[发明专利]用于甲醇系统除蜡的甲醇过滤装置、系统及方法

说明书

本发明属于甲醇过滤设备技术领域，提供了一种用于甲醇系统除蜡的甲醇过滤装置、系统及方法，解决现有甲醇制烯烃装置水系统中形成蜡状物，易堵塞管道和设备的技术问题。其中装置包括包括罐体、內罐及过滤单元，內罐设置在罐体内，內罐外壁与罐体内壁形成储液腔；罐体上设有甲醇入口、甲醇出口；甲醇入口与储液腔相通，甲醇出口与內罐相通；过滤单元设置在內罐上，形成过流通道；甲醇出口处设有清洗介质入口；罐体下部设有排放口；系统包括至少两个上述的甲醇过滤装置；每个甲醇过滤装置的甲醇入口上设有甲醇入口阀，甲醇出口上设有甲醇出口阀；清洗介质入口上设有清洗介质阀；排放口设置有三通，分别设置甲醇回收阀和蜡液排出阀。

技术领域

本发明属于甲醇过滤设备技术领域，具体涉及一种用于甲醇系统除蜡的甲醇过滤装置、系统及方法。

背景技术

甲醇制烯烃装置普遍以甲醇或精甲醇为原料，通过催化剂作用，反应生成低碳烯烃产品气。产品气在急冷水洗系统中洗涤、冷却降温，脱除催化剂和水，再送至烯烃分离单元进行乙烯、丙烯、碳四等产品提纯。甲醇制烯烃工艺在生成轻烯烃产品的同时副产56％的水，另外还有油类物质产生，易在急冷水和水洗水中冷凝下来，不仅影响外排净化水指标，其在系统换热器、空冷器等处的沉积还会导致换热效率下降。实际生产过程中，甲醇制烯烃产品气夹带少量的催化剂细粉和油类物质，在后续水系统中冷凝、累积会乳化形成油泥和乳液，使水系统中的塔盘、换热器、空冷器等设备堵塞速度加快，影响装置长周期运行。特别是甲醇制烯烃装置所处的温度过低时，经常发生冷器冻堵的现象，急冷水中的催化剂细粉在不断循环过程中，经过换热器管壁形成垢层，垢层随着运转时间不断增厚，最终将部分管束堵死，而堵死的管束因为水流不流通在冬季时易发生冻管现象。

甲醇制烯烃装置水系统存在的油类物质占产品气总量的0.3％，由于其凝固点低，易在急冷水和水洗中冷凝下来。冷凝下来的油蜡大部分为芳烃和长链烷烃，其中芳烃类物质占95％左右，并以多甲基苯为主，由于甲基苯的存在，催化剂细粉极易聚集黏结在一起，并黏附在管壁上，堵塞水洗塔塔盘及冷换设备，造成碱洗塔系统、附属废碱排放管线、黄油排放管线堵塞，甚至无法正常排放。碱洗塔堵塞问题对产品气压缩机系统的稳定运行影响极大，是制约甲醇制烯烃装置安全稳定长周期运行的瓶颈问题之一。

甲醇制烯烃装置产品气中甲醇、二甲醚、醛酮醚类含氧化合物较高，如碱洗塔前系统水洗效果不好，必定会在塔内形成缩合反应，导致大量黄油生成。水洗塔温度越低越容易结蜡，循环水温度越低，析蜡的速度越快。回炼物对甲醇制烯烃装置蜡油的产生也有影响。设计上，污水汽提塔顶不凝气和浓缩水需要回炼至甲醇制烯烃反应器重新反应，污水汽提塔设计时主要回收二甲醚、醛酮等物质，但汽提出来的有机化合物组分非常复杂，主要是酮、醛、酚和芳烃类物质，仅含有少量的甲醇、二甲醚和醛酮。这些物质参与甲醇制烯烃反应较少，副反应反而发生更多，造成催化剂生焦和后续系统结蜡增加。催化剂细粉随着产品气经过急冷塔和水洗塔，大部分在急冷塔中被洗涤。但当急冷水中固含量过高时，少量的细粉会随着产品气进入水洗塔，进而与甲醇制烯烃的蜡聚集，造成甲醇制烯烃水系统中蜡状物迅速形成并扩大，最后堵塞管道和设备。而且，当甲醇制烯烃水系统的循环量负荷和产品气流量较大时，水系统塔盘结蜡速度明显增快。