CN110015800A - 甲醇制烯烃水系统及其处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种甲醇制烯烃水系统及其处理方法，甲醇制烯烃水系统处理方法包括：将产品气依次输送至急冷塔和水洗塔中洗涤，将经水洗塔洗涤后的产品气输出；将从急冷塔输出的第一路急冷水输送至除固设施，从除固设施输出的清液返回至急冷塔，从除固设施输出的浊液输送至第一沉降罐，浊液在第一沉降罐中沉降以实现水和催化剂的分离；将从水洗塔输出的至少一部分水洗水除油后返回至水洗塔。通过本发明提供的技术方案，能够解决现有技术中的甲醇制烯烃水系统中催化剂和蜡状物较多的问题。

Description

甲醇制烯烃水系统及其处理方法

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体而言，涉及一种甲醇制烯烃水系统及其处理方法。

背景技术

乙烯和丙烯是石油化工工业的基础原料，过去的工艺是通过烃类裂解或催化裂解获得。在全球石油供应日趋紧张的情况下，人们开发了用氧化物特别是以甲醇、乙醇为原料生产低碳烯烃的工艺。醇类可以用天然气或煤炭的合成气生产，这样就避免了对石油资源的依赖。

现有的甲醇制烯烃水系统中催化剂和蜡状物较多，严重影响到急冷塔、水洗塔等装置的正常运行，需频繁注入二甲苯或分散剂进行处理。

发明内容

本发明提供了一种甲醇制烯烃水系统及其处理方法，以解决现有的甲醇制烯烃水系统中催化剂和蜡状物较多的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种甲醇制烯烃水系统处理方法，包括：将产品气依次输送至急冷塔和水洗塔中洗涤，将经水洗塔洗涤后的产品气输出；将从急冷塔输出的第一路急冷水输送至除固设施，从除固设施输出的清液返回至急冷塔，从除固设施输出的浊液输送至第一沉降罐，浊液在第一沉降罐中沉降以实现水和催化剂的分离；将从水洗塔输出的至少一部分水洗水除油后返回至水洗塔。

进一步地，处理方法还包括：第一路急冷水在输送至除固设施之前先升压；将从急冷塔输出的第二路急冷水升压并降温，然后将第二路急冷水返回至急冷塔。

进一步地，水洗塔包括顺次连接的下段、中段和上段，处理方法还包括：从下段输出的第一路水洗水升压并降温后返回至水洗塔；从上段输出的第二路水洗水升压后输送至第一除油设施除油，然后降温后返回至水洗塔；从中段输出的第三路水洗水输送至第二除油设施除油后返回至水洗塔，从中段输出的第四路水洗水升压后依次输送至过滤器、水混合罐和第三除油设施，以进行过滤、混合以及除油操作。

进一步地，处理方法还包括：将从第三除油设施输出的第三路水洗水输送至污水汽提塔；第一除油设施、第二除油设施和第三除油设施的油相均输送至第二沉降罐以进行油水分离，从第二沉降罐分离出的水输送至水混合罐，从第二沉降罐分离出的油输出。

进一步地，处理方法还包括：将从第一沉降罐输出的液体升压，升压后的液体的一部分返回至第一沉降罐，增压后的液体的另一部分输送至第二沉降罐。

根据本发明的另一方面，提供了一种甲醇制烯烃水系统，包括急冷塔、水洗塔、除固设施、除油装置和第一沉降罐，急冷塔具有产品气进口，水洗塔具有产品气出口，急冷塔与水洗塔连通，急冷塔的第一急冷水出口与除固设施的进口连通，除固设施的清液出口与急冷塔连通，除固设施的浊液出口与第一沉降罐连通，水洗塔的至少一个出口与除油装置连通。

进一步地，甲醇制烯烃水系统还包括第一增压泵、第二增压泵和第一换热器，第一增压泵设置在第一急冷水出口与除固设施连通的管路上，急冷塔的第二急冷水出口、第二增压泵、第一换热器和急冷塔顺次连通。

进一步地，水洗塔包括顺次连接的下段、中段和上段，除油装置包括第一除油设施、第二除油设施和第三除油设施，甲醇制烯烃水系统还包括第三增压泵、第二换热器、第四增压泵、第三换热器、第五增压泵、过滤器、水混合罐；下段的第一水洗水出口与第三增压泵、第二换热器和水洗塔顺次连通，上段的第二水洗水出口与第四增压泵、第一除油设施、第三换热器和水洗塔顺次连通，中段的第三水洗水出口与第二除油设施和水洗塔顺次连通，中段的第四水洗水出口与第五增压泵、过滤器、水混合罐和第三除油设施顺次连通。

