CN204275622U - 一种mto水洗水过滤装置及该过滤装置的再生系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种MTO水洗水过滤装置，包括：至少两个精过滤器，每个所述精过滤器设有进料阀、滤后液出口阀、排渣阀；每个所述精过滤器的内部设有过滤元件，所述过滤元件的内部为多孔结构，所述过滤元件的表层涂有金属膜，且所述金属膜的过滤精度高于0.2μm以上。本实用新型还提供了一种包括上述过滤装置并对其进行再生的再生系统，包括可对过滤装置进行反冲洗的物理清洗单元，并进一步包括可通过专门调制的清洗液对过滤装置进行化学清洗的化学清洗再生单元。通过本实用新型能够实现高精度过滤，有效去除水洗水中的细催化剂颗粒和油分，还可以通过再生系统提高过滤装置的运行周期和使用寿命。

Description

一种MTO水洗水过滤装置及该过滤装置的再生系统

技术领域

本实用新型涉及煤化工领域，尤指一种MTO水洗水过滤装置及该过滤装置的再生系统。

背景技术

MTO是甲醇制烯烃工艺的简称，原料甲醇在流化床反应器内高温裂解为低碳烯烃和水，反应混合物(水和烯烃)经过旋分与催化剂分离后，以气态排出反应器。而后，气态的反应混合物经过两级水洗，洗出去副产物水、低聚物和气体中的残留催化剂后，精制得到烯烃产品。MTO流程主要包括反应部分、产物净化部分和产物分离部分，其中，反应部分包括反应器和再生器；产物净化部分包括急冷塔、水洗塔、碱洗塔等；其余部分为产物分离部分。

气态的反应混合物从流化床反应器出来后，为了净化反应气并脱除反应气中的催化剂、水蒸汽、副产物等，反应气先进入急冷塔用碱性水急冷，同时脱除酸性气体副产物和大部分的催化剂。之后反应气从急冷塔塔顶排出并进入水洗塔，进一步脱除细催化剂和副产物。从急冷塔底排出的水相称为急冷水，从水洗塔底排出的水相称为水洗水。

由于急冷水中含有较多催化剂颗粒，而且颗粒粒度较大(50％超过10μm)，会对泵、换热器等带来摩蚀，影响装置的正常生产。而虽然水洗水中固体颗粒含量相对较少，而且粒度小，但由于含有黄油，在低线速的板式塔中(或填料塔中)，也容易引起在塔盘上的沉积问题，导致塔升高，甚至堵塞，给生产带来危害。

US0234281和CN 1942558A针对MTO急冷水，公开了一种采用一套串联或并联组合运行的一个或多个固液旋风分离器或旋液分离器，可以将催化剂分离后回收使用。常用的固体催化剂的粒度非常小，急冷水中催化剂粒径在1～20μm，水洗水中的大部分颗粒粒径小于5μm。然而常规的固液旋风分离器或者旋液分离器的有效捕捉粒径均在10μm左右，只能去除急冷水中部分粒径较大的催化剂颗粒，而对于水洗水中粒径更细的催化剂无法达到理想的分离效果，因而导致这一部分的分离效率依然很低。

CN 101352620A公开了一种微旋流分离器，该微旋流芯管的直径比普通旋流分离器的直径小几倍甚至几十倍，因此固体颗粒在分离区受到的离心力和普通旋液分离器相比要大很多，但是这样仍无法满足水洗水的液固分离，不仅如此，由于微旋流芯管的直径较小，极容易出现颗粒进入微旋流芯管并堵塞管道的情况，运行不稳定。

综上所述，对于MTO工艺过程中水洗水的过滤，目前的液固分离方法依然存在分离效率低、分离设备运行不稳定的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种MTO水洗水过滤装置，能够高精度过滤，有效去除水洗水中的细催化剂颗粒和油分。

本实用新型还提供了一种上述过滤装置的再生系统，能够对过滤元件进行循环清洗，提高运行周期和使用寿命。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种MTO水洗水过滤装置，包括：

