MTO急冷水预涂压滤分离系统中预涂料提效降耗方法和装置制造方法及图纸

本公开涉及MTO急冷水预涂压滤分离系统中预涂料提效降耗方法和装置，提供了一种MTO急冷水预涂压滤分离系统中预涂料提效降耗方法，该方法包括以下步骤：(i)将助滤剂加入助滤剂搅拌罐(16)中，然后送入压滤机(10)的预涂单元室，在滤布上形成一层预涂层；(ii)由二级旋流器(9)浓缩后的催化剂悬浮液进入压滤机(10)，在所述预涂层上进行过滤；(iii)过滤前期，滤饼首先返回到助滤剂搅拌罐(16)，与助滤剂混合充当新的“助滤剂”进入下一循环的助滤过程；(iiii)循环一段时间后，预涂层的过滤比阻增大，过滤液入口压力增大到设定值时，将排料口切到滤饼收集槽(12)，排出滤饼。还提供了一种MTO急冷水预涂压滤分离系统中预涂料提效降耗装置。

Method and device for increasing efficiency and reducing consumption of pre coating in MTO rapid cooling water pre coating pressure filtration system

The present disclosure relates to a method and device for reducing consumption and reducing consumption of pre coating in a MTO cold water pre coating pressure filtration separation system, providing a method for reducing consumption of pre coating efficiency in a MTO cold water pre coating pressure filtration separation system. The method comprises the following steps: (I) adding a filter aid into a filter mixing tank (16) and then sending it into a pre coating unit room of the filter press (10). A pre coating is formed on the filter cloth; (II) the catalyst suspension of two stage cyclone (9) is concentrated into the filter press (10), and the filter is filtered on the pre coating. (III) the filter cake is first returned to the filter mixing tank (16), and the filter agent is mixed with the filter aid as the new filter aid to the next cycle. (IIII) after a period of time, the filtration specific resistance of the pre coating is increased. When the inlet pressure of the filtrate is increased to the set value, the discharge port is cut to the filter cake collection slot (12) and the filter cake is discharged. A pre coating efficiency increasing and consumption reducing device for MTO pre cooling water pre filtration pressure filtration system is also provided.

