甲醇制烯烃产品气的处理方法与流程

本申请涉及化工领域，具体而言，涉及一种甲醇制烯烃产品气的处理方法。
背景技术：
：神华包头煤化工是国家级煤制烯烃示范项目。甲醇制烯烃(mto)是联系甲醇工艺和烯烃分离工艺的纽带。甲醇制烯烃的同时还会发生一些副反应，生成二氧化碳等副产物。为减小二氧化碳对产物和设备的影响，在甲醇制烯烃的装置中专门设置了碱洗装置。但是，在运行过程中会产生“黄油”，使碱洗塔压差上升，造成碱洗效率降低，影响碱洗塔的负荷；对于后续的废碱处理，也造成很大影响。因此，找到一种解决黄油问题的方法，对装置平稳运行有重要意义。技术实现要素：本申请的主要目的在于提供一种甲醇制烯烃产品气的处理方法，以解决现有技术中的碱洗装置中的黄油导致其以及后续装置不能正常工作的问题。为了实现上述目的，本申请提供了一种甲醇制烯烃产品气的处理方法，该处理方法包括：步骤s1，采用亚硫酸氢盐溶液去除甲醇制烯烃产品气中的乙醛；步骤s2，对经过上述步骤s1处理后的上述甲醇制烯烃产品气进行碱洗工艺。进一步地，上述步骤s1包括连续n次采用上述亚硫酸氢盐溶液去除上述甲醇制烯烃产品气中的乙醛的过程，第x次去除上述乙醛的过程中采用的上述亚硫酸氢盐溶液为第x亚硫酸氢盐溶液，第x+1次去除上述甲醇制烯烃产品气中的乙醛的过程中采用的上述亚硫酸氢盐溶液为第x+1亚硫酸氢盐溶液，第x亚硫酸氢盐溶液中的亚硫酸氢盐的浓度为a，第x+1亚硫酸氢盐溶液中的亚硫酸氢盐的浓度为b，且b>a，且x＜n，n≥2。进一步地，上述步骤s1包括：步骤s11，采用第一亚硫酸氢盐溶液去除甲醇制烯烃产品气中的乙醛，得到第一产品气；步骤s12，采用第二亚硫酸氢盐溶液去除上述第一产品气中的乙醛，得到第二产品气；步骤s13，采用第三亚硫酸氢盐溶液去除上述第二产品气中的乙醛。进一步地，上述第一亚硫酸氢盐溶液中，上述亚硫酸氢盐的质量浓度为5％。进一步地，上述第二亚硫酸氢盐溶液中，上述亚硫酸氢盐的质量浓度为10％。进一步地，上述第三亚硫酸氢盐溶液中，上述亚硫酸氢盐的质量浓度为20％。进一步地，在上述步骤s1中，采用的上述亚硫酸氢盐溶液中，上述亚硫酸氢盐的质量浓度在5～30％之间。进一步地，上述亚硫酸氢盐溶液选自亚硫酸氢钠溶液和/或亚硫酸氢钾溶液。进一步地，上述亚硫酸氢盐溶液为亚硫酸氢钠溶液。应用本申请的技术方案，亚硫酸氢盐吸收瓶中的亚硫酸氢盐与乙醛发生加成反应：生成α-羟基磺酸盐，即采用硫酸氢盐溶液可以去除甲醇制烯烃产品气中的乙醛，进而避免乙醛在碱洗过程中与碱液发生反应生成黄油，从而保证了碱洗装置良好顺利的运行。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1示出了根据本申请的一种典型的实施方式提供的甲醇制烯烃产品气的处理方法的流程示意图；图2示出了采用lowox色谱柱法对乙醛去除工艺之前的甲醇制烯烃产品气进行分析得到的色谱图；图3示出了采用plotq色谱柱法对乙醛去除工艺之前的甲醇制烯烃产品气进行分析得到的色谱图；图4示出了实施例1中经过乙醛去除工艺后的气体的色谱图；图5示出了实施例2中经过三次乙醛去除工艺后的气体的色谱图；图6示出了实施例3中经过三次乙醛去除工艺后的气体的色谱图；以及图7示出了对比例中对甲醇制烯烃反应气经过水洗工艺后的色谱图。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
技术领域：
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。正如
背景技术：
所介绍的，现有技术中的碱洗装置中的黄油导致其以及后续装置不能正常工作，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种甲醇制烯烃产品气的处理方法。申请人将甲醇制烯烃产品气进行分析得出其中的气体成分，并根据黄油产生的机理可知，黄油的来源气体应该是含氧气体，所以将甲醇制烯烃产品气中的对应的含氧气体与碱液反应发现，只有乙醛与碱液反应生成油状沉淀，因此，甲醇制烯烃产品气中的黄油来源物是乙醛，所以，为了避免大量的黄油产生，就必须将碱洗之前的甲醇制烯烃产品气中的乙醛去除。本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种甲醇制烯烃产品气的处理方法，如图1所示，该处理方法包括：步骤s1，采用亚硫酸氢盐溶液去除甲醇制烯烃产品气中的乙醛；步骤s2，对经过上述步骤s1处理后的上述甲醇制烯烃产品气进行碱洗工艺。上述的处理方法中，亚硫酸氢盐吸收瓶中的亚硫酸氢盐与乙醛发生加成反应：生成α-羟基磺酸盐，即采用硫酸氢盐溶液可以去除甲醇制烯烃产品气中的乙醛，进而避免乙醛在碱洗过程中与碱液发生反应生成黄油，从而保证了碱洗装置良好顺利的运行。