CN209917513U - 急冷装置和甲醇制烯烃装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种急冷装置和甲醇制烯烃装置。急冷装置包括：急冷塔、急冷泵和换热单元，所述急冷塔的急冷水出口通过所述急冷泵及换热单元与所述急冷塔上部的急冷水入口连接。本实用新型通过急冷水的上部返塔，使得急冷水在塔盘上与产品气充分接触，从而更加充分地洗涤产品气内的催化剂细粉，加强了洗涤效果，还可避免塔的差压和反应器压力波动以及塔顶温升高的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤化工领域，具体而言，涉及一种急冷装置和甲醇制烯烃装置。
背景技术
在甲醇制烯烃(MTO)工业装置的生产过程中，甲醇在反应器内与催化剂SAPO-34接触生成乙烯、丙烯为主的产品气，携带催化剂细粉的产品气经过立式换热器与气相甲醇换热后进入急冷塔。
现有技术中的急冷塔采用独特的14层“人字”塔板，为了防止从反应器过来的产品气上升通道受阻，该“人字”塔板采用大间距布置。在塔板表面，产品气自急冷塔由下而上与急冷水密切接触，使得产品气的温度从300～350℃迅速降至100～110℃，然后进入水洗塔，进一步冷却、分离以达到下游装置的工艺要求。从反应器内反应结束的产品气中携带的催化剂细粉，经过一、二、三级旋风分离器，绝大部分被回收，只有微量细粉进入到急冷塔，在塔板上与急冷水接触后，被“洗”到急冷水中，由于产品气流量大、温度高，仍然有一部分催化剂细粉被带入水洗塔内，由于急冷塔对催化剂的洗涤效果差，会带来以下问题：
催化剂细粉被产品气带入水洗塔内，这部分催化剂在较低温下与水洗水内大分子有机物附着在水洗塔塔板的表面，久而久之开始结块堵塞塔盘和水洗水系统换热器，导致水洗塔塔盘堵塞和换热设备换热效果变差，引起塔的差压和反应器压力波动以及塔顶温升高。随着时间的延长，催化剂细粉沉积厚度逐渐增加，严重影响水洗塔的处理能力。如何解决附着在水洗塔内的催化剂细粉，加强传热传质成为甲醇制烯烃工业运行装置中存在的一个严重问题。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种急冷装置和甲醇制烯烃装置，以至少解决现有技术中急冷塔对催化剂的洗涤效果差，导致水洗塔塔盘堵塞、换热设备换热效果变差的技术问题。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种急冷装置，包括：急冷塔、急冷泵和换热单元，所述急冷塔的急冷水出口通过所述急冷泵及换热单元与所述急冷塔上部的急冷水入口连接。
优选地，所述换热单元包括烯烃分离单元或空气冷却器。
优选地，所述换热单元包括烯烃分离单元和空气冷却器，所述急冷泵的出口依次通过所述烯烃分离单元、所述空气冷却器与所述急冷水入口连接。
优选地，所述急冷塔的内部设置有多层人字塔盘。
优选地，所述人字塔盘大于14层。
优选地，所述人字塔盘为18层。
本实用新型还提供了一种甲醇制烯烃装置，包括上述的急冷装置。
优选地，所述甲醇制烯烃装置还包括水洗塔，与所述急冷装置的急冷塔的产品气出口连接。
本实用新型通过急冷水的上部返塔，使得急冷水在塔盘上与产品气充分接触，从而更加充分地洗涤产品气内的催化剂细粉，加强了洗涤效果，还可避免塔的差压和反应器压力波动以及塔顶温升高的问题。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
构成本实用新型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是本实用新型的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：1、急冷塔；2、急冷泵；3、烯烃分离单元；4、空气冷却器；5、人字塔盘；6、水洗塔；7、产品气入口。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
甲醇制烯烃装置(MTO)的水洗塔都会发生塔盘堵塞和水系统换热器堵塞的情况，这种情况造成水洗塔的压差大幅波动和水洗塔顶温超高，同时引起反应压力的剧烈波动，对正常生产影响极大，目前大部分MTO通过高压水清洗及注入药剂对堵塞物进行清除，这不仅影响装置的经济效益，而且严重影响装置的平稳生产。为了降低水洗塔的堵塞，就需要提高急冷塔对产品气内携带催化剂洗涤的效果，尽量洗净全部催化剂细粉，这不仅能延缓水洗塔的堵塞，还能降低少水系统换热器的清洗频率，提高传热效果，延长急冷和水洗系统的运行时间，因此需要设计一种新的急冷塔，来解决运行中所存在的问题。
为此，根据本实用新型实施例的急冷装置，包括：急冷塔1、急冷泵2和换热单元，所述急冷塔1的急冷水出口通过所述急冷泵2及换热单元与所述急冷塔1上部的急冷水入口连接。