【技术实现步骤摘要】
MTO急冷水预涂压滤分离系统中预涂料提效降耗方法和装置
本公开属于煤化工过程中工艺水处理与回用领域，涉及一种MTO(甲醇制烯烃)急冷水预涂压滤分离系统中预涂料提效降耗方法，可实现预涂料和预涂添加水的回用，外排固废减量，出水滤液固含量显著下降，降低成本。还涉及用于该方法的装置。
技术介绍
在MTO工业生产中，从反应器中产生的反应气携带有催化剂颗粒，经三级旋风分离器分离后，反应气中还会夹带一部分催化剂进入急冷塔、水洗塔，而经过急冷塔与水洗塔冷却、洗涤后，催化剂颗粒进入急冷水中。由于急冷水经换热后循环使用，催化剂颗粒在急冷塔中不断积累容易对后续换热设备造成堵塞，影响换热效率，所以需要采用高效便捷低成本的方法解决这一问题。催化剂颗粒粒径较小，直接过滤容易堵塞滤孔，造成过滤压力瞬间增大而终止过滤，添加助滤剂能够很好的缓冲滤饼的比阻，延长过滤时间、增大过滤面积，且将过滤过程由二维过滤转变为三维过滤过程，提高了过滤精度，降低了滤液中固含量。预涂过滤又分为支持体添加过滤法(也称掺浆过滤)和预涂层法。在正式过滤之前，只对含有助滤剂的悬浮液进行过滤并在过滤介质上形成助滤剂滤饼层，该滤饼层称为预涂层，被用作正式过滤滤浆的真正过滤介质，称为预涂层过滤法；过滤时向被过滤的滤浆中添加少量的助滤剂，添加的助滤剂与滤浆中的固体颗粒一起形成滤饼，并在饼内起支持体作用，从而减小滤饼的过滤阻力，这种方法被称为支持体添加过滤法。现有技术文献201410173205.X公开的处理方法为将急冷水和水洗水分别通过超滤膜过滤后得到处理后的清液回系统回用，截留侧的浓缩液进入三相旋流器分离，旋流器的顶部是油相出口、侧部是催化剂出口、底部是水出口，底部连接至第一超滤膜组件的进口。实际情况中急冷水主要是固含量较高含油率不高，主要解决的问题应该为降低其固含量，而超滤膜过滤为精密过滤，渗透通量小，处理量小，不能够满足实际工业化应用，同时催化剂颗粒粒径较小，直接过滤溶液堵塞滤孔，造成过滤压力瞬间增大而终止过滤。CN205031975U公开了一种利用烧结金属过滤MTO急冷水的装置，并且通过反吹和化学清洗实现对过滤原件的再生。其缺点是烧结金属空隙较小，急冷水中的催化剂颗粒容易堵塞孔道，采用化学清洗产生大量的化学废液后处理成本高，且会腐蚀过滤原件，需要定期更换，造价高，维护成本高。CN203990086公开了一种利用过滤预分离急冷水中较大的颗粒物，分离后的液体继续进入一级、二级旋流器分离，其缺点是受旋流器分离精度的限制，对于粒径小于3μm的催化剂颗粒分离效果不好，达不到工业要求。针对急冷水中催化剂固含量高亟待解决这一问题，现有技术中设计了一级澄清、二级浓缩的两级旋流分离工艺，但经两级旋流器底流排出的浓缩悬浮液如果直接排掉，会造成大量催化剂、水资源的浪费且会破坏环境。图1示出了现有技术工艺(原工艺)的工艺流程。如图1所示，在MTO反应器1中以甲醇作为原料，通过催化反应制备低碳烯烃，产品气低碳烯烃进入急冷塔5，催化剂进入催化剂再生器2再生后重复利用，再生过程产生CO2等气体排出；产品气携带部分磨损催化剂颗粒和水蒸气一同进入急冷塔5冷却，产品气从急冷塔5底部进入，冷却水从上向下喷淋，磨损催化剂颗粒和冷却水从急冷塔5底部排出即急冷水，部分急冷水可经离心泵6泵送至空冷器3然后经换热器4换热后返回急冷塔5；大部分急冷水经离心泵7泵送至一级旋流器8筛分；产品气流从急冷塔上部排出，去水洗塔；一级旋流器8筛分得到的旋流上清液可返回急冷塔5；硅藻土作为预涂剂与生产水自管网一起加入助滤剂搅拌罐16中，通过助滤剂泵14打入压滤机10的预涂单元室，过滤之前在压滤机10的滤网上形成一层预涂层；由二级旋流器9(二级旋流器9中得到的旋流清液回急冷塔5)浓缩后的来自一级旋流器8的催化剂悬浮液进入压滤机10后，经过硅藻土助滤剂形成的预涂层进行过滤(向压滤机10中加入低压氮气)，过滤后的滤饼由加热器11加热后的压缩空气吹扫烘干，并随着转鼓到达压滤机10排料口排出，进入滤饼收集槽12；预涂滤液及过滤清液都进入滤液收集罐13中收集后经离心泵15泵送去管网重复利用，产生的废气送往火炬燃烧处理。因此，本领域仍然需要开发高效、经济、可靠的分离工艺将催化剂分离、回收利用。
技术实现思路
针对MTO工艺中二级旋流浓缩后的催化剂悬浮液处理过程中存在的问题，本公开提供了一种高效，处理效果好，固废排放量减少的方法。一方面，本公开提供了一种MTO急冷水预涂压滤分离系统中预涂料提效降耗方法，该方法包括以下步骤：(i)将助滤剂加入助滤剂搅拌罐中，然后送入压滤机的预涂单元室，在滤布上形成一层预涂层；以及(ii)由二级旋流器浓缩后的催化剂悬浮液进入压滤机，在所述预涂层上进行过滤；其中，在过滤前期，过滤得到的滤饼返回助滤剂搅拌罐中，与助滤剂混合作为新的助滤剂进入下一循环的助滤过程；预涂过滤清液也返回助滤剂搅拌罐中重复利用，过滤清液进入滤液收集罐中收集后重复利用；循环一段时间后，当预涂层的过滤比阻增大，过滤液入口压力增大到设定值时，将排料口切到滤饼收集槽，过滤后的滤饼干燥并排出，同时助滤剂搅拌罐中补充新的助滤剂及水。在一个优选的实施方式中，所述助滤剂包括粒径为10～50μm的硅藻土。在另一个优选的实施方式中，在步骤(i)中，控制作为预涂悬浮液的助滤剂的质量浓度为1％～8％。在另一个优选的实施方式中，在步骤(i)中，通过助滤剂泵将作为预涂悬浮液的助滤剂增压至0.2MPa～1.0MPa后送入压滤机的预涂单元室。在另一个优选的实施方式中，在步骤(i)中，形成的一层预涂层的厚度为1～10mm。在另一个优选的实施方式中，在步骤(i)中，所述滤布的孔径为100～800目。在另一个优选的实施方式中，在步骤(ii)中，由二级旋流器浓缩后的催化剂悬浮液的固含量为25000mg/L～35000mg/L，粒径为1～10μm。在另一个优选的实施方式中，在步骤(ii)中，过滤后水中的固含量小于200mg/L，出料催化剂含水率小于20％。另一方面，本公开提供了一种MTO急冷水预涂压滤分离系统中预涂料提效降耗装置，该装置包括：助滤剂搅拌罐，用于存储助滤剂；与助滤剂搅拌罐连接的压滤机，用于接收来助滤剂搅拌罐的助滤剂送入其预涂单元室，在滤布上形成一层预涂层；与压滤机连接的二级旋流器，用于将浓缩后的催化剂悬浮液送入压滤机，在所述预涂层上进行过滤；与压滤机连接的滤液收集罐，用于在过滤时，收集过滤清液；与压滤机连接的滤饼收集槽，用于在循环一段时间后，收集过滤后的滤饼。在一个优选的实施方式中，该装置还包括位于助滤剂搅拌罐与压滤机之间的助滤剂泵，用于将作为预涂悬浮液的助滤剂增压至0.2MPa～1.0MPa后送入压滤机的预涂单元室。有益效果：对比原工艺，本专利技术具有如下有益效果：(1)原工艺中预涂液中夹带的助滤剂小颗粒进入了滤液收集罐中，这使得过滤清液整体固含量居高不下，过滤清液重新进入管网重复利用，导致整个系统循环水固含量很高，而本专利技术中预涂过滤清液返回助滤剂搅拌罐中重复利用，从而大大减小整个管网系统的固含量。同时，预涂过滤清液返回助滤剂搅拌罐也降低了来自管网的工业用水。(2)更重要的是，前期的滤饼循环利用作为助滤剂，将简单的预涂过滤转变为预涂过滤与掺浆过滤的耦合过滤系统。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MTO急冷水预涂压滤分离系统中预涂料提效降耗方法，该方法包括以下步骤：(i)将助滤剂加入助滤剂搅拌罐(16)中，然后送入压滤机(10)的预涂单元室，在滤布上形成一层预涂层；以及(ii)由二级旋流器(9)浓缩后的催化剂悬浮液进入压滤机(10)，在所述预涂层上进行过滤；其中，在过滤前期，过滤得到的滤饼返回助滤剂搅拌罐(16)中，与助滤剂混合作为新的助滤剂进入下一循环的助滤过程；预涂过滤清液也返回助滤剂搅拌罐(16)中重复利用，过滤清液进入滤液收集罐(13)中收集后重复利用；循环一段时间后，当预涂层的过滤比阻增大，过滤液入口压力增大到设定值时，将排料口切到滤饼收集槽(12)，过滤后的滤饼干燥并排出，同时助滤剂搅拌罐(16)中补充新的助滤剂及水。

