[发明专利]甲醇制烯烃装置及其使用方法

说明书

本发明提供了一种甲醇制烯烃装置及其使用方法，其中，甲醇制烯烃装置包括沉降罐，沉降罐包括：浊液侧，浊液侧设置在沉降罐内，且浊液侧的开口高度低于沉降罐的顶部；清液侧，清液侧设置在沉降罐内，浊液侧与清液侧之间设置有分割隔板；底面，底面处于沉降罐的底部，底面设置有引流结构，引流结构的底端设置有排出口；其中，沉降罐在悬空隔板远离清液侧的位置设置有急冷水入口，急冷水入口的高度低于悬空隔板的高度，待进入沉降罐的急冷水含有催化剂。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中的急冷水固含量过高且沉降后的催化剂需要人工清理的问题。

技术领域

本发明涉及石油化工设备技术领域，具体而言，涉及一种甲醇制烯烃装置及其使用方法。

背景技术

低碳烯烃特别是乙烯、丙烯是非常重要的基本化工原料。目前，烯烃主要通过烃类裂解或催化裂解获得，其主要原料为石油，但石油是不可再生资源，储量非常有限，加上石油价格波动很大，所以在增产改进原有工艺技术的同时，积极发展非石油资源生产低碳烯烃的核心技术。因此以煤或天然气为原料经甲醇制备低碳烯烃的工艺越来越受到重视，以煤为原料生产甲醇，再由甲醇催化转化制取低碳烯烃。随着DMTO、SMTO、SHMTO等一批具有自主知识产权的甲醇制烯烃技术的陆续出现，近年来，国内自主开发的甲醇制烯烃装置也陆续投入了运行，随着运行时间的增长，经过不断总结经验及技术改造，各套装置陆续进入稳定高负荷运行，并实现了良好的经济效益。

MTO装置主要由3部分组成：反应再生系统、急冷水洗和污水汽提系统、余热回收系统。自反应器出来的夹杂着部分催化剂的产品气依次经三级旋风分离器、产品气换热器、急冷塔、水洗塔后进入烯烃分离装置。急冷塔是MTO工艺中一个极其重要的设备，其主要作用是脱除产品气过热并洗涤产品气中携带的催化剂细粉，急冷塔底出来的急冷水分成两股，一股去往烯烃分离装置作为热源使用，另一股则经过旋液分离器分离后返塔,但由于旋风分离器分离效率、旋液分离器分离效果等原因，导致急冷水固含量居高不下。正常运行时，急冷水固含量为5000mg/L～7000mg/L,在反应系统波动或事故状态下，急冷水固含量可高达至8000mg/L～10000mg/L。

但是，急冷水固含量过高，会对后续流程的设备带来较多不利的影响。首先，急冷水中固体含量较多，会导致热交换设备管壁结垢或堵塞，导致热交换效率降低，需对换热器频繁进行切换清洗；其次，急冷水中固体含量高会堵塞污水汽提塔塔盘和塔底重沸器，造成污水汽提塔无法正常工作，严重时需迫使装置降低甲醇进料量来处理污水汽提塔；再次，由于急冷水固含量高，导致气体夹带的催化剂细粉进入到水洗塔后与水洗水中的含氧化合物及芳烃类有机物结合，形成油包催化剂并形成结块，堵塞塔盘及换热器，造成水洗塔差压波动，换热器换热效率下降；最后，由于急冷水固含量高，在急冷水输送过程中，亦会对给机泵、管道、塔盘、冷换设备带来磨损，严重时造成设备泄漏，影响装置长周期运行。

目前用于甲醇制烯烃装置的催化剂沉降罐在清理时，需要将沉降罐切除，打开沉降罐人孔，采用人进入罐中作业分方式，利用铲子等工具清理污泥，集中到罐外事先围好的围堰内，待催化剂干化后在运送至有资质单位处理，人工清罐较为彻底，但也存在如下缺点：

(1)甲醇制烯烃工艺急冷水含有部分对人体有毒害的成分，对于操作人员的身心健康影响较大，操作人员需佩戴空气呼吸器，存在严重的安全隐患，须有安全人员全程监督现场操作，一旦有异常，需迅速撤出人员。因为空气呼吸器的空气瓶容积有限，佩戴后影响人的视力和操作机动性，因此会大大降低工作效率和质量，造成清理不彻底。

(2)罐壁罐底残留油污不断挥发，如果空气置换不彻底或通风不好，遇到火花极易引发火灾或爆炸事故。

(3)人工清催化剂的工作量很大，劳动强度大，效率低。

(4)清罐时间长，一个1000m³沉降罐，清罐一次至少需要一周时间，严重影响装置正常生产，降低罐的利用率。

发明内容