甲醇制烯烃急冷水沸腾床分离装置制造方法及图纸

本公开涉及甲醇制烯烃急冷水沸腾床分离装置，该装置包括：流化床反应器(1‑1)，与流化床反应器(1‑1)连接的急冷塔(1‑3)，与急冷塔(1‑3)连接的水洗塔(1‑8)，与水洗塔(1‑8)连接的汽提塔(1‑9)，与汽提塔(1‑9)连接的沸腾床分离器(1‑7)，分别与急冷塔(1‑3)和沸腾床分离器(1‑7)连接的微旋流分离器(1‑6)。

【技术实现步骤摘要】
甲醇制烯烃急冷水沸腾床分离装置
本公开属于难降解污水处理与回用
，涉及一种甲醇制烯烃急冷水的净化装置，适用于对甲醇制烯烃急冷水中颗粒物的去除和浓缩。具体的说，本公开提供了一种甲醇制烯烃急冷水沸腾床分离装置。
技术介绍
甲醇制烯烃，简称MTO(MethanoltoOlefins)，是指以甲醇作为原料，通过催化反应制备低碳烯烃的过程。该反应一般通过流化床反应器实现，现用的催化剂为SAPO-34分子筛。反应产品气中会夹带部分催化剂颗粒，目前是通过三级或四级旋风分离器对催化剂进行回收。经催化剂回收的产品气再送往急冷塔进行降温。受旋风分离器分离精度的限制，经催化剂回收后的产品气中还含有少量粒径小于10μm或小于5μm的催化剂细粉，经急冷塔洗涤后大部分留在急冷水中，少量随气相去后续水洗塔。因此，为保证水系统正常运行，需要有效脱除急冷水中的颗粒物。中国专利技术专利申请公开CN101352621A公开了一种MTO急冷水和水洗水旋流脱固方法与装置，通过微旋流分离器除去急冷水中夹带的催化剂。受到旋流分离器分离精度的限制，该方法实际应用时对2.5μm以下颗粒分离效果差，造成细颗粒无法有效去除，并在系统中累积。图1示出了根据现有技术的某甲醇制烯烃装置急冷水悬浮物含量及粒径的变化，如图1所示，随系统的连续运行，急冷水中催化剂平均粒径由10μm降至1μm，同时其总体浓度显著升高，可见系统中微细颗粒累积严重。由于小颗粒无法有效去除，造成急冷水换热器、空冷器堵塞严重，换热效率不足。中国专利技术专利申请公开CN101352620A公开的一种MTO急冷水、水洗水中细微催化剂微旋流浓缩方法与装置，以及中国专利技术专利CN102093153B公开的一种MTO含催化剂微粉反应气优化组合净化分离的方法与装置，以上方法均使用多级旋液分离器对急冷水和水洗水中催化剂进行净化及浓缩，但由于旋液分离器自身分离特性，造成对2.5μm以下催化剂浓缩倍数不足。为解决对2.5μm以下颗粒分离效率不足的问题，通常在旋流分离器清液返塔前增加金属烧结网精密过滤装置，用于小颗粒的去除，以降低急冷水固含量。中国专利技术专利申请公开CN104649446A公开的一种MTO急冷水和水洗水液固分离方法与装置，该方法中采用精密过滤对急冷水催化剂进行分离和浓缩。但实际运行中，由于急冷水粒径小，并含有少量油蜡，颗粒和油蜡易进入滤芯孔道内部，造成孔道堵塞，并难以通过在线反冲洗去除，从而造成过滤器处理量不足、压差过大，设备无法正常投用。中国技术专利申请公开CN205031975U公开了一种MTO急冷水与水洗水净化处理装置，该装置采用微孔过滤原件过滤，通过增加了有效的气体反吹和化学清洗方法，实现对过滤原件的清洗再生。但该系统反冲洗过程复杂、时间长，同时设备投资大，运行费用高。中国专利技术专利CN103951098B公开的一种甲醇制烯烃工艺中急冷水和水洗水脱固除油的方法及装置，该方法通过超滤膜对急冷水催化剂进行分离，该方法分离效果良好，但设备能耗高，运行费用高，以及超滤膜易被油蜡堵塞等问题，不适合MTO急冷水这种处理量大、成分复杂的场合。因此，针对现有技术中存在的上述问题，本领域迫切需要开发出一种简单有效，解决了现有方法分离不彻底、设备运行周期短的问题，实现了对甲醇制烯烃装置急冷水中废催化剂的浓缩和对急冷水的净化的目的的装置。
