甲醇制烯烃反应气的水洗系统技术方案

本发明专利技术提供了一种甲醇制烯烃反应气的水洗系统。该水洗系统包括依次连通的水洗塔和污水汽提塔，水洗塔内设置有自上而下依次设置的催化剂洗涤段、蒸汽冷凝段和水洗段，水洗塔在催化剂洗涤段设置有与甲醇制烯烃反应装置连通的反应气入口，水洗系统还包括塔外脱过热段，塔外脱过热段连通设置在反应气入口与甲醇制烯烃反应装置之间。塔外脱过热段将来自反应气进行塔外脱过热，使反应气快速达到饱和状态，在催化剂洗涤段催化剂固体颗粒容易脱出，有效地缓解了催化剂导致水洗塔堵塞的问题；此外，蒸汽冷凝段设置在水洗段的下方，反应气首先经过蒸汽冷凝段处理，大部分催化剂会随着冷凝水与气态物质分离，可以进一步减轻对后续污水汽提塔的不利影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及低碳烯烃生产领域，具体而言，涉及一种甲醇制烯烃反应气的水洗系统。
技术介绍
乙烯、丙烯和丁烯等低碳烯烃是最基本的化工原料，尤其是乙烯的生产能力是衡量一个国家和地区化工水平的标志之一。目前主要的乙丙烯生产方式是以石油为原料的裂解技术，如石脑油蒸汽裂解、重油催化裂解、乙烷裂解等，此外催化裂化装置也副产丙烯。目前我国乙丙烯主要来源是石脑油蒸汽裂解。我国的乙烯、丙烯等低碳烯烃的市场需求远大于实际生产能力，每年大量进口乙烯、丙烯衍生物来弥补市场缺口。我国石油资源严重短缺，2012年石油对外依存度达到55％以上，严重影响我国能源战略安全，而以石油基为来源的乙丙烯生产路线要消耗宝贵的石油资源。我国煤炭资源丰富，开展煤基烯烃生产路线具有重要意义，一方面减少石油资源消耗，另一方面提高煤炭利用效率和经济价值。煤基烯烃的技术路线为：煤气化、合成气净化、合成气制甲醇、甲醇制烯烃、烯烃分离、烯烃聚合生产聚乙烯和聚丙烯。目前我国甲醇产量相对过剩，而甲醇市场低迷，利用甲醇转化生产低碳烯烃不仅能缓解乙丙烯市场短缺，同时提高甲醇生产企业经济效益。目前，已经工业化的甲醇制烯烃技术有中科院大连化学物理研究所的DMTO技术，中国石油化工集团公司的SMTO技术，以及UOP公司的MTO工艺技术。但是工业的甲醇制烯烃装置普遍存在以下问题：反应气急冷水洗系统存在催化剂洗涤效果差，导致水洗水系统堵塞、水洗水带入污水汽提塔的催化剂及油分过多导致污水汽提塔蒸汽消耗量大，以及净化水不合格等问题。由此可见，目前的甲醇制烯烃反应气水洗系统存在催化剂洗涤效果差而导致的一系列问题，因此亟需对目前的甲醇制烯烃反应气水洗系统进行改进。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种甲醇制烯烃反应气的水洗系统，以解决现有技术中甲醇制烯烃反应气的水洗过程的催化剂洗涤效果差的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种甲醇制烯烃反应气的水洗系统，包括依次连通的水洗塔和污水汽提塔，水洗塔内设置有自上而下依次设置的催化剂洗涤段、蒸汽冷凝段和水洗段，水洗塔在催化剂洗涤段设置有与甲醇制烯烃反应装置连通的反应气入口，水洗系统还包括塔外脱过热段，塔外脱过热段连通设置在反应气入口与甲醇制烯烃反应装置之间。进一步地，上述塔外脱过热段内设置有急冷水雾化器。进一步地，上述催化剂洗涤段包括：气体分布器，设置在反应气入口的上方；人字挡板，设置在气体分布器上方；急冷水分布器，设置在人字挡板上方；急冷水入口，设置在急冷水分布器上方。