一种甲醇制烯烃装置的水系统的在线洗涤方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种新型的甲醇制烯烃(MTO)生产反应过程中对水洗塔的洗涤方法。该方法采用几种有机溶剂、分两个阶段对水洗塔进行清洗，主要解决MTO装置运行过程中，水洗塔容易出现的堵塞问题。可以在不停车的情况下进行，同时洗涤剂可以回收利用，且成本低廉，非常适合洗涤MTO反应产生的重油副产物。该方法可以适用于重油组分为多甲基苯、多甲基萘以及稠环芳烃的样品洗涤，操作温度范围广，操作简单，不需要改变现有的DMTO水洗塔工作流程，洗涤效果明显，可以显著减低水洗塔的压差，使水洗系统的差压维持在装置开工初期的状态，保证DMTO反应装置顺利运行。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术涉及煤化工领域，具体为针对甲醇制烯烃装置水洗系统的一种新型在线洗涤方法。

技术介绍

甲醇制烯烃是以煤或天然气替代石油做原料生产乙烯和丙烯的技术。甲醇制烯烃装置主要由以下三部分组成：反应系统、余热回收系统以及水系统。水系统主要包括急冷循环系统、水洗循环系统、汽提系统和烯烃分离单元。在装置运行过程中，由反应系统来的中间产物经急冷塔、水洗塔脱除热、洗涤催化剂并将大部水冷凝后分离出来，分离水后的物质送入下游烯烃分离装置供分离精制。在急冷塔和水洗塔冷凝下来的水经反应水汽提塔回收少量甲醇、二甲醚等有机含氧化合物后外排，回收的甲醇、二甲醚随进料进反应系统回炼。
在甲醇制烯烃装置的长周期运行过程中，需要在检修期进行清洗，一般设备的检修周期在1～3年不等。但是，在实际生产过程中，少量油类物质在水系统中冷凝并累积，这些油类物质与催化剂在水中形成油泥和蜡状物，使水系统中的塔盘、换热器、空冷器等设备堵塞速度极快，导致通量减少，效率降低，装置能耗大幅度增加。
为解决上述问题，神华集团有限责任公司提供了一种甲醇制烯烃装置水洗系统的在线洗涤方法(CN10265949A)。该方法的具体措施为在保证装置不停车的情况下向水洗塔内注入二甲苯等萃取剂以萃取水洗塔内介质中的油泥和蜡状物，和其形成可流动的液态物质并排出系统。按照神华集团有限责任公司所述，该方法在其正常生产实践中能够很好的处理混于介质中的油泥和蜡状物，有效地改善了因油泥和蜡状物在水系统中的累积附着而引起的堵塞。然而，当水洗塔中尤其是水洗塔塔盘上油泥和蜡状物已经大量积累并且已经造成较为严重的堵塞时，此洗涤方法的效果却并不理想。宁波富德能源有限公司的甲醇制烯烃装置2013年1月28日投产，6月底出现水洗水换热系统效率下降，换热器堵塞；6月底出现水洗水换热系统效率下降，换热器堵塞；急冷水、水洗水换热器、空冷频繁清洗；7月初水洗塔压降缓升；8月已经相当严重，9月停工检修水洗塔。复工后10月初水洗塔再次出现堵塞现象，采用神华集团有限责任公司提供的甲醇制烯烃装置水系系统的在线洗涤方法后仍未见明显的效果。
从上述内容可以看出，神华集团有限责任公司提供的甲醇制烯烃装置水系系统在线洗涤方法针对神华集团有限责任公司自身的装置确实行之有效。但是对其他公司的堵塞较为严重的甲醇制烯烃装置水洗系统却洗涤效果甚微。同时，按照神华集团有限责任公司所提供的专利说明书实例所述，该方法采用的萃取剂为二甲苯等石化产品，且需要根据不同的堵塞位置从不同的注入口将洗涤剂注入到水洗塔中。用此方法对神华集团有限责任公司自己的甲醇制烯烃装置水洗系统完成一次洗涤所需洗涤剂的总量为30t左右，假定其采用市场上价格相对便宜的二甲苯，并按照每吨价格7000千元计算，则使用此方法洗涤，仅洗涤剂原料一项就要付出超过20万元的支出，这显然大大的增加了生产成本。因此，我们亟需寻找一种新的洗涤能力更强、具有普适性并且操作简便、成本较低的清洗方法以解决现有技术中存在的缺陷。