至少两个精过滤器，每个所述精过滤器设有进料阀、滤后液出口阀、排渣阀；

每个所述精过滤器的内部设有过滤元件，所述过滤元件的内部为多孔结构，所述过滤元件的表层涂有金属膜，且所述金属膜的过滤精度高于0.2μm。

较佳地，所述过滤元件的底端封闭，顶端开口且顶端固定于所述精过滤器内部的管板；

水洗水从所述过滤元件的外表面流向内表面，滤后液从所述过滤元件的顶端开口流出。

较佳地，所述进料阀和所述排渣阀同时设于所述精过滤器的底部，且所述进料阀的位置高于所述排渣阀；

所述滤后液出口阀设于所述精过滤器的顶部。

一种MTO水洗水过滤装置的再生系统，包括如前述的MTO水洗水过滤装置，并进一步包括：

物理清洗单元；

所述物理清洗单元包括气体缓冲罐、滤渣接收罐；

所述气体缓冲罐的气体出口与设于所述精过滤器顶部的反冲洗阀连通；

所述滤渣接收罐的滤渣进口与所述排渣阀连通，且所述滤渣接收罐的底部还设有滤渣外送阀。

较佳地，所述滤渣接收罐上设有充压阀和第一排气阀。

较佳地，所述的MTO水洗水过滤装置的再生系统进一步包括：

化学清洗再生单元，其包括清洗液过滤器和清洗液储罐；

所述清洗液过滤器内部设有一清洗液过滤元件，所述清洗液过滤器上设有清洗液进口、清洗液滤后液出口阀、过滤后清洗液回流阀；

所述清洗液储罐上设有清洗液回流总阀、清洗液出口阀、清洗液补充阀；

所述精过滤器上设有清洗液进料阀和清洗液回流阀；

所述清洗液进口通过一清洗液泵与所述清洗液出口阀连通，所述清洗液滤后液出口阀与所述清洗液进料阀连通；所述清洗液回流阀和所述过滤后清洗液回流阀分别与所述清洗液回流总阀连通。

较佳地，所述清洗液过滤器的顶部设有与所述气体缓冲罐相连通的清洗液过滤反冲洗阀，所述清洗液过滤器底部设有与所述滤渣接收罐相连通的清洗液过滤排渣阀。

较佳地，所述清洗液储罐上设有第二排气阀。

较佳地，所述清洗液储罐上进一步设置清洗液回收阀，所述清洗液回收阀与所述精过滤器上的所述清洗液进料阀连通，并将所述精过滤器内的清洗液反向依次通过所述清洗液进料阀、所述清洗液回收阀回流至所述清洗液储罐。

通过本实用新型提供的MTO水洗水过滤装置，能够通过过滤元件上的金属膜将细催化剂近乎完全拦截，不仅提高了过滤精度，而且由于金属膜的隔离可以有效避免颗粒进入过滤元件内部的孔状结构并造成堵塞，保护了过滤元件的内部结构。

而且本实用新型的过滤装置的再生系统能够对精过滤器实现在线循环再生，并针对固含量的组成和特性配置了清洗液，有效去除残留在过滤元件上的高分子油分，使堵塞的过滤元件能够很好的恢复，保证了精过滤器长周期的运行。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对活动靶车及其训练方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本实用新型的MTO水洗水过滤装置的一种实施例的结构示意图；

图2是本实用新型的再生系统的一种实施例的结构示意图。

附图标号说明：

1.第一进料阀；2.第一精过滤器；3.第一反冲洗阀；4.第一清洗液回流阀；5.第一滤后液出口阀；6.第一过滤元件；7.第一清洗液进料阀；8.第一排渣阀；9.第二进料阀；10.第二精过滤器；11.第二反冲洗阀；12.第二清洗液回流阀；13.第二滤后液出口阀；14.第二过滤元件；15.第二清洗液进料阀；16.第二排渣阀；17.清洗液滤后液出口阀；18.清洗液过滤反冲洗阀；19.过滤后清洗液回流阀；20.清洗液过滤元件；21.清洗液过滤器；22.清洗液回收阀；23.清洗液过滤排渣阀；24.第二排气阀；25.清洗液回流总阀；26.清洗液补充阀；27.清洗液储罐；28.清洗液出口阀；29清洗液泵；30.充压阀；31.第一排气阀；32.滤渣接收罐；33.滤渣外送阀；34.气体缓冲罐。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

