTO急冷水和水洗水液固分离装置，其特征在于，所述过滤分离单元(2)进口连接第一多流道旋转阀(3)；
所述过滤分离单元(2)出口连接第二多流道旋转阀(8)；
所述过滤分离单元(2)包括3个以上并联的过滤器。
9.根据权利要求7所述的MTO急冷水和水洗水液固分离装置，其特征在于，所述渣浆提浓单元(4)浓液出口连接干燥单元(6)；
所述渣浆提浓单元(4)进口连接第一多流道旋转阀(3)；
所述渣浆提浓单元(4)还与反吹单元(1)相连；
所述渣浆提浓单元(4)包括1～3个并联的浓缩过滤器。
10.根据权利要求7所述的MTO急冷水和水洗水液固分离装置，其特征在于，所述反吹单元(1)连接第二多流道旋转阀(8)和渣浆提浓单元(4)。
11.根据权利要求7所述的MTO急冷水和水洗水液固分离装置，其特征在于，所述气体净化单元(7)与干燥单元(6)相连；
所述气体净化单元(7)包括：冷凝器(7-1)、气液分离器(7-2)和气体净化器(7-3)。
12.根据权利要求7-11任一项所述的MTO急冷水和水洗水液固分离装置，其特征在于，还包括：水循环单元(5)；
所述水循环单元(5)分别与所述渣浆提浓单元(4)清液出口、所述干燥单元(6)液体出口、所述冷凝器(7-1)液体出口、所述气液分离器(7-2)液体出口、所述气体净化器(7-3)进口、所述第一多流道旋转阀(3)进口相连接。
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