[發明專利]甲醇制烯烴產品氣的凈化系統、凈化方法和應用

在審

• 申請號: 202110076167.6
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112827323A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 蔡華;鄧昇
• 申請（專利權）人: 中國神華煤制油化工有限公司;神華榆林能源化工有限公司
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;B01D45/12;C02F1/40;C07C1/20;C07C11/02
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;劉亭亭

本發明涉及低碳烴生產領域，公開了甲醇制烯烴產品氣的凈化系統、凈化方法和應用。該凈化系統包括：依次連通的急冷裝置和水洗裝置；其中，急冷裝置包括設置在內部的氣液固旋流裝置；水洗裝置包括：水洗塔，水洗塔從下至上依次分為第一水洗段、第二水洗段和第三水洗段，和設置在水洗塔外部的分別與第一水洗段、第二水洗段和第三水洗段相連通的第一微旋流除油裝置、第二微旋流除油裝置和第三微旋流除油裝置；水洗裝置用于對第二產品氣進行水洗處理以洗去第二產品氣中的油蠟。通過以上設置，能夠脫除產品氣中的微細催化劑顆粒及油蠟，從而避免設備堵塞，延長設備的運行周期。

技術領域

本發明涉及低碳烴生產領域，具體涉及甲醇制烯烴產品氣的凈化系統、凈化方法和應用。

背景技術

甲醇制烯烴工藝是一種以煤基或天然氣基合成的甲醇為原料生產低碳烯烴的化工技術，改變了以往低碳烯烴來源依靠石油裂解的格局，開辟了一條制取低碳烯烴的新途徑。甲醇制烯烴技術被譽為化工技術皇冠上的“明珠”，是煤化工通往石油化工的橋梁，其工藝技術的完善對保障低碳烯烴穩定供給具有重要意義。

以全球首套甲醇制烯烴裝置為例，該裝置投產超過七年，在運行過程中發現，反應產物水洗塔的壓降會隨著裝置運行周期的延長而逐漸增加，用作烯烴分離單元精餾塔熱源的水洗水流量也逐漸降低，經分析是反應產物中的微量物質在水洗塔的操作溫度下(約70℃)冷凝成固體，并附著在水洗塔的塔盤上和水洗水換熱器管程上造成的。在水洗塔冷凝下來的物質中芳烴含量高達94.92％，且以三甲基苯、四甲基苯和五甲基苯含量最高。

為控制水洗水系統含油量，在水洗塔內設隔油槽，通過液位控制將水中浮油隔在隔油槽內排出水洗塔，然后效果一般，水洗水中仍含有大量溶解態、乳化態的油類有機物，油類有機物易在系統低溫處冷凝，還是不可避免的會造成水洗水換熱器、空冷器及水洗塔塔盤堵塞，嚴重影響了裝置的長周期穩定運行。

針對MTO水洗水脫固除油工藝，CN104649446A提出利用三個以上多流道旋轉閥并聯為過濾分離單元對MTO水洗水和急冷水進行固液分離，但據其實驗描述多為處理粒徑3μm以上的催化劑顆粒，對3μm以下催化劑顆粒并不能起到很好的去除效果。且旋轉閥作為一個造價低廉，應用廣泛的機械設備，目前國際上主要有給料、除塵、卸料等應用，基本不具備對水洗水進行脫固除油處理的功能。

CN103951098A提出利用超濾膜對水洗水進行分離凈化，并結合三相分離器回收催化劑。該申請利用了較為先進的膜分離技術對水洗水進行處理并回收了催化劑顆粒以提高經濟效益。但該申請中顯示所用膜徑為5-200nm，對微細顆粒的處理較為精細，但在大流量的含油量很高的水洗水處理過程中極易引起壓差升高，處理效率降低。且其過濾單元為串聯的濾膜，在反沖時由于濃液固含率及油含量很高，串聯的濾膜加大了壓差的遞升，不利于大流量處理過程的穩定連續運行。超濾膜過濾裝置處理量有限，持續運行時間短并且成本高，且濾膜清洗難度大，而且需要加入藥劑，使運行費用增加。

綜上所述，急需針對目前甲醇制烯烴水洗水循環系統改進。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的水洗水中微細固體顆粒和油蠟分離不徹底造成設備堵塞、頻繁清洗、連續運行周期短及成本高的問題，提供甲醇制烯烴產品氣的凈化系統、凈化方法和應用。