进一步地，甲醇制烯烃水系统还包括污水汽提塔和第二沉降罐，第三除油设施的出口与污水汽提塔连通，第一除油设施、第二除油设施和第三除油设施的油相出口均与第二沉降罐连通，第二沉降罐具有水出口和油出口，第二沉降罐的水出口与水混合罐连通。

进一步地，甲醇制烯烃水系统还包括第六增压泵，第一沉降罐的出口与第六增压泵连通，第六增压泵的第一出口与第一沉降罐连通，第六增压泵的第二出口与第二沉降罐连通。

应用本发明的技术方案，在甲醇制烯烃工艺中，将从急冷塔输出的第一路急冷水输送至除固设施处理，从除固设施输出的浊液输送至第一沉降罐可以实现水和催化剂的分离，将从水洗塔输出的至少一部分水洗水除油后返回至水洗塔。通过上述设置，可以减少甲醇制烯烃水系统中的催化剂和蜡状物的含量，保证系统的正常运行，并且减少了二甲苯或分散剂的注入，降低劳动强度。

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发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的实施例提供的甲醇制烯烃水系统的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、急冷塔；11、水洗塔；12、除固设施；13、第一沉降罐；14、第一增压泵；15、第二增压泵；16、第一换热器；17、第一除油设施；18、第二除油设施；19、第三除油设施；20、第三增压泵；21、第二换热器；22、第四增压泵；23、第三换热器；24、第五增压泵；25、过滤器；26、水混合罐；27、污水汽提塔；28、第二沉降罐；29、第六增压泵。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的实施例提供了一种甲醇制烯烃水系统处理方法，包括：将产品气依次输送至急冷塔10和水洗塔11中洗涤，将经水洗塔11洗涤后的产品气输出，其中，在急冷塔10中可除去产品气中的催化剂并降低产品气的过热度；将从急冷塔10输出的第一路急冷水输送至除固设施12，从除固设施12输出的清液返回至急冷塔10，从除固设施12输出的浊液输送至第一沉降罐13，浊液在第一沉降罐13中沉降以实现水和催化剂的分离；将从水洗塔11输出的至少一部分水洗水除油后返回至水洗塔11。为了便于浊液在第一沉降罐13中的沉降，可以在第一沉降罐13中加入催化剂。

应用本实施例的技术方案，在甲醇制烯烃工艺中，将从急冷塔10输出的第一路急冷水输送至除固设施12处理，从除固设施12输出的浊液输送至第一沉降罐13可以实现水和催化剂的分离，将从水洗塔11输出的至少一部分水洗水除油后返回至水洗塔11。通过上述设置，可以减少甲醇制烯烃水系统中的催化剂和蜡状物的含量，保证系统的正常运行，并且减少了二甲苯或分散剂的注入，降低劳动强度。

在本实施例中，处理方法还包括：第一路急冷水在输送至除固设施12之前先升压；将从急冷塔10输出的第二路急冷水升压并降温，然后将第二路急冷水返回至急冷塔10。这样可减少急冷塔10中的急冷水的催化剂和蜡状物的含量。

进一步地，水洗塔11包括顺次连接的下段、中段和上段，处理方法还包括：从下段输出的第一路水洗水升压并降温后返回至水洗塔11；从上段输出的第二路水洗水升压后输送至第一除油设施17除油，然后降温后返回至水洗塔11；从中段输出的第三路水洗水输送至第二除油设施18除油后返回至水洗塔11，从中段输出的第四路水洗水升压后依次输送至过滤器25、水混合罐26和第三除油设施19，以进行过滤、混合以及除油操作。通过上述设置，可以至少部分地去除水洗水中的油，以保证系统正常运转。

在本实施例中，处理方法还包括：将从第三除油设施19输出的第三路水洗水输送至污水汽提塔27，经污水汽提塔27净化后的水增压降温后输送至下游装置，气相从污水汽提塔27的顶部排出。第一除油设施17、第二除油设施18和第三除油设施19的油相均输送至第二沉降罐28以进行油水分离，从第二沉降罐28分离出的水输送至水混合罐26，从第二沉降罐28分离出的油输出。

在本实施例中，处理方法还包括：将从第一沉降罐13输出的液体升压，升压后的液体的一部分返回至第一沉降罐13，增压后的液体的另一部分输送至第二沉降罐28。

在本实施例中，产品气为MTO反应产出的低碳烯烃气体。急冷塔10和水洗塔11可以直接连接也可以通过管线或其他设备连接。急冷塔10温度为100～150℃，水洗塔11底温为70～110℃，水洗塔11顶部温度为30～60℃。除固设施12可为旋液系统或过滤器或压滤机等。急冷水经除固设施12后清液固含量为1000～6000mg/L，浊液固含量为4000～10000mg/L。第一沉降罐13可为1个或多个，沉降时间为1至24h。