技术实现思路

本专利技术旨在提供一种更好的甲醇制烯烃装置水洗系统的在线洗涤方法。以弥补现有方法洗涤效率低、不具有普适性、操作复杂、洗涤成本较高的不足。
本专利技术为在甲醇制烯烃装置运行过程中，向所述水系统中分两个阶段注入由不同密度有机溶剂组成的洗涤剂，使所述洗涤剂在第一个阶段密度大于水而随水洗塔中的水洗水一同循环以溶解水洗水中及附着于水洗塔内部结构上的重油。待水洗塔压差达到甲醇制烯烃装置工艺要求后进入第二阶段，即通过注入另一种有机溶剂调节水洗塔内洗涤剂的密度至小于水而便于利用隔油槽将洗涤剂分离出水洗系统。
所述的第一阶段的洗涤剂为卤代芳烃或卤代烷烃。注入量为所述水洗水总量的0.5％～3％。
所述的第二阶段的洗涤剂为单苯环芳烃(苯、甲苯或二甲苯)及中长链烯烃(己烷、庚烷或辛烷)及柴油(2)，其注入量为第一阶段所用洗涤剂质量的0％～100％，其配比按洗涤的不同阶段进行调整。若经过第一阶段洗涤后，重油及洗涤剂密度小于水即可不实施第二阶段，若密度大于水，则需要通过第二阶段加入洗涤剂将密度降至小于水，从而通过隔油槽将其与水分离出来。
清洗初段，第一阶段洗涤剂由洗涤剂注入泵注入所述水系统后即可自行随介质循环，无需如已知方法般始终借助洗涤剂注入泵来实现循环。
所述的洗涤剂注入口可为一个或多个，其目的在于向水洗体系内引入洗涤剂，而无需如同已知方法中对注入口有准确的要求。
所述的在塔底水位线附近设隔油槽以实现洗涤结束后洗涤剂脱离水洗体系。
从洗涤效果上讲，本专利技术第一阶段所采用的洗涤剂密度大于水，在水洗塔塔盘上分布时可沉于水洗介质下层。相对于已知方法所使用的密度小于水的洗涤剂，本方法第一阶段所采用的洗涤剂可以更好的与附着于塔盘上的阻塞物接触，因此能够更有效率的溶解堵塞物，从而可以实现使用相更少的洗涤剂而达到更好的洗涤效果。
从洗涤成本上讲，本专利技术中所用的洗涤剂总量远小于已知方法所用洗涤剂的总量，本方法采用的第二阶段溶剂的组成成分与已知方法相似，但是本方法采用的第一阶段溶剂中的卤代烷烃的市场价格要远低于二甲苯，因此本方法采用的洗涤剂的平均单价要小于已知方法所采用洗涤剂的平均单价。同时本方法所采用的洗涤剂可以随着水洗塔内的介质自发循环而无需借外力，这无疑节省了能源。
从洗涤工艺上讲，本专利技术不需要修改甲醇制烯烃装置水洗系统的原有设备。在洗涤过程中洗涤剂可在水洗塔内自行分布，无需如已知方法般按照不同的堵塞位置将洗涤剂从不同的位置注入。这无疑大大简化了洗涤操作过程，降低了洗涤过程的出错风险。
本专利技术公采用几种有机溶剂、分两个阶段对水洗塔进行清洗，主要解决MTO装置运行过程中，水洗塔容易出现的堵塞问题。可以在不停车的情况下进行，同时洗涤剂可以回收利用，且成本低廉，非常适合洗涤MTO反应产生的重油副产物。该方法可以适用于重油组分为多甲基苯、多甲基萘以及稠环芳烃的样品洗涤，操作温度范围广，操作简单，不需要改变现有的DMTO水洗塔工作流程，洗涤效果明显，可以显著减低水洗塔的压差，使水洗系统的差压维持在装置开工初期的状态，保证DMTO反应装置顺利运行。
相对于已有洗涤方法，本专利技术除能够达到或超过其相应的清洗能力外还具有如下优点：
1.清洗剂剂用量更少。
2.单位量的清洗剂成本更低且清洗效率更高。
3.清洗剂的清洗范围更广。
4.清洗剂对环境及现场操作者更加友好。
附图说明
图1本专利技术中的甲醇制烯烃装置中水洗塔(十八层阀水洗塔结构示意图)的工作示意图；
循环水通过水处理系统进行处理后可循环使用。洗涤剂洗涤重油密度小于水后通过隔油槽被分离出水洗塔。其中入水口可为2个或多个。图中只示意出2个。
图中，①为水处理系统、②为水洗水、③为隔油槽、④塔底蓄积的水洗水、⑤为传质后的水洗水、⑥为水洗之后的反应气、⑦为反应气，其中⑥与⑦之间的压差应小于工艺参数的设定值。隔油槽是水洗塔的附件，其作用是用以从水中除油，其结构及工作原理由于供应商的不同也不尽相同，最简单的隔油槽是借助油水比重差，采用自然上浮法分离去除水洗水中的可浮油与部分细分散油。
具体实施方式
为充分对比本专利技术与已知洗涤方法的洗涤效果，我们在实验室中模拟了甲醇制烯烃装置水洗系统中水洗塔的工作状态，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲醇制烯烃装置的水系统的在线洗涤方法，在甲醇制烯烃装置运行过程中，向所述水系统中分两个阶段注入由不同密度有机溶剂组成的洗涤剂；第一阶段洗涤：使所述密度大于水的洗涤剂随水洗塔中的水洗水一同循环以溶解水洗水中及附着于水洗塔内部结构上的重油；待水洗塔压差达到甲醇制烯烃装置工艺所要求的压差范围后进入第二阶段洗涤或直接利用隔油槽将洗涤剂分离出水洗系统；第二阶段洗涤：通过向水洗塔中的水洗水中注入另一种密度小于水的洗涤剂调节水洗塔内溶有重油的洗涤剂的密度至小于水而便于利用隔油槽将洗涤剂分离出水洗系统。

