MTO级甲醇生产系统及生产方法与流程

本发明涉及甲醇制备的技术领域，尤其是涉及一种MTO级甲醇生产系统及生产方法。

背景技术：

低碳烯烃中乙烯、丙烯是现在化学工业中的中药基础原料，基本是通过石油路线而来。但是由于石油资源的有限性、石油价格的猛涨，因此各国在对原有工艺技术进行增产改进的基础上，已经开始致力于非石油路线生产乙烯和丙烯的开发，以满足乙烯和丙烯强劲的需求。特别是对于我国这样一个典型的“缺油少气多煤”的国家，其战略意义更为重大。其中，以煤或天然气为原料制甲醇，再由甲醇制低碳烯烃的工艺收到越来越多的重视。

甲醇制烯烃(MTO)工艺是煤制烯烃产业链中的关键步骤，其工艺流程主要是在合适的操作条件下，以甲醇为原料，选取适宜的催化剂通过甲醇脱水制取低碳烯烃。对MTO级甲醇当中的乙醇等有机杂质含量没有严格要求，但是对碱金属含量有严格要求。目前，为了满足生产MTO级甲醇的需求，MTO级甲醇生产方法主要为：在MTO甲醇生产装置中，粗甲醇经预精馏塔脱除轻组分，然后送水冷器进行降低温度，再经甲醇过滤器脱除上游潜在的固体颗粒(如催化剂粉末等)的影响，最后送离子交换器。经离子交换器内装有树脂，用于移除类似胺类和碱金属的阳离子，处理得到的合格的MTO甲醇再经过滤器过滤后送MTO装置作为原料。

而胺类和碱金属的阳离子只会在开车和使用钠后产生，在不断的使用中，离子交换器内的离子交换树脂大量富集阳离子后需再生，使用时间较短。再生中产生的废水处理较为困难，且需用硫酸进行再生，费用较高，同时树脂经长期使用后需要更换，也产生大量费用。离子交换树指颗粒较细，常常会跟随甲醇一起带到甲醇流路中，堵塞过滤器，严重时需要全厂停车检修，严重影响了生产进行。

因此，开发一种离子交换器使用时间长，维护费用低，过滤器被树指颗粒堵塞几率大大降低的MTO级甲醇生产系统尤为重要。

有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种MTO级甲醇生产系统，以克服现有技术中存在的离子交换器使用时间短，维护费用高，过滤器经常被树指颗粒堵塞需要全厂停车检修的技术问题。

本发明的另一个目的在于提供一种MTO级甲醇生产方法，操作简单方便，以克服现有技术中存在的MTO级甲醇生产过程中必须经过离子交换器的技术问题。

本发明提供的一种MTO级甲醇生产系统，该系统包括：依次通过管道相接的预精馏塔，水冷器，第一过滤器和第二过滤器，其中，所述第一过滤器和所述第二过滤器之间的管道包括第一通路和第二通路，所述第一通路上设有离子交换器。

进一步地，所述预精馏塔底部设有用于抽样的出料口。

进一步地，所述第二通路的材料为20#或WCB。

进一步地，所述第二通路上设有用于打开或关闭第二通路的第一阀门。

进一步地，所述第一过滤器与所述离子交换器之间的管道上设有用于打开或关闭第一通路的第二阀门。

进一步地，所述预精馏塔与所述水冷器之间的管道上设有用于打开或关闭所述预精馏塔与所述水冷器之间通路的第三阀门。

另外，本发明还提供了一种MTO级甲醇生产方法，应用上述的MTO级甲醇生产系统进行生产，该方法包括：原料粗甲醇首先进入所述预精馏塔脱除轻组分，并通过所述出料口抽样检测，然后经所述水冷器降低温度，再送入所述第一过滤器脱除固体颗粒，根据所述抽样检测的结果选择进入所述第一通路，由所述离子交换器移除胺类和碱金属的阳离子后，进入所述第二过滤器过滤得到MTO级甲醇；或者根据所述抽样检测的结果选择进入所述第二通路，直接进入所述第二过滤器过滤得到MTO级甲醇。

进一步地，所述抽样检测为检测碱金属离子的浓度。

进一步地，所述碱金属离子浓度大于0.1ppm时，选择进入所述第一通路。

进一步地，所述碱金属离子浓度小于0.1ppm时，选择进入所述第二通路。

本发明提供的MTO级甲醇生产系统，包含经过离子交换器的第一通路和不经过离子交换器的第二通路，可根据甲醇中碱金属离子浓度的检测的结果选择进入第一通路或第二通路，由此可节省离子交换器的使用时间，延长离子交换器中树脂的使用寿命，减少维护费用，且降低过滤器被树指颗粒堵塞需要全厂停车检修的几率，同时，如离子交换器出现问题，可以在不停车的情况下进行检修。另外，本发明提供的MTO级甲醇生产方法，操作方便，使用简单，可根据甲醇中碱金属离子浓度的检测的结果即时选择是否需要经过离子交换器，从而能够节省离子交换器的使用频率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1和实施例2提供的MTO级甲醇生产系统；