在本实施例中，第一除油设施17、第二除油设施18和第三除油设施19可为旋液除油、油聚结器或其他形式除油器。水洗水经各除油设施后水相COD降至3000～8000mg/L，油相COD为5000～15000mg/L。各除油设施持续排出量为5～20t/h。在操作过程中，水洗塔11可补入其他介质，以保证液位稳定。

在本实施例中，第二沉降罐28可为1个或多个，运行方式可为连续或间歇，沉降时间为1至24h。第二沉降罐28的油相可送至罐区或其他装置。污水汽提塔27设置重沸器。污水汽提塔27操作温度为120～150℃，压力为0.1～0.3MPa。污水汽提塔27的重沸器热源为低压蒸汽。

在本实施例中，净化后的水可送至污水处理场或其他装置使用。从污水汽提塔27排出的汽提气经换热后可进行回炼或排放至火炬。

通过该技术方案，急冷水经除固设施除固后再经沉降罐沉降，水洗水经除油设施除油持续外排，急冷水固含量、水洗水COD及装置平稳运行周期均有所改善，可有效减少水系统中催化剂含量及蜡状物累积，大幅降低检修费用，保证水系统平稳进行。此方案具有结构简单、设备投资低、操作简单、运行稳定等特点，适用于大型工业化MTO装置。

本发明的另一实施例提供了一种甲醇制烯烃水系统，包括急冷塔10、水洗塔11、除固设施12、除油装置和第一沉降罐13，急冷塔10具有产品气进口，水洗塔11具有产品气出口，急冷塔10与水洗塔11连通，急冷塔10的第一急冷水出口与除固设施12的进口连通，除固设施12的清液出口与急冷塔10连通，除固设施12的浊液出口与第一沉降罐13连通，水洗塔11的至少一个出口与除油装置连通。通过该技术方案，可以减少甲醇制烯烃水系统中的催化剂和蜡状物的含量，保证系统的正常运行，并且减少了二甲苯或分散剂的注入，降低劳动强度。该实施例提供的甲醇制烯烃水系统可采用上述处理方法。

在本实施例中，甲醇制烯烃水系统还包括第一增压泵14、第二增压泵15和第一换热器16，第一增压泵14设置在第一急冷水出口与除固设施12连通的管路上，急冷塔10的第二急冷水出口、第二增压泵15、第一换热器16和急冷塔10顺次连通。

在本实施例中，水洗塔11包括顺次连接的下段、中段和上段，除油装置包括第一除油设施17、第二除油设施18和第三除油设施19，甲醇制烯烃水系统还包括第三增压泵20、第二换热器21、第四增压泵22、第三换热器23、第五增压泵24、过滤器25、水混合罐26；下段的第一水洗水出口与第三增压泵20、第二换热器21和水洗塔11顺次连通，上段的第二水洗水出口与第四增压泵22、第一除油设施17、第三换热器23和水洗塔11顺次连通，中段的第三水洗水出口与第二除油设施18和水洗塔11顺次连通，中段的第四水洗水出口与第五增压泵24、过滤器25、水混合罐26和第三除油设施19顺次连通。

在本实施例中，甲醇制烯烃水系统还包括污水汽提塔27和第二沉降罐28，第三除油设施19的出口与污水汽提塔27连通，第一除油设施17、第二除油设施18和第三除油设施19的油相出口均与第二沉降罐28连通，第二沉降罐28具有水出口和油出口，第二沉降罐28的水出口与水混合罐26连通。

在本实施例中，甲醇制烯烃水系统还包括第六增压泵29，第一沉降罐13的出口与第六增压泵29连通，第六增压泵29的第一出口与第一沉降罐13连通，第六增压泵29的第二出口与第二沉降罐28连通。

在本实施例中，第二增压泵15的流量为300～500t/h，第一增压泵14流量为200～300t/h，第三增压泵20流量为2000～3500t/h，第五增压泵24流量为150～250t/h，第四增压泵22流量为200～300t/h，第六增压泵29流量为40～120t/h。

急冷水返塔温度为40～80℃，水洗水经第二换热器21返塔温度为30～70℃，经第三换热器23降温的水洗水温度为30～50℃。从污水汽提塔27排出的净化后的水的温度为30～50℃。

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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种甲醇制烯烃水系统处理方法，其特征在于，包括：

将产品气依次输送至急冷塔(10)和水洗塔(11)中洗涤，将经所述水洗塔(11)洗涤后的所述产品气输出；

将从所述急冷塔(10)输出的第一路急冷水输送至除固设施(12)，从所述除固设施(12)输出的清液返回至所述急冷塔(10)，从所述除固设施(12)输出的浊液输送至第一沉降罐(13)，所述浊液在所述第一沉降罐(13)中沉降以实现水和催化剂的分离；

