[發明專利]適用于煤基甲醇制丙烯工藝的提高工藝蒸汽塔負荷的方法及系統

有效

• 申請號: 201110183619.7
• 申請日: 2011-06-30
• 公開（公告）號: CN102345848A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 姚敏;張來勇;王勇;周光華;焦洪橋;蒙軍;黃文;張勇;李玉鑫;陳四仿;楊桂春;岳國印;張晨露;齊靜;王軍;袁玉龍;張偉
• 申請（專利權）人: 神華集團有限責任公司;神華寧夏煤業集團有限責任公司;中國寰球工程公司
• 主分類號: F22B1/08
• 分類號: F22B1/08;F22D1/00;C07C11/06;C07C1/20
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 王昭林;崔華

技術領域

本發明涉及煤基甲醇制丙烯工藝，更具體地說，是一種適用于煤基甲醇制丙烯工藝的提高工藝蒸汽塔負荷的方法及其系統。

背景技術

低碳烯烴之一的丙烯是化學工業中重要的基本有機化工原料，長期以來國內外丙烯的來源主要依靠石腦油裂解技術。近十年來，隨著石油資源的逐漸減少、國際原油價格不斷上漲，丙烯的生產成本不斷升高，極大程度上制約了丙烯工業的發展。于是，國內外的一些研究學者努力尋找以非石油資源為原料生產丙烯的新方法。隨著甲醇裝置工業化生產技術的日趨成熟，以煤或天然氣資源生成甲醇再制取丙烯的生產路線越來越受到人們的關注。

世界首套50萬噸/年煤基甲醇制丙烯(MTP)工業裝置在神華寧夏煤業集團于2010年10月4日順利投產，并產出合格丙烯。工藝蒸汽塔提供MTP反應所需的工藝蒸汽，在反應完成后與生成的水一起進入激冷塔中被分離。分離后的部分工藝水經工藝蒸汽塔生成蒸汽后返回到MTP反應器中循環使用。

工藝蒸汽塔產生的蒸汽有如下作用：1、降低甲醇的分壓，同時還降低了生成的低碳烯烴的分壓，減緩低碳烯烴的聚合；2、帶走反應熱。因MTP反應為強放熱反應，過高溫度對催化劑性能會產生影響；3、反應中加入蒸汽具有降低催化劑結焦速率等作用。

鑒于蒸汽對于煤基甲醇制丙烯工藝的上述積極作用，以及為了滿足裝置擴能改造等方面的要求，需對現有的蒸汽發生系統進行改造，以提高其運行負荷，增大蒸汽產量。

發明內容

本發明的目的之一在于：提供一種適用于煤基甲醇制丙烯工藝的提高工藝蒸汽塔負荷的方法。

本發明的另一目的在于：提供一種適用于煤基甲醇制丙烯工藝過程的工藝蒸汽發生系統。

本發明所提供的提高工藝蒸汽塔負荷的方法，包括以下步驟：

(a)用于發生蒸汽的工藝水經烴油聚結器脫除烴類物質后輸送至蒸汽塔冷凝器進行預加熱，然后輸送至工藝水預熱器進行加熱；

(b)經工藝水預熱器加熱后的工藝水輸送至蒸汽塔底部的再沸器進一步加熱并發生蒸汽；所述再沸器采用中壓蒸汽作為熱源，中壓蒸汽經換熱后所產生的凝液經凝液罐收集、排出；

(c)蒸汽塔中所生成的蒸汽自塔頂引出，經過熱后作為工藝蒸汽輸送至煤基甲醇制丙烯反應器；在蒸汽塔中所形成的含有水溶性雜質的廢水自蒸汽塔底部引出。

本發明所提供的適用于煤基甲醇制丙烯工藝過程的工藝蒸汽發生系統包括：

(a)一個用來脫除工藝水中所含烴類物質的烴油聚結器；

(b)一個蒸汽塔冷凝器，所述冷凝器通過第一管線與烴油聚結器相連；

(c)一個工藝水預熱器，所述工藝水預熱器通過第二管線與所述蒸汽塔冷凝器相連；

(d)一個蒸汽塔，所述工藝水預熱器通過第三管線與所述蒸汽塔的再沸器相連，蒸汽塔的頂部設有蒸汽引出管線，蒸汽塔的底部設有廢水引出管線；

(e)一個凝液罐，所述凝液罐通過第四管線與所述再沸器的加熱介質的出口相連。

下面進一步說明本發明所提供的方法和工藝蒸汽發生系統，但本發明并不因此而受到任何限制。

本發明在所述工藝蒸汽塔前加裝了烴油聚結器，目的是盡可能地脫除工藝水中所含的烴類物質，因為烴油含量過高會導致內插全浸式再沸器結垢、結焦，使傳熱效率降低。本發明對于所述聚結器無特殊要求，適合于本發明所述工況條件的任何型式的聚結器均可選用，尤其是濾芯具有親水憎油特性的聚結器。

為了加大換熱面積，提高換熱效率，可增設蒸汽塔再沸器，例如，可增加三臺外置的普通列管式再沸器與原有的兩臺內插全浸式再沸器并列連接。新增的三臺外置的普通列管式再沸器之間并聯連接。

在本發明中，所述蒸汽塔再沸器優選地采用中壓蒸汽作為加熱介質。進一步優選地，為了使排出凝液量不受到疏水器排量的限制，可在中壓蒸汽凝液出口增設一個凝液罐，罐底凝液排放用液位控制，保證凝液及時排出。加熱后的工藝水利用工藝蒸汽塔冷凝器在塔中提供回流，脫除水溶性雜質，這些雜質作為廢水在塔底被清除。

離開工藝蒸汽塔塔頂的工藝蒸汽在加熱爐中過熱，然后在MTP反應器進料混合器中與熱的DME/HC(二甲醚/烴)循環物料混合，進料到MTP反應器中，從而達到對MTP反應器撤熱、減小催化劑結焦速度等作用。

與現有技術相比，本發明的有益效果主要體現在以下方面：

1、由于增設了烴油聚結器，可減緩再沸器結垢、結焦，提高了傳熱效率；在增設聚結器后，工藝水中游離烴的含量可以降低到10ppm以下，明顯抑制了再沸器的結垢速度；