技术实现思路
本公开提供了一种新颖的甲醇制烯烃急冷水沸腾床分离装置，解决了现有技术中存在的问题。一方面，本公开提供了一种甲醇制烯烃急冷水沸腾床分离方法，该方法包括以下步骤：(i)甲醇原料在流化床反应器中反应后得到的产品气去除催化剂大颗粒物后送至急冷塔洗涤降温，同时将产品气中夹带的催化剂细粉洗至急冷水中；(ii)经急冷塔洗涤降温的产品气送至水洗塔洗涤，再次降温并洗去产品气中冷凝下的油蜡类物质；(iii)水洗塔洗涤得到的水洗水外排一部分去汽提塔，汽提水洗水中的有机物后处理，剩余部分的汽提产物用于沸腾床分离器分离媒质再生；(iv)步骤(i)中得到的急冷水和步骤(ii)中得到的水洗水回收热量并冷却降温后回用，分别在急冷塔和水洗塔中循环；(v)步骤(i)中得到的急冷水通过微旋流分离器进行液固分离，去除其中夹带的大颗粒物；(vi)微旋流分离器清液经沸腾床分离器二次分离，脱除急冷水中剩余颗粒物后返回急冷塔；(vii)在沸腾床分离器连续运行一段时间后，通过汽提塔净化水或急冷水反向进料对分离媒质进行再生，释放其吸附的催化剂颗粒；以及(viii)将微旋流分离器和沸腾床分离器浓缩的催化剂浆液做进一步浓缩脱水处理。在一个优选的实施方式中，在步骤(i)中，所述急冷水的固体颗粒含量为0.1-5.0g/L，固体颗粒平均粒径为0.5-50μm。在另一个优选的实施方式中，在经过步骤(v)中的微旋流分离后，急冷水中的催化剂平均粒径降至5μm以下。在另一个优选的实施方式中，在经过步骤(vi)中的沸腾床分离后，急冷水中的催化剂含量降至10mg/L以下，平均粒径降至0.5μm以下。在另一个优选的实施方式中，所述微旋流分离器的压力损失为0.15-0.30MPa，沸腾床分离器的压力损失为0.02-0.30MPa。在另一个优选的实施方式中，所述沸腾床分离器为间歇操作，连续运行至设定压差(例如，≥0.2MPa)后通过反向通入汽提塔净化水或急冷水，以及进一步的，氮气或蒸汽使分离媒质进行流化呈沸腾状，对其进行清洗再生。另一方面，本公开提供了一种甲醇制烯烃急冷水沸腾床分离装置，该装置包括：流化床反应器，用于甲醇原料在其中反应；与流化床反应器连接的急冷塔，用于将流化床反应器中得到的产品气去除催化剂大颗粒物后洗涤降温，同时将产品气中夹带的催化剂细粉洗至急冷水中；与急冷塔连接的水洗塔，用于对经急冷塔洗涤降温的产品气进行洗涤，再次降温并洗去产品气中冷凝下的油蜡类物质；与水洗塔连接的汽提塔，用于对水洗塔洗涤得到的一部分水洗水进行汽提；与汽提塔连接的沸腾床分离器，用于对汽提产物分离媒质再生；分别与急冷塔和沸腾床分离器连接的微旋流分离器，用于对急冷水进行液固分离，去除其中夹带的大颗粒物，并将微旋流分离器清液送入沸腾床分离器二次分离。在一个优选的实施方式中，该装置还包括与急冷塔连接的换热器和空冷器，用于将急冷水和水洗水回收热量并冷却降温后回用，分别在急冷塔和水洗塔中循环。在另一个优选的实施方式中，所述沸腾床分离器采用一种或多种颗粒状分离媒质，所述分离媒质的材料为对分子筛催化剂颗粒具有吸附性的有机或无机材料。