甲醇制烯烴反應氣的水洗系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及低碳烯烴生產(chǎn)領域,具體而言,涉及一種甲醇制烯烴反應氣的水洗系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]乙烯、丙烯和丁烯等低碳烯烴是最基本的化工原料,尤其是乙烯的生產(chǎn)能力是衡量一個國家和地區(qū)化工水平的標志之一。目前主要的乙丙烯生產(chǎn)方式是以石油為原料的裂解技術,如石腦油蒸汽裂解、重油催化裂解、乙烷裂解等,此外催化裂化裝置也副產(chǎn)丙烯。目前我國乙丙烯主要來源是石腦油蒸汽裂解。我國的乙烯、丙烯等低碳烯烴的市場需求遠大于實際生產(chǎn)能力,每年大量進口乙烯、丙烯衍生物來彌補市場缺口。
[0003]我國石油資源嚴重短缺,2012年石油對外依存度達到55%以上,嚴重影響我國能源戰(zhàn)略安全,而以石油基為來源的乙丙烯生產(chǎn)路線要消耗寶貴的石油資源。我國煤炭資源豐富,開展煤基烯烴生產(chǎn)路線具有重要意義,一方面減少石油資源消耗,另一方面提高煤炭利用效率和經(jīng)濟價值。煤基烯烴的技術路線為:煤氣化、合成氣凈化、合成氣制甲醇、甲醇制烯烴、烯烴分離、烯烴聚合生產(chǎn)聚乙烯和聚丙烯。目前我國甲醇產(chǎn)量相對過剩,而甲醇市場低迷,利用甲醇轉化生產(chǎn)低碳烯烴不僅能緩解乙丙烯市場短缺,同時提高甲醇生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)濟效益。
[0004]目前,已經(jīng)工業(yè)化的甲醇制烯烴技術有中科院大連化學物理研宄所的DMTO技術,中國石油化工集團公司的SMTO技術,以及UOP公司的MTO工藝技術。但是工業(yè)的甲醇制烯烴裝置普遍存在以下問題:反應氣急冷水洗系統(tǒng)存在催化劑洗滌效果差,導致水洗水系統(tǒng)堵塞、水洗水帶入污水汽提塔的催化劑及油分過多導致污水汽提塔蒸汽消耗量大,以及凈化水不合格等問題。
[0005]由此可見,目前的甲醇制烯烴反應氣水洗系統(tǒng)存在催化劑洗滌效果差而導致的一系列問題,因此亟需對目前的甲醇制烯烴反應氣水洗系統(tǒng)進行改進。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明的主要目的在于提供一種甲醇制烯烴反應氣的水洗系統(tǒng),以解決現(xiàn)有技術中甲醇制烯烴反應氣的水洗過程的催化劑洗滌效果差的問題。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供了一種甲醇制烯烴反應氣的水洗系統(tǒng),包括依次連通的水洗塔和污水汽提塔,水洗塔內設置有自上而下依次設置的催化劑洗滌段、蒸汽冷凝段和水洗段,水洗塔在催化劑洗滌段設置有與甲醇制烯烴反應裝置連通的反應氣入口,水洗系統(tǒng)還包括塔外脫過熱段,塔外脫過熱段連通設置在反應氣入口與甲醇制烯烴反應裝置之間。
[0008]進一步地,上述塔外脫過熱段內設置有急冷水霧化器。
[0009]進一步地,上述催化劑洗滌段包括:氣體分布器,設置在反應氣入口的上方;人字擋板,設置在氣體分布器上方;急冷水分布器,設置在人字擋板上方;急冷水入口,設置在急冷水分布器上方。
[0010]進一步地,上述催化劑洗滌段在反應氣入口以下還設置有:溢流套筒,與水洗塔同軸設置,將水洗塔的腔體分為由溢流套筒圍成的第一腔體和由溢流套筒和水洗塔的塔壁圍成的第二腔體;環(huán)形蓋板,外緣固定在水洗塔的塔壁上,內緣向下傾斜延伸至第一腔體的上方,且與溢流套筒之間具有間隙;第一攪拌器,設置在第一腔體中;第二攪拌器,設置在第二腔體中。
[0011]進一步地,上述催化劑洗滌段還包括第一急冷水出口,水洗系統(tǒng)還包括:急冷水循環(huán)管線,設置在水洗塔外且與急冷水入口和第一急冷水出口連通;急冷水冷卻器,設置在急冷水循環(huán)管線上。
[0012]進一步地,上述水洗塔還包括第二急冷水出口,第二急冷水出口的位置低于第一急冷水出口的位置,水洗系統(tǒng)還包括:急冷水低溫熱用戶端,設置在急冷水冷卻器和第一急冷水出口之間;急冷水除固裝置,與弟一■急冷水出口連通;急冷水除油裝置,與急冷水除固裝置的急冷水出口連通;急冷水回用管線,一端連通在急冷水低溫熱用戶端與急冷水冷卻器之間的急冷水循環(huán)管線,另一端與急冷水除油裝置連通。