本实用新型的实施例包括含有两个精过滤器和更多个精过滤器的情况，由于每个精过滤器的结构相同，因而用“第一”“第二”等进行区别。其他结构出现多次的情况也参照此方法进行区分。

在本实用新型的MTO水洗水过滤装置的实施例一中，参照图1，MTO水洗水过滤装置包括第一精过滤器2和第二精过滤器10，其中，第一精过滤器2设有第一进料阀1、第一滤后液出口阀5、第一排渣阀8，以及设置在内部的第一过滤元件6；第二精过滤器10设有第二进料阀9、第二滤后液出口阀13、第二排渣阀16，以及设置在内部的第二过滤元件14。且第一过滤元件6和第二过滤元件14的内部为多孔结构，表层涂有金属膜，可有效防止细颗粒通过金属膜，进而防止细颗粒进入多孔结构造成堵塞。金属膜的过滤精度为0.2μm，即可过滤掉粒径在0.2μm以上的颗粒。

在本实施例中，参照图1，第一过滤元件6的底端封闭，顶端开口，因而将第一进料阀1和第一排渣阀8设于第一精过滤器2的底部，且要求第一进料阀1的位置高于第一排渣阀8的位置，保证水洗水的顺利流入；同时将第一滤后液出口阀5设于第一精过滤器2的顶部，便于与顶端开口的第一过滤元件6相配合。第一过滤元件6通过顶端固定于第一精过滤器2的内部管板上实现自身的固定，具体可通过螺纹连接或焊接安装。第二精过滤器10的内部结构参照第一精过滤器2。

本实施例的过滤装置在使用时，如图2所示，在具体的过滤过程中，水洗水从第一进料阀1进入第一精过滤器2，从第二进料阀9进入第二精过滤器10，并分别从第一过滤元件6和第二过滤元件14的金属膜的外表面流向内表面，固体颗粒被拦截在第一过滤元件6和第二过滤元件14的外表面，过滤后的水洗水从过滤元件的开口端作为滤清液流出，并分别从第一滤后液出口阀5和第二滤后液出口阀13流出。

本实用新型除了上述包括两个精过滤器的实施例外，其他实施例也可以包括含有更多个精过滤器的情况，每个精过滤器的结构相同。

本实用新型的MTO水洗水过滤装置运行较长的时间后，过滤元件部分孔道堵塞，过滤元件过滤通量降低，净压差升高，为了保证长周期运行，本实用新型还提供了一种包括上述MTO水洗水过滤装置的再生系统，周期性对过滤元件进行在线清洗，使其恢复到起始状态。

在再生系统的实施例一中，参照图2，包括第一精过滤器2和第二精过滤器10，并进一步包括用于对精过滤器进行反冲洗脱除滤渣的物理清洗单元，物理清洗单元具体包括气体缓冲罐34和滤渣接收罐32。气体缓冲罐34的气体出口分别与第一精过滤器2的第一反冲洗阀3和第二精过滤器10的第二反冲洗阀11连通，用于向精过滤器内部压入反冲洗气体。滤渣接收罐32的滤渣进口分别与第一精过滤器2的第一排渣阀8和第二精过滤器10的第二排渣阀16连通，用于接收各精滤器在物理清洗时排出的滤渣。滤渣接收罐32的底部设有滤渣外送阀33，用于将滤渣达到一定量时进行外排。