【技术特征摘要】
1.一种MTO急冷水预涂压滤分离系统中预涂料提效降耗方法，该方法包括以下步骤：(i)将助滤剂加入助滤剂搅拌罐(16)中，然后送入压滤机(10)的预涂单元室，在滤布上形成一层预涂层；以及(ii)由二级旋流器(9)浓缩后的催化剂悬浮液进入压滤机(10)，在所述预涂层上进行过滤；其中，在过滤前期，过滤得到的滤饼返回助滤剂搅拌罐(16)中，与助滤剂混合作为新的助滤剂进入下一循环的助滤过程；预涂过滤清液也返回助滤剂搅拌罐(16)中重复利用，过滤清液进入滤液收集罐(13)中收集后重复利用；循环一段时间后，当预涂层的过滤比阻增大，过滤液入口压力增大到设定值时，将排料口切到滤饼收集槽(12)，过滤后的滤饼干燥并排出，同时助滤剂搅拌罐(16)中补充新的助滤剂及水。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述助滤剂包括粒径为10～50μm的硅藻土。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(i)中，控制作为预涂悬浮液的助滤剂的质量浓度为1％～8％。4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(i)中，通过助滤剂泵(14)将作为预涂悬浮液的助滤剂增压至0.2MPa～1.0MPa后送入压滤机(10)的预涂单元室。5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(i)中，形成的一层预涂层的厚度为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕文杰，郭丹，王飞，陈建琦，王劲松，桑伟迟，汪华林，
申请(专利权)人：上海华畅环保设备发展有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31