[发明专利]流化床甲醇转化装置急冷塔水浆净化及催化剂细粉回收的方法

说明书

本发明提供一种急冷塔水浆净化及催化剂细粉回收的方法，该方法包括：a)包括甲醇的原料进入反应器，与催化剂接触形成包括低碳烯烃的产物物流，反应后失活的催化剂经再生器再生后返回所述反应器，同时形成再生烟气物流；b)所述产物物流经气固分离后进入急冷塔，与洗涤介质接触，形成第一水浆物流；c)所述第一水浆物流进入水浆净化器，其中，所述水浆净化器设置为能够过滤所述第一水浆物流且能够实现反吹介质反吹，由此形成第二水浆物流和含固物流；d)所述第二水浆物流进入沉降罐，形成第三水浆物流和第四水浆物流。本发明提供的技术方案，利用再生系统回收反应系统跑损的催化剂细粉，能得到95重量％以上的细粉回收率。

技术领域

本发明涉及一种流化床甲醇转化装置急冷塔水浆净化及催化剂细粉回收的方法。

背景技术

低碳烯烃，即乙烯和丙烯，是两种重要的基础化工原料，其需求量在不断增加。一般地，乙烯、丙烯是通过石油路线来生产，但由于石油资源有限的供应量及较高的价格，由石油资源生产乙烯、丙烯的成本不断增加。替代原料转化制乙烯、丙烯的技术受到越来越多的重视。其中，一类重要的用于低碳烯烃生产的替代原料是含氧化合物，例如醇类(甲醇、乙醇)、醚类(二甲醚、甲乙醚)、酯类(碳酸二甲酯、甲酸甲酯)等，这些含氧化合物可以通过煤、天然气、生物质等能源转化而来。某些含氧化合物已经可以达到较大规模的生产，如甲醇，可以由煤或天然气制得，工艺十分成熟，可以实现上百万吨级的生产规模。因此，近年来，甲醇转化制烯烃(MTO)的工艺得到很大的发展，已有三家技术实现了工业应用。

MTO常用的反应器是流化床反应器，反应产物夹带催化剂经反应器顶部旋风分离器后去产品分离单元，因旋风分离器的分离反应产物和催化剂颗粒的局限性，反应产物经旋风分离后还夹带少量颗粒粒径小于10μm或5μm的催化剂微粉颗粒。反应产物进入急冷塔进行换热，并将产物中携带的催化剂细粉洗掉。急冷塔底部会产生含有催化剂细粉的水浆，这部分水浆目前通过旋液分离技术、过滤。而MTO催化剂相对比较贵重，需要采用有效的手段进行回收。

US5744680A公开了一种由氧化物制轻烃的方法，其中含催化剂物流从湿法洗涤步骤排出。US6870072也公开了利用湿法洗涤区移走产物排出催化剂。这两种方法没有有效回收催化剂细粉。

CN1942558针对MTO急冷水，公开了一种采用一套串联或并联组合运行的一个或多个固液旋风分离器或旋液分离器，催化剂经分离后回收使用。MTO急冷水中催化剂颗粒的粒径一般不大于5μm，常规的固液旋风分离器或旋液分离器的有效捕捉粒径在5～10μm左右，因此很难达到净化水的目的。

CN102093153B公开的方法对含催化剂微粉的洗涤液进行固液分离，分离后含催化剂微粉的洗涤液再经浓缩处理，最终采用离心脱水或干燥使催化剂微粉以固态形式回收。该技术催化剂细粉回收的办法操作过于复杂、能耗高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中流化床甲醇转化装置急冷塔水浆催化剂细粉难回收的技术问题，提供一种流化床甲醇转化装置急冷塔水浆净化及催化剂细粉回收的方法，该方法具有流化床甲醇转化装置急冷塔水浆中催化剂细粉可以实现回收的优点。

现有技术中，流化床甲醇转化装置的产物物流携带的催化剂细粉在急冷塔进入水相，形成有一定固含量的水浆，接着这部分水浆进入过滤单元脱除催化剂细粉得到净化后水和固含量更高的渣浆。渣浆一般作为固废进行处理，渣浆中的催化剂细粉不再进行重新利用，因此造成了催化剂大量损耗。研究表明，这部分催化剂细粉具有非常高的活性。为回收这部分催化剂细粉，减少催化剂损耗，本发明拟提供了一种水浆净化和催化剂回收的方法。采用本发明的技术方案能得到95重量％以上的细粉回收率，能够取得较好的技术效果。

为实现前述目的，本发明提供一种流化床甲醇转化装置急冷塔水浆净化及催化剂细粉回收的方法，该方法包括：

a)包括甲醇的原料进入反应器，与催化剂接触形成包括低碳烯烃的产物物流，反应后失活的催化剂经再生器再生后返回所述反应器，同时形成再生烟气物流；