图2为本发明实施例1提供的MTO级甲醇生产流程；

图3为本发明实施例2提供的MTO级甲醇生产流程。

图标：1－预精馏塔；11－出料口；2－水冷器；3－第一过滤器；4－第二过滤器；5－离子交换器；6－第二通路；71－第一阀门；72－第二阀门；73－第三阀门；74－第四阀门。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供了一种MTO级甲醇生产系统，该系统包括：依次通过管道相接的预精馏塔1，水冷器2，第一过滤器3和第二过滤器4，其中，第一过滤器3和第二过滤器4之间的管道包括第一通路和第二通路6，第一通路上设有离子交换器5。

其中，离子交换器5用于移除类似胺类和碱金属的阳离子，而胺类和碱金属的阳离子只会在开车和使用氮后产生，所以在甲醇合成催化剂使用初期，胺类物质会在预精馏塔1中脱除，也几乎不产生碱性金属阳离子，所以即使离子交换器5不投入使用，也能够使甲醇合格，达到MTO级甲醇标准。

因此，第二通路6可以在催化剂使用初期投入使用，如果在催化剂使用后期，MTO级甲醇产品受到影响，也可以改走第一通路，经由离子交换器5继续使用，操作方便。不仅能够灵活选择不同通路的使用，极大地节省了离子交换器5的使用，同时，也能够保证MTO级甲醇的品质不收影响。

在本发明中，预精馏塔1底部设有用于抽样的出料口11。

在本发明中，第二通路6的材料为20#或WCB。

其中，20#为20钢，WCB为铸的碳钢。

在一个优选的实施方式中，第二通路6的材料为20#。

在本发明中，第二通路6上设有用于打开或关闭第二通路6的第一阀门71。

在一个优选的实施方案中，第一阀门71为截止阀。

在本发明中，第一过滤器3与离子交换器5之间的管道上设有用于打开或关闭第一通路的第二阀门72。

在一个优选的实施方案中，第二阀门72气动阀。

在本发明中，预精馏塔1与水冷器2之间的管道上设有用于打开或关闭预精馏塔1与水冷器2之间通路的第三阀门73。

在一个优选的实施方案中，第三阀门73为截止阀。

另外，本发明还提供了一种MTO级甲醇生产方法，应用上述的MTO级甲醇生产系统进行生产，该方法包括：原料粗甲醇首先进入预精馏塔1脱除轻组分，并通过出料口11抽样检测，然后经水冷器2降低温度，再送入第一过滤器3脱除固体颗粒，根据抽样检测的结果选择进入第一通路，由离子交换器5移除胺类和碱金属的阳离子后，进入第二过滤器4过滤得到MTO级甲醇；或者根据抽样检测的结果选择进入第二通路6，直接进入第二过滤器4过滤得到MTO级甲醇。

在本发明中，抽样检测为检测碱金属离子的浓度。

在本发明中，碱金属离子浓度大于0.1ppm时，选择进入第一通路。

在本发明中，碱金属离子浓度小于0.1ppm时，选择进入第二通路6。

在使用本发明提供的MTO级甲醇生产方法进行生产时，第一阀门71，第二阀门72和第三阀门73首先处于关闭状态，待抽样检测结果得出。如碱金属离子浓度大于0.1ppm，则打开第三阀门73和第二阀门72，使甲醇通过第一通路，经过离子交换器5后，进入第二过滤器4过滤得到MTO级甲醇；如碱金属离子浓度小于0.1ppm，则打开第三阀门73和第一阀门71，使甲醇通过第二通路6，直接进入第二过滤器4过滤得到MTO级甲醇。

由此可以看出，本发明提供的MTO级甲醇生产系统，可根据甲醇中碱金属离子浓度的检测的结果选择进入第一通路或第二通路6，由此可节省离子交换器5的使用时间，延长离子交换器5中树脂的使用寿命，减少维护费用，且降低过滤器被树指颗粒堵塞需要全厂停车检修的几率，同时，如离子交换器5出现问题，可以在不停车的情况下进行检修。另外，本发明提供的MTO级甲醇生产方法，操作方便，使用简单，可根据甲醇中碱金属离子浓度的检测的结果即时选择是否需要经过离子交换器5，从而能够节省离子交换器5的使用频率。

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种MTO级甲醇生产系统，该系统包括：依次相接的预精馏塔1，水冷器2，第一过滤器3和第二过滤器4，其中，第一过滤器3和第二过滤器4之间的管道包括第一通路和第二通路6，第一通路上设有离子交换器5。