进一步地，上述催化剂洗涤段在反应气入口以下还设置有：溢流套筒，与水洗塔同轴设置，将水洗塔的腔体分为由溢流套筒围成的第一腔体和由溢流套筒和水洗塔的塔壁围成的第二腔体；环形盖板，外缘固定在水洗塔的塔壁上，内缘向下倾斜延伸至第一腔体的上方，且与溢流套筒之间具有间隙；第一搅拌器，设置在第一腔体中；第二搅拌器，设置在第二腔体中。进一步地，上述催化剂洗涤段还包括第一急冷水出口，水洗系统还包括：急冷水循环管线，设置在水洗塔外且与急冷水入口和第一急冷水出口连通；急冷水冷却器，设置在急冷水循环管线上。进一步地，上述水洗塔还包括第二急冷水出口，第二急冷水出口的位置低于第一急冷水出口的位置，水洗系统还包括：急冷水低温热用户端，设置在急冷水冷却器和第一急冷水出口之间；急冷水除固装置，与第二急冷水出口连通；急冷水除油装置，与急冷水除固装置的急冷水出口连通；急冷水回用管线，一端连通在急冷水低温热用户端与急冷水冷却器之间的急冷水循环管线，另一端与急冷水除油装置连通。进一步地，上述急冷水除固装置与第二急冷水出口之间设置有急冷水旋液泵，急冷水除油装置与塔外脱过热段之间设置有连通管线。进一步地，上述蒸汽冷凝段的底部设置有第一集液箱，第一集液箱具有第一污水出口和第二污水出口，第二污水出口与污水汽提塔连通，水洗系统还包括：第一水洗水循环管线，设置在水洗塔外，连通第一污水出口与蒸汽冷凝段的上部；第一水洗水冷却器，设置在第一水洗水循环管线上。进一步地，上述水洗段的底部设置有第二集液箱，水洗系统还包括：第二水洗水循环管线，设置在水洗塔外，连通第二集液箱与水洗段的上部；第二水洗水冷却器，设置在第二水洗水循环管线上。进一步地，上述水洗系统还包括：水洗水除油装置，连通蒸汽冷凝段与污水汽提塔；换热器，设置在水洗水除油装置与污水汽提塔之间。进一步地，上述水洗系统还包括：水洗水过滤器，设置在蒸汽冷凝段与水洗水除油装置。进一步地，上述污水汽提塔设置有塔顶冷凝罐。进一步地，上述水洗系统还包括：水洗水混合罐，设置在水洗水除油装置与蒸汽冷凝段之间，塔顶冷凝罐与水洗水混合罐连通。进一步地，上述水洗系统还包括气液分离器，气液分离器设置在催化剂洗涤段和蒸汽冷凝段之间。应用本专利技术的技术方案，在目前的水洗系统基础上增设了塔外脱过热段，利用该塔外脱过热段能够将来自甲醇制烯烃反应装置的反应气进行塔外脱过热，使得该反应气快速达到饱和状态，进而在进入水洗塔进行催化剂洗涤时，其中的催化剂固体颗粒容易随着急冷水脱出，即可优化催化剂的去除效果，进而有效地缓解了由于催化剂脱除效果不理想导致水洗塔堵塞的问题；此外，蒸汽冷凝段设置在水洗段的下方，来自催化剂洗涤段的反应气首先经过蒸汽冷凝段的冷凝处理，其中的大部分催化剂会随着冷凝水与气态物质分离，然后气态物质进入上方的水洗段进行水洗，进一步水洗去除其中催化剂和部分油性杂质，可以进一步减轻对后续污水汽提塔的不利影响。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专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术一种典型实施方式提供的甲醇制烯烃反应气的水洗系统的结构示意图；图2示出了根据本专利技术一种优选实施例提供的甲醇制烯烃反应气的水洗系统的结构示意图；图3示出了根据本专利技术另一种优选实施例提供的甲醇制烯烃反应气的水洗系统的结构示意图；以及图4示出了根据本专利技术又一种优选实施例提供的甲醇制烯烃反应气的水洗系统的结构示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请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专利技术。