将从所述水洗塔(11)输出的至少一部分水洗水除油后返回至所述水洗塔(11)。

2.根据权利要求1所述的甲醇制烯烃水系统处理方法，其特征在于，所述处理方法还包括：

所述第一路急冷水在输送至所述除固设施(12)之前先升压；

将从所述急冷塔(10)输出的第二路急冷水升压并降温，然后将所述第二路急冷水返回至所述急冷塔(10)。

3.根据权利要求1所述的甲醇制烯烃水系统处理方法，其特征在于，所述水洗塔(11)包括顺次连接的下段、中段和上段，所述处理方法还包括：

从所述下段输出的第一路水洗水升压并降温后返回至所述水洗塔(11)；

从所述上段输出的第二路水洗水升压后输送至第一除油设施(17)除油，然后降温后返回至所述水洗塔(11)；

从所述中段输出的第三路水洗水输送至第二除油设施(18)除油后返回至所述水洗塔(11)，从所述中段输出的第四路水洗水升压后依次输送至过滤器(25)、水混合罐(26)和第三除油设施(19)，以进行过滤、混合以及除油操作。

4.根据权利要求3所述的甲醇制烯烃水系统处理方法，其特征在于，所述处理方法还包括：

将从所述第三除油设施(19)输出的所述第三路水洗水输送至污水汽提塔(27)；

所述第一除油设施(17)、所述第二除油设施(18)和所述第三除油设施(19)的油相均输送至第二沉降罐(28)以进行油水分离，从所述第二沉降罐(28)分离出的水输送至所述水混合罐(26)，从所述第二沉降罐(28)分离出的油输出。

5.根据权利要求4所述的甲醇制烯烃水系统处理方法，其特征在于，所述处理方法还包括：

将从所述第一沉降罐(13)输出的液体升压，升压后的所述液体的一部分返回至所述第一沉降罐(13)，增压后的所述液体的另一部分输送至所述第二沉降罐(28)。

6.一种甲醇制烯烃水系统，其特征在于，包括急冷塔(10)、水洗塔(11)、除固设施(12)、除油装置和第一沉降罐(13)，所述急冷塔(10)具有产品气进口，所述水洗塔(11)具有产品气出口，所述急冷塔(10)与所述水洗塔(11)连通，所述急冷塔(10)的第一急冷水出口与所述除固设施(12)的进口连通，所述除固设施(12)的清液出口与所述急冷塔(10)连通，所述除固设施(12)的浊液出口与所述第一沉降罐(13)连通，所述水洗塔(11)的至少一个出口与所述除油装置连通。

7.根据权利要求6所述的甲醇制烯烃水系统，其特征在于，所述甲醇制烯烃水系统还包括第一增压泵(14)、第二增压泵(15)和第一换热器(16)，所述第一增压泵(14)设置在所述第一急冷水出口与所述除固设施(12)连通的管路上，所述急冷塔(10)的第二急冷水出口、所述第二增压泵(15)、所述第一换热器(16)和所述急冷塔(10)顺次连通。

8.根据权利要求6所述的甲醇制烯烃水系统，其特征在于，所述水洗塔(11)包括顺次连接的下段、中段和上段，所述除油装置包括第一除油设施(17)、第二除油设施(18)和第三除油设施(19)，所述甲醇制烯烃水系统还包括第三增压泵(20)、第二换热器(21)、第四增压泵(22)、第三换热器(23)、第五增压泵(24)、过滤器(25)、水混合罐(26)；

所述下段的第一水洗水出口与所述第三增压泵(20)、所述第二换热器(21)和所述水洗塔(11)顺次连通，所述上段的第二水洗水出口与所述第四增压泵(22)、所述第一除油设施(17)、所述第三换热器(23)和所述水洗塔(11)顺次连通，所述中段的第三水洗水出口与所述第二除油设施(18)和所述水洗塔(11)顺次连通，所述中段的第四水洗水出口与所述第五增压泵(24)、所述过滤器(25)、所述水混合罐(26)和所述第三除油设施(19)顺次连通。

9.根据权利要求8所述的甲醇制烯烃水系统，其特征在于，所述甲醇制烯烃水系统还包括污水汽提塔(27)和第二沉降罐(28)，所述第三除油设施(19)的出口与所述污水汽提塔(27)连通，所述第一除油设施(17)、所述第二除油设施(18)和所述第三除油设施(19)的油相出口均与所述第二沉降罐(28)连通，所述第二沉降罐(28)具有水出口和油出口，所述第二沉降罐(28)的水出口与所述水混合罐(26)连通。

10.根据权利要求9所述的甲醇制烯烃水系统，其特征在于，所述甲醇制烯烃水系统还包括第六增压泵(29)，所述第一沉降罐(13)的出口与所述第六增压泵(29)连通，所述第六增压泵(29)的第一出口与所述第一沉降罐(13)连通，所述第六增压泵(29)的第二出口与所述第二沉降罐(28)连通。