[发明专利]一种甲醇制烯烃工艺中急冷水的回用方法和回用系统

说明书

本发明涉及一种甲醇制烯烃工艺中急冷水的回用方法，甲醇制烯烃工艺中急冷水进入一级膜过滤器，一级膜过滤器将其分离为滤液与浓缩液，滤液可直接回用于急冷水塔，经一级膜过滤器处理后的水回用率90％，一级膜过滤器的膜组件采用金属膜，浓缩液进入KMPR过滤器中进行分离，KMPR过滤器将浓缩液分离为产水与污泥，产水可直接回用于急冷水塔，污泥直接排入污泥处理系统。与现有技术相比，本发明水回收率高，可高温运行，在线反洗，大幅提高系统运行稳定性。

技术领域

本发明涉及甲醇制烯烃工艺水处理技术，尤其是涉及一种甲醇制烯烃工艺中急冷水的回用方法和回用系统。

背景技术

MTO(Methanol to Olefins)是甲醇制烯烃工艺的简称，指以甲醇为原料，通过催化反应制备低碳烯烃(乙烯、丙烯)的过程。该反应一般采用流化床反应器，生产的产品气中含有多种杂质，通过急冷塔和水洗塔来清洗和初步冷却产品气(乙烯、丙烯)，因产品气中含有残留催化剂及混合烷烃、芳香烃、焦炭等副产物，清洗后的水需经过过滤和冷却去除水中的悬浮物再返回生产系统中循环使用。

急冷水主要对反应气进行进洗涤，因此其杂质主要成份与反应气中成分相近。同时因为是流化床反应器，催化剂易出现磨损，正常催化剂的粒径为70um，运行过程中磨损的催化剂经过三级旋风回收，催化剂的粒径在0-10um之间的细粉较难通过旋风分离回收，进入到急冷水中。在急冷塔内对反应气进行脱热，洗去催化剂细粉及生成的酸性气体。由于催化剂的大量跑损，导致水系统固含量增高，催化剂和混合烷烃、芳香烃、焦炭等副产物混合后直接影响到泵、急冷塔和换热器的正常运行，需要定期对设备进行清理，影响生产的稳定性。

为保证水系统的稳定，专利US6166282公开了一种MTO流化床反应器，在反应器顶部安装有一组旋风分离器，减少催化剂跑损。专利US0234281公开了一套组合运行的多个固液旋风分离器或旋液分离器用以回收催化剂。专利CN101352621A和CN102093153A公开了一种逆流洗涤与微旋流分离器耦合装置回收催化剂。专利CN205031975U公开了一种采用金属烧结过滤元件净化急冷水和水洗水的装置。以上发明存在过滤精度不高，催化剂和有机副产物分离不彻底，回水品质不高，水回收率低等缺点。专利CN103951098A公开了一种采用陶瓷膜与三相分离器结合处理急冷水和水洗水的装置。该发明将油、水、催化剂完全分离，但油、水、催化剂的回收率均不高，同时由于陶瓷膜的特性，在实际应用中存在投资和运行成本高，稳定性差等缺点。

目前急冷水处理最重要的问题是解决水回用的问题，而上述现有技术中并没有合适的解决水回用的技术方案。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种甲醇制烯烃工艺中急冷水的回用方法和回用系统，以解决目前急冷水处理中水回用的问题。

本发明采用金属膜系统，可以高温在线处理急冷水，集中解决急冷水的回用问题，通过两级系统实现95％以上的水回收率，在高温条件下实现高通量处理，大幅降低投资成本，同时由于金属膜的特殊结构和材质特性，通过在线高温反洗和稳定的膜面流速，能够保证系统的稳定性。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明首先一种甲醇制烯烃工艺中急冷水的回用方法，包括以下步骤：

甲醇制烯烃工艺中急冷水进入一级膜过滤器，一级膜过滤器将其分离为滤液与浓缩液，所述滤液可直接回用于急冷水塔，经所述一级膜过滤器处理后的水回用率90％，所述一级膜过滤器的膜组件采用金属膜；所述浓缩液进入KMPR过滤器中进行分离，KMPR过滤器将浓缩液分离为产水与污泥，所述产水可直接回用于急冷水塔，所述污泥直接排入污泥处理系统，所述KMPR过滤器进一步回收浓缩液体积50％以上的水。

在本发明的一个实施方式中，所述一级膜过滤器的膜组件采用表面镀有TiO₂层的金属膜，所述金属膜的过滤精度为20-100nm，过滤通道直径为11-19毫米。