在本专利技术一种典型的实施方式中，提供了一种甲醇制烯烃反应气的水洗系统，如图1所示，包括依次连通的水洗塔2和污水汽提塔3，水洗塔2内设置有自上而下依次设置的催化剂洗涤段21、蒸汽冷凝段22和水洗段23本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲醇制烯烃反应气的水洗系统，包括依次连通的水洗塔(2)和污水汽提塔(3)，其特征在于，所述水洗塔(2)内设置有自上而下依次设置的催化剂洗涤段(21)、蒸汽冷凝段(22)和水洗段(23)，所述水洗塔(2)在所述催化剂洗涤段(21)设置有与甲醇制烯烃反应装置(M)连通的反应气入口(211)，所述水洗系统还包括塔外脱过热段(1)，所述塔外脱过热段(1)连通设置在所述反应气入口(211)与所述甲醇制烯烃反应装置(M)之间。

【技术特征摘要】
1.一种甲醇制烯烃反应气的水洗系统，包括依次连通的水洗塔(2)和污水汽提塔(3)，其
特征在于，所述水洗塔(2)内设置有自上而下依次设置的催化剂洗涤段(21)、蒸汽冷
凝段(22)和水洗段(23)，所述水洗塔(2)在所述催化剂洗涤段(21)设置有与甲醇
制烯烃反应装置(M)连通的反应气入口(211)，所述水洗系统还包括塔外脱过热段(1)，
所述塔外脱过热段(1)连通设置在所述反应气入口(211)与所述甲醇制烯烃反应装置(M)
之间。
2.根据权利要求1所述的水洗系统，其特征在于，所述塔外脱过热段(1)内设置有急冷水
雾化器。
3.根据权利要求1所述的水洗系统，其特征在于，所述催化剂洗涤段(21)包括：
气体分布器(212)，设置在所述反应气入口(211)的上方；
人字挡板(213)，设置在所述气体分布器(212)上方；
急冷水分布器(214)，设置在所述人字挡板(213)上方；
急冷水入口(215)，设置在所述急冷水分布器(214)上方。
4.根据权利要求3所述的水洗系统，其特征在于，所述催化剂洗涤段(21)在反应气入口
(211)以下还设置有：
溢流套筒(216)，与所述水洗塔(2)同轴设置，将所述水洗塔(2)的腔体分为由
所述溢流套筒(216)围成的第一腔体和由所述溢流套筒(216)和所述水洗塔(2)的塔
壁围成的第二腔体；
环形盖板(217)，外缘固定在所述水洗塔(2)的塔壁上，内缘向下倾斜延伸至所
述第一腔体的上方，且与所述溢流套筒(216)之间具有间隙；
第一搅拌器(218)，设置在所述第一腔体中；
第二搅拌器(219)，设置在所述第二腔体中。
5.根据权利要求3所述的水洗系统，其特征在于，所述催化剂洗涤段(21)还包括第一急
冷水出口(201)，所述水洗系统还包括：
急冷水循环管线(4)，设置在所述水洗塔(2)外且与所述急冷水入口(215)和所
述第一急冷水出口(201)连通；
急冷水冷却器(5)，设置在所述急冷水循环管线(4)上。
6.根据权利要求5所述的水洗系统，其特征在于，所述水洗塔还包括第二急冷水出口(202)，
所述第二急冷水出口(202)的位置低于所述第一急冷水出口(201)的位置，所述水洗
系统还包括：
急冷水低温热用户端(6)，设置在所述急冷水冷却器(5)和所述第一急冷水出口
(201)之间；
急冷水除固装置(7)，与所述第二急冷水出口(202...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴秀章，庞春天，王淼森，郝希仁，关丰忠，谢恪谦，闫辉，夏志远，文尧顺，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，中国石油天然气集团公司，中国神华煤制油化工有限公司，中国石油工程建设公司，
类型：发明
国别省市：北京;11