在另一个优选的实施方式中，所述沸腾床分离器通过顶部旋流三相分离器中形成的旋流场增强分离媒质再生效果，同时实现沸腾再生时媒质颗粒的回收。有益效果：1)本技术的装置将微旋流分离方法和颗粒床过滤方法串联组合使用，弥补了原有微旋流分离器组对小于2μm颗粒分离效率不足的问题，同时弥补了沸腾床分离器中颗粒床对较高固含量废水分离能力不足的缺陷，两种分离方法互相补充。2)本技术的装置利用沸腾床分离器中的颗粒床对旋流器溢流急冷水净化，通过分离媒质对水中颗粒的筛分、拦截、吸附等作用，使水中颗粒物含量随滤层深度逐渐降低，相比精密过滤，该装置设备简单，投资少，分离媒质易再生，能耗低，维护费用低。3)本技术的装置利用沸腾床方法对分离媒质进行再生，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲醇制烯烃急冷水沸腾床分离装置，其特征在于，该装置包括：流化床反应器(1‑1)，用于甲醇原料在其中反应；与流化床反应器(1‑1)连接的急冷塔(1‑3)，用于将流化床反应器(1‑1)中得到的产品气去除催化剂大颗粒物后洗涤降温，同时将产品气中夹带的催化剂细粉洗至急冷水中；与急冷塔(1‑3)连接的水洗塔(1‑8)，用于对经急冷塔洗涤降温的产品气进行洗涤，再次降温并洗去产品气中冷凝下的油蜡类物质；与水洗塔(1‑8)连接的汽提塔(1‑9)，用于对水洗塔洗涤得到的一部分水洗水进行汽提；与汽提塔(1‑9)连接的沸腾床分离器(1‑7)，用于对汽提产物分离媒质再生；分别与急冷塔(1‑3)和沸腾床分离器(1‑7)连接的微旋流分离器(1‑6)，用于对急冷水进行液固分离，去除其中夹带的大颗粒物，并将微旋流分离器清液送入沸腾床分离器二次分离。

【技术特征摘要】
1.一种甲醇制烯烃急冷水沸腾床分离装置，其特征在于，该装置包括：流化床反应器(1-1)，用于甲醇原料在其中反应；与流化床反应器(1-1)连接的急冷塔(1-3)，用于将流化床反应器(1-1)中得到的产品气去除催化剂大颗粒物后洗涤降温，同时将产品气中夹带的催化剂细粉洗至急冷水中；与急冷塔(1-3)连接的水洗塔(1-8)，用于对经急冷塔洗涤降温的产品气进行洗涤，再次降温并洗去产品气中冷凝下的油蜡类物质；与水洗塔(1-8)连接的汽提塔(1-9)，用于对水洗塔洗涤得到的一部分水洗水进行汽提；与汽提塔(1-9)连接的沸腾床分离器(1-7)，用于对汽提产物分离媒质再生；分别与急冷塔(1-3)和沸腾床分离器(1-7)连接的微旋流分离器(1-6)，用于对急冷水进行液固分离，去除其中夹带的大颗粒物，并将微旋流分离器清液送入沸腾床分离器二次分离。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，它还包括与急冷塔(1-3)连接的换热器(1-4)和空冷器(1-5)，用于将急冷水和水洗水回收热量并冷却降温后回用，分别在急冷塔和水洗塔中循环。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述沸腾...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪华林，吕文杰，陈建琦，李剑平，钱柯伟，李军，潘风光，徐芸，
申请(专利权)人：上海华畅环保设备发展有限公司，浙江兴兴新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31