【技术特征摘要】
1.一种甲醇制烯烃装置的水系统的在线洗涤方法，在甲醇制烯烃装
置运行过程中，向所述水系统中分两个阶段注入由不同密度有机溶剂
组成的洗涤剂；
第一阶段洗涤：使所述密度大于水的洗涤剂随水洗塔中的水洗水一同
循环以溶解水洗水中及附着于水洗塔内部结构上的重油；待水洗塔压
差达到甲醇制烯烃装置工艺所要求的压差范围后进入第二阶段洗涤
或直接利用隔油槽将洗涤剂分离出水洗系统；
第二阶段洗涤：通过向水洗塔中的水洗水中注入另一种密度小于水的
洗涤剂调节水洗塔内溶有重油的洗涤剂的密度至小于水而便于利用
隔油槽将洗涤剂分离出水洗系统。
2.根据权利要求1所述的在线洗涤方法，其特征在于：
若经过第一阶段洗涤后，溶有重油的洗涤剂密度小于水即可不实施第
二阶段洗涤，直接利用隔油槽将洗涤剂分离出水洗系统；
或，若经过第一阶段洗涤后，溶有重油的洗涤剂密度大于水，则需要
通过第二阶段加入密度小于水的洗涤剂将水洗塔内溶有重油的洗涤
剂密度降至小于水，从而通过隔油槽将洗涤剂与水分离出来，将洗涤
剂分离出水洗系统。
3.根据权利要求1所述的在线洗涤方法，其特征在于：
所述水系统在线洗涤方法用于对甲醇制烯烃装置的水洗系统中沉积
的组分为多甲基苯、多甲基萘以及稠环芳烃中的一种或二种以上的重
油进行处理。
4.根据权利要求1所述的在线洗涤方法，其特征在于：
待水洗塔压差达到甲醇制烯烃装置工艺所要求的压差范围是指：水洗
塔进气口和出气口之间的压差达到甲醇制烯烃装置的首次初始运行
时水洗塔进气口和出气口之间的压差。
5.根据权利要求4所述的在线洗涤方法，其特征在于：
所述首次初始运行时是指水洗水中、水洗塔内部部件及水洗塔内壁面
无附着重油时甲醇制烯烃装置运行时。
6.根据权利要求1所述的在线洗涤方法，其特征在于：所述第一阶<...

【专利技术属性】
技术研发人员：田瀚卿，王莹，刘翔，柏中柳，徐敏，程鸿魁，王永干，
申请(专利权)人：正大能源材料大连有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21