[发明专利]甲醇制烯烃产品气的净化系统、净化方法和应用

说明书

本发明涉及低碳烃生产领域，公开了甲醇制烯烃产品气的净化系统、净化方法和应用。该净化系统包括：依次连通的急冷装置和水洗装置；其中，急冷装置包括设置在内部的气液固旋流装置；水洗装置包括：水洗塔，水洗塔从下至上依次分为第一水洗段、第二水洗段和第三水洗段，和设置在水洗塔外部的分别与第一水洗段、第二水洗段和第三水洗段相连通的第一微旋流除油装置、第二微旋流除油装置和第三微旋流除油装置；水洗装置用于对第二产品气进行水洗处理以洗去第二产品气中的油蜡。通过以上设置，能够脱除产品气中的微细催化剂颗粒及油蜡，从而避免设备堵塞，延长设备的运行周期。

技术领域

本发明涉及低碳烃生产领域，具体涉及甲醇制烯烃产品气的净化系统、净化方法和应用。

背景技术

甲醇制烯烃工艺是一种以煤基或天然气基合成的甲醇为原料生产低碳烯烃的化工技术，改变了以往低碳烯烃来源依靠石油裂解的格局，开辟了一条制取低碳烯烃的新途径。甲醇制烯烃技术被誉为化工技术皇冠上的“明珠”，是煤化工通往石油化工的桥梁，其工艺技术的完善对保障低碳烯烃稳定供给具有重要意义。

以全球首套甲醇制烯烃装置为例，该装置投产超过七年，在运行过程中发现，反应产物水洗塔的压降会随着装置运行周期的延长而逐渐增加，用作烯烃分离单元精馏塔热源的水洗水流量也逐渐降低，经分析是反应产物中的微量物质在水洗塔的操作温度下(约70℃)冷凝成固体，并附着在水洗塔的塔盘上和水洗水换热器管程上造成的。在水洗塔冷凝下来的物质中芳烃含量高达94.92％，且以三甲基苯、四甲基苯和五甲基苯含量最高。

为控制水洗水系统含油量，在水洗塔内设隔油槽，通过液位控制将水中浮油隔在隔油槽内排出水洗塔，然后效果一般，水洗水中仍含有大量溶解态、乳化态的油类有机物，油类有机物易在系统低温处冷凝，还是不可避免的会造成水洗水换热器、空冷器及水洗塔塔盘堵塞，严重影响了装置的长周期稳定运行。

针对MTO水洗水脱固除油工艺，CN104649446A提出利用三个以上多流道旋转阀并联为过滤分离单元对MTO水洗水和急冷水进行固液分离，但据其实验描述多为处理粒径3μm以上的催化剂颗粒，对3μm以下催化剂颗粒并不能起到很好的去除效果。且旋转阀作为一个造价低廉，应用广泛的机械设备，目前国际上主要有给料、除尘、卸料等应用，基本不具备对水洗水进行脱固除油处理的功能。

CN103951098A提出利用超滤膜对水洗水进行分离净化，并结合三相分离器回收催化剂。该申请利用了较为先进的膜分离技术对水洗水进行处理并回收了催化剂颗粒以提高经济效益。但该申请中显示所用膜径为5-200nm，对微细颗粒的处理较为精细，但在大流量的含油量很高的水洗水处理过程中极易引起压差升高，处理效率降低。且其过滤单元为串联的滤膜，在反冲时由于浓液固含率及油含量很高，串联的滤膜加大了压差的递升，不利于大流量处理过程的稳定连续运行。超滤膜过滤装置处理量有限，持续运行时间短并且成本高，且滤膜清洗难度大，而且需要加入药剂，使运行费用增加。

综上所述，急需针对目前甲醇制烯烃水洗水循环系统改进。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的水洗水中微细固体颗粒和油蜡分离不彻底造成设备堵塞、频繁清洗、连续运行周期短及成本高的问题，提供甲醇制烯烃产品气的净化系统、净化方法和应用。