在本实施例中，可以在滤渣接收罐32上设置充压阀30和第一排气阀31，用于系统的充压和排压操作，以保证系统的压力平衡。

当精过滤器运行一段时间后，过滤元件受到有机物和小颗粒的堵塞，造成通量下降，压差升高，无法通过物理反冲洗作业进行再生，因而需要对其进行化学清洗再生。为此，再生系统的实施例二在包括物理清洗单元的基础上又进一步增加了化学清洗再生单元，参照图2，其包括清洗液过滤器21和清洗液储罐27。清洗液过滤器21的内部设有一清洗液过滤元件20，该过滤元件的结构与精过滤器内部的过滤元件结构类似，而且清洗液过滤器21上还设有清洗液进口、清洗液滤后液出口阀17、过滤后清洗液回流阀19。清洗液储罐27上设有清洗液回流总阀25、清洗液出口阀28、用于向清洗液储罐补充清洗液的清洗液补充阀26。第一精过滤器2上设有第一清洗液进料阀7和第一清洗液回流阀4，第二精过滤器10上设有第二清洗液进料阀15和第二清洗液回流阀12。清洗液过滤器21上的清洗液进口(图中清洗液过滤器21右侧底部的进口)通过清洗液泵29与清洗液储罐27上的清洗液出口阀28连通，用于通过清洗液泵29将清洗液从清洗液储罐27中泵入清洗液过滤器21中。当清洗液在清洗液过滤器21中被过滤后，从清洗液滤后液出口阀17中流出，并分别从第一清洗液进料阀7和第二清洗液进料阀15中流入至第一精过滤器和第二精过滤器中。在具体应用时，由于第一精过滤器和第二精过滤器是依次下线清洗的，因而清洗液滤后液出口阀17每次只单独和第一清洗液进料阀7连通或者只和第二清洗液进料阀15连通。为了节约清洗液用量，实现重复利用，清洗液从第一精过滤器2的第一清洗液回流阀4流出，并通过清洗液回流总阀25流回至清洗液储罐27中；清洗液从第二精过滤器10的第二清洗液回流阀12流出，并通过清洗液回流总阀25流回至清洗液储罐27中；同时，清洗液过滤器21中未使用的清洗液也通过过滤后清洗液回流阀19流出，并通过清洗液回流总阀25流回至清洗液储罐27中。

在本实施例中，由于清洗液过滤器在长时间过滤清洗液后也会产生较多滤渣，需要物理清洗，因而，参照图2，在清洗液过滤器21的顶部设置清洗液过滤反冲洗阀18，且该清洗液过滤反冲洗阀18与气体缓冲罐34连通，在清洗液过滤器21的底部设置与滤渣接收罐32相连通的清洗液过滤排渣阀23。具体的冲洗过程也与精过滤器的冲洗过程相同。

在本实施例中，清洗液储罐27上设有第二排气阀24，用于系统的排压操作。

在本实施例中，为了实现对精过滤器内的清洗液的回收，还可以进一步在清洗液储罐27上进一步设置清洗液回收阀22，该清洗液回收阀22分别与第一精过滤器2上的第一清洗液进料阀7和第二精过滤器10上的第二清洗液进料阀15连通，第一精过滤器2内的清洗液依次通过第一清洗液进料阀7和清洗液回收阀22回流至清洗液储罐27内，第二精过滤器10内的清洗液依次通过第二清洗液进料阀15和清洗液回收阀22回流至清洗液储罐27内。

在本实用新型的再生系统实际应用的一个实施例中，物理清洗和化学清洗再生过程分别包括如下：

(1)物理清洗。当系统过滤压差达到设定值时，第一精过滤器2和第二精过滤器10轮流下线反冲洗。首先对第一精过滤器2进行清洗，关闭第一进料阀1和第一滤后液出口阀5，开启第一清洗液回流阀4和第二排气阀24，对第一精过滤器2进行泄压。关闭第一清洗液回流阀4和第二排气阀24，开启第一反冲洗阀3，将一定压力的反冲洗气体从气体缓冲罐34引出，并从第一精过滤器2的顶部引入进行充压，然后开启第一排渣阀8，反冲洗气体压送水洗水反向冲洗第一过滤元件6，使滤饼从第一过滤元件6上剥离，并从第一排渣阀8排入滤渣接收罐32。完成反冲洗作业后关闭第一反冲洗阀3和第一排渣阀8，开启第一进料阀1和第一滤后液出口阀5，第一精过滤器2投入过滤运行，换第二精过滤器10进行下线反冲洗，具体反冲洗过程参照第一精过滤器2。