现有技术中，由于产品气中携带的催化剂细粉在急冷塔1内，没有完全沉降下来，一部分会被带到水洗塔内，造成水洗塔及相关设备的堵塞。在本实用新型中，甲醇制烯烃反应后的产品气经过急冷塔1的产品气入口71进入急冷塔1，在急冷塔1内的塔盘上完成传热传质交换，产品气的温度降至105-108℃，从急冷塔1顶出去的产品气进入到水洗塔6中，继续降温冷却。急冷塔1的急冷水经过急冷泵2的加压后，送至换热单元进行换热，换热后的急冷水进一步降低温度，然后返回至急冷塔1的上部返塔。
为了把催化剂细粉尽可能洗涤在急冷塔内，本实用新型通过急冷水的上部返塔，使得急冷水在塔盘上与产品气充分接触，从而更加充分地洗涤产品气内的催化剂细粉，加强了洗涤效果。
优选地，所述换热单元包括烯烃分离单元3和/或空气冷却器4。优选地，所述急冷泵2的出口依次通过所述烯烃分离单元3、所述空气冷却器4与所述急冷水入口连接。这样，急冷塔1的急冷水经过急冷泵2的加压后，送至烯烃分离单元3进行换热，换热后的急冷水一部分经过空气冷却器4进一步降低温度，然后返回至急冷塔的上部返塔。
优选地，所述急冷塔1的内部设置有多层人字塔盘5。优选地，所述人字塔盘5大于14层。优选地，所述人字塔盘5为18层。这样，通过比现有技术中常规的层数更多的塔盘能有效提升急冷水与产品气的接触面积及接触时间，充分洗涤产品气内的催化剂细粉，降低了催化剂细粉进入水洗塔的量，提高了急冷水系统的生产效率，还可避免塔的差压和反应器压力波动以及塔顶温升高的问题。
本实用新型通过对急冷塔的改造，改造后可有效降低催化剂对相关设备的堵塞，减缓催化剂在水洗塔塔盘上沉积，延长了水洗塔的运行时间及甲醇制烯烃工业装置的检修周期；降低了催化剂细粉对水洗塔及相关系统的堵塞，降低水洗塔的热负荷，增加设备的运行周期。此外，在水洗塔停工检修清理水洗塔塔盘时，减少了作业人员的劳动强度和降低了急冷塔的清理费用。
本实用新型还提供了一种甲醇制烯烃装置，包括上述的急冷装置。优选地，所述甲醇制烯烃装置还包括水洗塔6，与所述急冷装置的急冷塔1的产品气出口连接。
在一个实施例中，甲醇制烯烃工业装置开工前急冷塔水洗塔建立水循环，启动急冷泵后，急冷水顶层塔盘上部进入急冷塔，正常控制急冷水上部返塔流量550～600t/h，使得急冷水在塔盘上与产品气充分接触，洗涤产品气内的催化剂细粉。工作时，应注意急冷塔的整塔压差，根据压差调整上部返塔的急冷水量，防止压差过高影响反应器压力；正产生产一段时间后水洗塔的压差变化周期会降低，同时水洗塔的热负荷也会相应降低。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种急冷装置，其特征在于，包括：急冷塔(1)、急冷泵(2)和换热单元，所述急冷塔(1)的急冷水出口通过所述急冷泵(2)及换热单元与所述急冷塔(1)上部的急冷水入口连接。
2.根据权利要求1所述的急冷装置，其特征在于，所述换热单元包括烯烃分离单元(3)或空气冷却器(4)。
3.根据权利要求1所述的急冷装置，其特征在于，所述换热单元包括烯烃分离单元(3)和空气冷却器(4)，所述急冷泵(2)的出口依次通过所述烯烃分离单元(3)、所述空气冷却器(4)与所述急冷水入口连接。
4.根据权利要求1所述的急冷装置，其特征在于，所述急冷塔(1)的内部设置有多层人字塔盘(5)。
5.根据权利要求4所述的急冷装置，其特征在于，所述人字塔盘(5)大于14层。
6.根据权利要求4所述的急冷装置，其特征在于，所述人字塔盘(5)为18层。
7.一种甲醇制烯烃装置，其特征在于，包括权利要求1至6中任一项所述的急冷装置。
8.根据权利要求7所述的甲醇制烯烃装置，其特征在于，所述甲醇制烯烃装置还包括水洗塔(6)，与所述急冷装置的急冷塔(1)的产品气出口连接。
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| CN201920573401.4U CN209917513U (zh) | 2019-04-24 | 2019-04-24 | 急冷装置和甲醇制烯烃装置 |
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| CN (1) | CN209917513U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112121564A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-12-25 | 中国神华煤制油化工有限公司 | 甲醇制烯烃产品气洗涤冷却结构以及系统 |
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- 2019-04-24 CN CN201920573401.4U patent/CN209917513U/zh active Active
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