在本实施例中，预精馏塔1底部设有用于抽样的出料口11。

在本实施例中，第二通路6的材料为20#。

在本实施例中，第二通路6上设有用于打开或关闭第二通路6的第一阀门71，第一阀门71为截止阀。

在本实施例中，第一过滤器3与离子交换器5之间的管道上设有用于打开或关闭第一通路的第二阀门72，第二阀门72为气动阀。

在本实施例中，预精馏塔1与水冷器2之间的管道上设有用于打开或关闭预精馏塔1与水冷器2之间通路的第三阀门73，第三阀门73为截止阀。

在本实施例中，离子交换器5与第二过滤器4之间的管道上还设有第四阀门74，第四阀门74为气动阀。

第四阀门74可以防止经第二通路6通过的甲醇在进入第二过滤器4之前反向进入离子交换器5中。

另外，如图2所示，本实施例还提供了一种MTO级甲醇生产方法，应用本实施例提供的MTO级甲醇生产系统进行生产，多应用于甲醇催化剂使用后期，该方法包括：原料粗甲醇首先进入预精馏塔1脱除轻组分，并通过出料口11抽样检测甲醇的碱金属离子的浓度，然后经水冷器2降低温度，再送入第一过滤器3脱除固体颗粒，根据抽样检测的结果，碱金属离子浓度大于0.1ppm，则选择进入第一通路，由离子交换器5移除胺类和碱金属的阳离子后，进入第二过滤器4过滤得到MTO级甲醇。

在使用本实施例提供的MTO级甲醇生产方法进行生产时，原料粗甲醇首先进入预精馏塔1脱除轻组分，此时，第一阀门71，第二阀门72和第三阀门73均处于关闭状态。通过预精馏塔1底部的出料口11抽取甲醇样品，并进行碱金属离子浓度的检测，抽样检测结果得出碱金属离子浓度大于0.1ppm。此时，打开第三阀门73和第二阀门72，使甲醇经水冷器2降低温度，再送入第一过滤器3脱除固体颗粒后，通过第一通路，经过离子交换器5移除类似胺类和碱金属的阳离子，进入第二过滤器4过滤得到MTO级甲醇。

实施例2

如图1所示，本实施例提供了一种MTO级甲醇生产系统，该系统包括：依次相接的预精馏塔1，水冷器2，第一过滤器3和第二过滤器4，其中，第一过滤器3和第二过滤器4之间的管道包括第一通路和第二通路6，第一通路上设有离子交换器5。

在本实施例中，预精馏塔1底部设有用于抽样的出料口11。

在本实施例中，第二通路6的材料为WCB。

在本实施例中，第二通路6上设有用于打开或关闭第二通路6的第一阀门71，第一阀门71为截止阀。

在本实施例中，第一过滤器3与离子交换器5之间的管道上设有用于打开或关闭第一通路的第二阀门72，第二阀门72为气动阀。

在本实施例中，预精馏塔1与水冷器2之间的管道上设有用于打开或关闭预精馏塔1与水冷器2之间通路的第三阀门73，第三阀门73为截止阀。

在本实施例中，离子交换器5与第二过滤器4之间的管道上还设有第四阀门74，第四阀门74为气动阀。

第四阀门74可以防止经第二通路6通过的甲醇在进入第二过滤器4之前反向进入离子交换器5中。

另外，如图3所示，本实施例还提供了一种MTO级甲醇生产方法，应用本实施例提供的MTO级甲醇生产系统进行生产，多应用于甲醇催化剂使用前期，该方法包括：原料粗甲醇首先进入预精馏塔1脱除轻组分，并通过出料口11抽样检测甲醇的碱金属离子的浓度，然后经水冷器2降低温度，再送入第一过滤器3脱除固体颗粒，根据抽样检测的结果，碱金属离子浓度小于0.1ppm，则选择进入第二通路6，直接进入第二过滤器4过滤得到MTO级甲醇。

在使用本实施例提供的MTO级甲醇生产方法进行生产时，原料粗甲醇首先进入预精馏塔1脱除轻组分，此时，第一阀门71，第二阀门72和第三阀门73均处于关闭状态。通过预精馏塔1底部的出料口11抽取甲醇样品，并进行碱金属离子浓度的检测，抽样检测结果得出碱金属离子浓度小于0.1ppm。此时，打开第三阀门73和第一阀门71，使甲醇经水冷器2降低温度，再送入第一过滤器3脱除固体颗粒后，通过第二通路6，直接进入第二过滤器4过滤得到MTO级甲醇。

由以上实施例可以看出，本发明提供的MTO级甲醇生产系统，可根据甲醇中碱金属离子浓度的检测的结果选择进入第一通路或第二通路6，由此可节省离子交换器5的使用时间，延长离子交换器5中树脂的使用寿命，减少维护费用，且降低过滤器被树指颗粒堵塞需要全厂停车检修的几率，同时，如离子交换器5出现问题，可以在不停车的情况下进行检修。另外，本发明提供的MTO级甲醇生产方法，操作方便，使用简单，可根据甲醇中碱金属离子浓度的检测的结果即时选择是否需要经过离子交换器5，从而能够节省离子交换器5的使用频率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。