(2)化学清洗再生。第一精过滤器2和第二精过滤器10轮流下线进行化学清洗再生。首先对第一精过滤器2进行清洗：清洗液泵29将清洗液储罐27内的清洗液送入清洗液过滤器21底部，清洗液过滤器21将清洗液中的有机沉淀物过滤后再将清洗液送入第一精过滤器2。开启第一清洗液回流阀4、第二排气阀24和第一清洗液进料阀7，将第一精过滤器2充满清洗液后继续循环冲洗30min，然后关闭清洗液泵29，将第一精过滤器2浸泡在清洗液中30min。浸泡完成后关闭第一清洗液回流阀4，开启第一反冲洗阀3和清洗液回收阀22，利用反冲洗气体将清洗液回收至清洗液储罐27，完成第一精过滤器2的化学清洗再生，后第一精过滤器2投入过滤运行，换第二精过滤器10下线进行化学清洗再生，具体过程参照第一精过滤器2。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种MTO水洗水过滤装置，其特征在于，包括：

至少两个精过滤器，每个所述精过滤器设有进料阀、滤后液出口阀、排渣阀；

每个所述精过滤器的内部设有过滤元件，所述过滤元件的内部为多孔结构，所述过滤元件的表层涂有金属膜，且所述金属膜的过滤精度高于0.2_μm。

2.根据权利要求1所述的MTO水洗水过滤装置，其特征在于：

所述过滤元件的底端封闭，顶端开口且顶端固定于所述精过滤器内部的管板；

水洗水从所述过滤元件的外表面流向内表面，滤后液从所述过滤元件的顶端开口流出。

3.根据权利要求2所述的MTO水洗水过滤装置，其特征在于：

所述进料阀和所述排渣阀同时设于所述精过滤器的底部，且所述进料阀的位置高于所述排渣阀；

所述滤后液出口阀设于所述精过滤器的顶部。

4.一种MTO水洗水过滤装置的再生系统，其特征在于：

包括如权利要求1-3任一项所述的MTO水洗水过滤装置，并进一步包括：物理清洗单元；

所述物理清洗单元包括气体缓冲罐、滤渣接收罐；

所述气体缓冲罐的气体出口与设于所述精过滤器顶部的反冲洗阀连通；

所述滤渣接收罐的滤渣进口与所述排渣阀连通，且所述滤渣接收罐的底部还设有滤渣外送阀。

5.根据权利要求4所述的MTO水洗水过滤装置的再生系统，其特征在于，

所述滤渣接收罐上设有充压阀和第一排气阀。

6.根据权利要求4所述的MTO水洗水过滤装置的再生系统，其特征在于，并进一步包括：

化学清洗再生单元，其包括清洗液过滤器和清洗液储罐；

所述清洗液过滤器内部设有一清洗液过滤元件，所述清洗液过滤器上设有清洗液进口、清洗液滤后液出口阀、过滤后清洗液回流阀；

所述清洗液储罐上设有清洗液回流总阀、清洗液出口阀、清洗液补充阀；

所述精过滤器上设有清洗液进料阀和清洗液回流阀；

所述清洗液进口通过一清洗液泵与所述清洗液出口阀连通，所述清洗液滤后液出口阀与所述清洗液进料阀连通；所述清洗液回流阀和所述过滤后清洗液回流阀分别与所述清洗液回流总阀连通。

7.根据权利要求6所述的MTO水洗水过滤装置的再生系统，其特征在于，

所述清洗液过滤器的顶部设有与所述气体缓冲罐相连通的清洗液过滤反冲洗阀，所述清洗液过滤器底部设有与所述滤渣接收罐相连通的清洗液过滤排渣阀。

8.根据权利要求6所述的MTO水洗水过滤装置的再生系统，其特征在于，

所述清洗液储罐上设有第二排气阀。

9.根据权利要求6所述的MTO水洗水过滤装置的再生系统，其特征在于，

所述清洗液储罐上进一步设置清洗液回收阀，所述清洗液回收阀与所述精过滤器上的所述清洗液进料阀连通，并将所述精过滤器内的清洗液反向依次通过所述清洗液进料阀、所述清洗液回收阀回流至所述清洗液储罐。