[0013]進一步地,上述急冷水除固裝置與第二急冷水出口之間設置有急冷水旋液泵,急冷水除油裝置與塔外脫過熱段之間設置有連通管線。
[0014]進一步地,上述蒸汽冷凝段的底部設置有第一集液箱,第一集液箱具有第一污水出口和第二污水出口,第二污水出口與污水汽提塔連通,水洗系統(tǒng)還包括:第一水洗水循環(huán)管線,設置在水洗塔外,連通第一污水出口與蒸汽冷凝段的上部;第一水洗水冷卻器,設置在第一水洗水循環(huán)管線上。
[0015]進一步地,上述水洗段的底部設置有第二集液箱,水洗系統(tǒng)還包括:第二水洗水循環(huán)管線,設置在水洗塔外,連通第二集液箱與水洗段的上部;第二水洗水冷卻器,設置在第二水洗水循環(huán)管線上。
[0016]進一步地,上述水洗系統(tǒng)還包括:水洗水除油裝置,連通蒸汽冷凝段與污水汽提塔;換熱器,設置在水洗水除油裝置與污水汽提塔之間。
[0017]進一步地,上述水洗系統(tǒng)還包括:水洗水過濾器,設置在蒸汽冷凝段與水洗水除油
目.ο
[0018]進一步地,上述污水汽提塔設置有塔頂冷凝罐。
[0019]進一步地,上述水洗系統(tǒng)還包括:水洗水混合罐,設置在水洗水除油裝置與蒸汽冷凝段之間,塔頂冷凝罐與水洗水混合罐連通。
[0020]進一步地,上述水洗系統(tǒng)還包括氣液分離器,氣液分離器設置在催化劑洗滌段和蒸汽冷凝段之間。
[0021]應用本發(fā)明的技術方案,在目前的水洗系統(tǒng)基礎上增設了塔外脫過熱段,利用該塔外脫過熱段能夠將來自甲醇制烯烴反應裝置的反應氣進行塔外脫過熱,使得該反應氣快速達到飽和狀態(tài),進而在進入水洗塔進行催化劑洗滌時,其中的催化劑固體顆粒容易隨著急冷水脫出,即可優(yōu)化催化劑的去除效果,進而有效地緩解了由于催化劑脫除效果不理想導致水洗塔堵塞的問題;此外,蒸汽冷凝段設置在水洗段的下方,來自催化劑洗滌段的反應氣首先經(jīng)過蒸汽冷凝段的冷凝處理,其中的大部分催化劑會隨著冷凝水與氣態(tài)物質分離,然后氣態(tài)物質進入上方的水洗段進行水洗,進一步水洗去除其中催化劑和部分油性雜質,可以進一步減輕對后續(xù)污水汽提塔的不利影響。
【附圖說明】
[0022]構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解,本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0023]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一種典型實施方式提供的甲醇制烯烴反應氣的水洗系統(tǒng)的結構不意圖;
[0024]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實施例提供的甲醇制烯烴反應氣的水洗系統(tǒng)的結構示意圖;
[0025]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明另一種優(yōu)選實施例提供的甲醇制烯烴反應氣的水洗系統(tǒng)的結構示意圖;以及
[0026]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明又一種優(yōu)選實施例提供的甲醇制烯烴反應氣的水洗系統(tǒng)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0027]需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0028]在本發(fā)明一種典型的實施方式中,提供了一種甲醇制烯烴反應氣的水洗系統(tǒng),如圖1所示,包括依次連通的水洗塔2和污水汽提塔3,水洗塔2內設置有自上而下依次設置的催化劑洗滌段21、蒸汽冷凝段22和水洗段23,水洗塔2在催化劑洗滌段21設置有與甲醇制烯烴反應裝置M連通的反應氣入口 211,水洗系統(tǒng)還包括塔外脫過熱段1,塔外脫過熱段I連通設置在所述反應氣入口 211與甲醇制烯烴反應裝置M之間。
[0029]本發(fā)明上述水洗系統(tǒng),在目前的水洗系統(tǒng)基礎上增設了塔外脫過熱段1,利用該塔外脫過熱段I能夠將來自甲醇制烯烴反應裝置M的反應氣進行塔外脫過熱,使得該反應氣快速達到飽和狀態(tài),進而在進入水洗塔2進行催化劑洗滌時,其中的催化劑固體顆粒容易隨著急冷水脫出,即可優(yōu)化催化劑的去除效果,進而有效地緩解了由于催化劑脫除效果不理想導致水洗塔2堵塞的問題