[發(fā)明專利]甲醇制烯烴工藝中急冷水的回用方法和回用系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010072726.1
• 申請(qǐng)日: 2020-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN111153469A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張承慈;陳予東;王茂立;李忠多;白洪才;程新燕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海凱鑫分離技術(shù)股份有限公司;內(nèi)蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/44
• 分類號(hào): C02F1/44;C02F11/12;C02F103/36
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 褚明偉

本發(fā)明涉及一種甲醇制烯烴工藝中急冷水的回用方法，甲醇制烯烴工藝中急冷水進(jìn)入一級(jí)膜過濾器，一級(jí)膜過濾器將其分離為濾液與濃縮液，濾液可直接回用于急冷水塔，經(jīng)一級(jí)膜過濾器處理后的水回用率90％，一級(jí)膜過濾器的膜組件采用金屬膜，濃縮液進(jìn)入二級(jí)膜過濾器中進(jìn)行分離，二級(jí)膜過濾器將濃縮液分離為產(chǎn)水與二級(jí)濃縮液，產(chǎn)水可直接回用于急冷水塔，二級(jí)濃縮液排入污泥處理系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明水回收率高，可高溫運(yùn)行，在線反洗，大幅提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及甲醇制烯烴工藝水處理技術(shù)，尤其是涉及一種甲醇制烯烴工藝中急冷水的回用方法和回用系統(tǒng)。

背景技術(shù)

MTO(Methanol to Olefins)是甲醇制烯烴工藝的簡(jiǎn)稱，指以甲醇為原料，通過催化反應(yīng)制備低碳烯烴(乙烯、丙烯)的過程。該反應(yīng)一般采用流化床反應(yīng)器，生產(chǎn)的產(chǎn)品氣中含有多種雜質(zhì)，通過急冷塔和水洗塔來清洗和初步冷卻產(chǎn)品氣(乙烯、丙烯)，因產(chǎn)品氣中含有殘留催化劑及混合烷烴、芳香烴、焦炭等副產(chǎn)物，清洗后的水需經(jīng)過過濾和冷卻去除水中的懸浮物再返回生產(chǎn)系統(tǒng)中循環(huán)使用。

急冷水主要對(duì)反應(yīng)氣進(jìn)行進(jìn)洗滌，因此其雜質(zhì)主要成份與反應(yīng)氣中成分相近。同時(shí)因?yàn)槭橇骰卜磻?yīng)器，催化劑易出現(xiàn)磨損，正常催化劑的粒徑為70um，運(yùn)行過程中磨損的催化劑經(jīng)過三級(jí)旋風(fēng)回收，催化劑的粒徑在0-10um之間的細(xì)粉較難通過旋風(fēng)分離回收，進(jìn)入到急冷水中。在急冷塔內(nèi)對(duì)反應(yīng)氣進(jìn)行脫熱，洗去催化劑細(xì)粉及生成的酸性氣體。由于催化劑的大量跑損，導(dǎo)致水系統(tǒng)固含量增高，催化劑和混合烷烴、芳香烴、焦炭等副產(chǎn)物混合后直接影響到泵、急冷塔和換熱器的正常運(yùn)行，需要定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行清理，影響生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

為保證水系統(tǒng)的穩(wěn)定，專利US6166282公開了一種MTO流化床反應(yīng)器，在反應(yīng)器頂部安裝有一組旋風(fēng)分離器，減少催化劑跑損。專利US0234281公開了一套組合運(yùn)行的多個(gè)固液旋風(fēng)分離器或旋液分離器用以回收催化劑。專利CN101352621A和CN102093153A公開了一種逆流洗滌與微旋流分離器耦合裝置回收催化劑。專利CN205031975U公開了一種采用金屬燒結(jié)過濾元件凈化急冷水和水洗水的裝置。以上發(fā)明存在過濾精度不高，催化劑和有機(jī)副產(chǎn)物分離不徹底，回水品質(zhì)不高，水回收率低等缺點(diǎn)。專利CN103951098A公開了一種采用陶瓷膜與三相分離器結(jié)合處理急冷水和水洗水的裝置。該發(fā)明將油、水、催化劑完全分離，但油、水、催化劑的回收率均不高，同時(shí)由于陶瓷膜的特性，在實(shí)際應(yīng)用中存在投資和運(yùn)行成本高，穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)。

目前急冷水處理最重要的問題是解決水回用的問題，而上述現(xiàn)有技術(shù)中并沒有合適的解決水回用的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了提供一種甲醇制烯烴工藝中急冷水的回用方法和回用系統(tǒng)，以解決目前急冷水處理中水回用的問題。

本發(fā)明采用金屬膜系統(tǒng)，可以高溫在線處理急冷水，集中解決急冷水的回用問題，通過二級(jí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)95％以上的水回收率，在高溫條件下實(shí)現(xiàn)高通量處理，大幅降低投資成本，同時(shí)由于金屬膜的特殊結(jié)構(gòu)和材質(zhì)特性，通過在線高溫反洗和穩(wěn)定的膜面流速，能夠保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明首先一種甲醇制烯烴工藝中急冷水的回用方法，包括以下步驟：

甲醇制烯烴工藝中急冷水進(jìn)入一級(jí)膜過濾器，一級(jí)膜過濾器將其分離為濾液與濃縮液，所述濾液可直接回用于急冷水塔，經(jīng)所述一級(jí)膜過濾器處理后的水回用率90％，所述一級(jí)膜過濾器的膜組件采用金屬膜，所述濃縮液進(jìn)入二級(jí)膜過濾器中進(jìn)行分離，所述二級(jí)膜過濾器將濃縮液分離為產(chǎn)水與二級(jí)濃縮液，所述產(chǎn)水可直接回用于急冷水塔，所述二級(jí)濃縮液排入污泥處理系統(tǒng)；該工藝條件下，一級(jí)膜過濾器濃縮10倍，水回用率90％，10％的濃縮液進(jìn)入二級(jí)膜過濾器，二級(jí)膜過濾器產(chǎn)水率為總的急冷水進(jìn)水量的5％以上，所以該工藝下，系統(tǒng)總的水回用率95％，回水中固含量30mg/L。