[發明專利]MTO預旋流型反應廢水汽提凈化方法及裝置

有效

• 申請號: 200810042715.8
• 申請日: 2008-09-10
• 公開（公告）號: CN101353187A
• 公開（公告）日: 2009-01-28
• 發明（設計）人: 張艷紅;楊強;馬吉;白志山;汪華林
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C02F1/38
• 分類號: C02F1/38;C02F1/58
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 項丹

技術領域

本發明屬于煤轉化技術領域，涉及去除MTO工藝過程中進入汽提塔前反應廢 水中存在的少量催化劑顆粒的方法和裝置，適于處理包括MTO工藝反應廢水在內 的固-液非均相分離過程。具體地說，本發明提供了一種MTO預旋流型反應廢水汽 提凈化方法及裝置。

背景技術

MTO是Methane?To?Olefin的簡稱，即，甲醇制烯烴。甲醇制烯烴技術主要分 為兩步：首先是由天然氣合成粗甲醇，然后甲醇再轉化為以乙烯和丙烯為主的烯烴。 不同的工藝生成的乙烯和丙烯的比例不同。目前具有代表性的MTO技術有：UOP、 UOP/Hydro、ExxonMobil和大連化物所的工藝技術。隨著國民經濟發展及對低碳 烯烴需求的日漸攀升，作為乙烯生產原料的石腦油、輕柴油等原料資源面臨著越來 越嚴重的短缺局面，因此，加快甲醇制烯烴工藝的工業應用問題已經引起了各方面 的重視。

在MTO工藝中未反應的部分甲醇和反應氣一起離開反應器后進入急冷塔，在 急冷塔內水和甲醇冷凝為液體與烯烴產品分離。溶有甲醇的反應廢水送往汽提塔內 汽提，將甲醇和水分離。汽提是分離液相混合物的方法之一，汽提的主要原理就是 利用在氣液兩相之間的相平衡關系使易揮發組分從液相轉移到氣相中。在本發明涉 及的工藝中，是將甲醇由水相轉移到氣相后從塔頂排出，塔底得到幾乎不含甲醇的 水。

因為反應廢水中還含有少量催化劑顆粒，而催化劑顆粒進入到汽提塔會影響 氣提塔的穩定操作，為了保證汽提塔長周期運行，最佳方案是在反應廢水進入汽提 塔前對其進行脫催化劑處理，與此同時降低催化劑顆粒對下游物料的污染。反應廢 水催化劑的分離屬于非均相固-液分離，當前傳統的物理固-液分離技術主要可以分 為幾類：過濾、沉降、靜電分離、離心分離、膜分離等。根據分離原理，膜分離技 術也屬于過濾分離的范疇。

液體脫細催化劑顆粒可采用的設備有精密過濾器、磁性分離器、膜分離器、 旋流分離器等。它們的使用場合不同，效果也差別很大。精密過濾器和膜分離器主 要存在造價太高、維護成本也相對比較高，而且易發生堵塞、堵塞后壓降過大，在 小流量、催化劑含量小的情況下使用效果好，但在大流量、催化劑含量較大的情況 下使用效果不好的問題。磁性分離器需要根據催化劑的本身性質進行選擇設計，含 催化劑顆粒的液體通過一個高梯度磁分離器，催化劑受到很強的磁場力作用，被捕 集截留，實現催化劑的分離；該技術應用面比較窄，而且磁場需用電場產生，能耗 較大，在大流量小含量的情況下效果并不好。

中國專利申請CN1942558A公開了一種采用一套串聯或并聯組合運行的一個 或多個固液旋風分離器或旋液分離器回收含氧物到烯烴工藝中排出反應器催化劑 的回收方法，催化劑經分離后回收使用。常規的固液旋流分離器或旋液分離器的分 離精度為5-10微米，但是從反應器排出的產物流在反應器內已經經過幾個氣固旋 風分離裝置，反應廢水中催化劑顆粒的粒徑很小(1-20微米，80％在10微米以下)， 因此常規的固液旋流分離器或旋液分離器并不能起到有效的分離效果。

此外，現有技術中盡管也采用在流化床反應器頂部安裝一個或多個氣固分 離裝置的方法，但是出反應器的反應產物氣流中仍然攜帶少量催化劑細粒子， 在急冷塔內這些催化劑粒子隨反應廢水離開急冷塔，致使汽提反應廢水內含有 少量難以去除的固體顆粒。

因此，本領域迫切需要開發出一種能更有效地去除MTO反應廢水中少量催化 劑顆粒的方法。

發明內容

本發明提供了一種新的、去除MTO工藝過程中進入汽提塔前反應廢水中存在 的少量催化劑顆粒的方法及裝置，克服了現有技術存在的缺陷。

一方面，本發明提供了一種MTO預旋流型反應廢水汽提凈化方法，該方法 包括：

對MTO反應廢水進行微旋流分離，以去除其中含有的催化劑顆粒。

在一個優選的實施方式中，所述MTO反應廢水的工作溫度為95-115℃， 催化劑含量為30-400mg/L，催化劑粒徑為1-10微米，催化劑密度為 1300-1500kg/m³。

在另一個優選的實施方式中，在進行了所述微旋流分離后，催化劑含量為 30mg/L以下。

在另一個優選的實施方式中，所述MTO反應廢水的密度為900-930kg/m³， 粘度為0.15-0.35厘泊。