为了进一步去除乙醛，上述步骤s1包括连续n次采用上述亚硫酸氢盐溶液去除上述甲醇制烯烃产品气中的乙醛的过程，第x次去除上述乙醛的过程中采用的上述亚硫酸氢盐溶液为第x亚硫酸氢盐溶液，第x+1次去除上述甲醇制烯烃产品气中的乙醛的过程中采用的上述亚硫酸氢盐溶液为第x+1亚硫酸氢盐溶液，第x亚硫酸氢盐溶液中的亚硫酸氢盐的浓度为a，第x+1亚硫酸氢盐溶液中的亚硫酸氢盐的浓度为b，且b>a，且x＜n，n≥2。浓度逐渐递增，亚硫酸氢盐与气体中乙醛反应越完全，可有效地脱除气体中乙醛物质。需要说明的是，本申请中的“浓度”在没有特殊说明的情况下，均指质量浓度。本申请的一种实施例中，上述步骤s1包括：步骤s11，采用第一亚硫酸氢盐溶液去除甲醇制烯烃产品气中的乙醛，得到第一产品气；步骤s12，采用第二亚硫酸氢盐溶液去除上述第一产品气中的乙醛，得到第二产品气；以及步骤s13，采用第三亚硫酸氢盐溶液去除上述第二产品气中的乙醛。这样能够将甲醇制烯烃产品气中更多的乙醛去除，避免了大量黄油的产生。为了去除更多的乙醛，本申请的一种实施例中，上述第一亚硫酸氢盐溶液中，上述亚硫酸氢盐的质量浓度为5％。本申请的另一种实施例中，上述第二亚硫酸氢盐溶液中，上述亚硫酸氢盐的质量浓度为10％。为了在第三次更多地去除乙醛，本申请的一种实施例中，上述第三亚硫酸氢盐溶液中，上述亚硫酸氢盐的质量浓度为20％。本申请的再一种实施例中，在上述步骤s1中，采用的上述亚硫酸氢盐溶液中，上述亚硫酸氢盐的质量浓度在5～30％之间。这样的浓度不仅能够有效去除甲醇制烯烃产品气中的乙醛，还能够避免碱液的浪费。本申请中的一种实施例中，上述亚硫酸氢盐溶液选自亚硫酸氢钠溶液和/或亚硫酸氢钾溶液，这样的亚硫酸氢盐溶液不仅可以很好地去除乙醛，还能避免与甲醇制烯烃的反应气中的其他气体发生反应。但是，上述的亚硫酸氢盐溶液并不限于上述的两种，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的亚硫酸氢盐溶液。本申请的又一种实施例中，上述亚硫酸氢盐溶液为亚硫酸氢钠溶液，该溶液能够与乙醛反应，同时，不与甲醇制烯烃产品气中的其他气体反应，保证了甲醇制烯烃产品气中的其他气体成分不受影响。为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例来说明本申请的技术方案。实施例1在甲醇制烯烃产品气的处理过程中，先采用浓度为5％亚硫酸氢钠溶液与产品气反应10min，反应后的气体再进入碱洗工艺中。实施例2待处理的甲醇制烯烃产品气与实施例相同，处理的工艺与实施例1的区别在于，首先，采用浓度为5％亚硫酸氢盐钠溶液与甲醇制烯烃产品气反应10min；然后，采用浓度为10％亚硫酸氢盐钠溶液与甲醇制烯烃产品气反应10min；最后，采用浓度为20％亚硫酸氢盐钠溶液与甲醇制烯烃产品气反应10min。反应后的气体再进入碱洗工艺中。实施例3待处理的甲醇制烯烃产品气与实施例相同，处理的工艺与实施例1的区别在于，首先，采用浓度为20％亚硫酸氢盐钠溶液与甲醇制烯烃产品气反应10min；然后，采用浓度为10％亚硫酸氢盐钠溶液与甲醇制烯烃产品气反应10min；最后，采用浓度为5％亚硫酸氢盐钠溶液与甲醇制烯烃产品气反应10min。反应后的气体再进入碱洗工艺中。对比例待处理的甲醇制烯烃产品气与实施例相同，处理的工艺与实施例1的区别是：在甲醇制烯烃产品气的处理过程中，先进行水洗工艺，然后经过水洗工艺后的气体直接采用碱洗工艺处理甲醇制烯烃产品气。采用气相色谱仪对待处理的甲醇制烯烃产品气、对实施例1至实施例3中经过亚硫酸氢钠溶液处理后的气体以及对比例中经过水洗工艺后的气体进行色谱分析。并且，得到图2至图7。图2至图7中，横坐标均表示保留时间，单位为min，纵坐标均表示响应电压的大小，单位为μv×103。具体是采用lowox色谱柱法或plotq色谱柱法。其中，图2、图4与图7是采用lowox色谱柱法得到的气体色谱图，图3、图5与图6是采用plotq色谱柱法得到的。这些图中，乙醛的色谱峰位置均体现在保留时间上，对于lowox色谱柱法得到的气体色谱图，乙醛峰在4.8min左右，对于plotq色谱柱法得到的气体色谱图，乙醛峰在14.4min左右。将图4、图5、图6分别与图3比较，将图7与图2比较，通过比较可知，图7中在4.8min时，纵坐标的值虽然比图2的小，但是与图5以及图6在14.4min时的纵坐标大，也就是说对比例的水洗工艺虽能去除部分乙醛，但去除效果较差，而实施例1至实施例3中采用亚硫酸氢钠溶液可以去除大部分的乙醛。并且，将图4、图5、图6分别与图3比较可知，采用亚硫酸氢钠溶液吸收乙醛前后的反应气中，烃类组分并没有发生变化，只有乙醛有大幅降低和甲醇有少量降低，也进一步证明了亚硫酸氢钠溶液吸收对于反应气中的烃类组分没有影响，并且，图5中的乙醛的峰值比图4与图6的均小，即采用亚硫酸氢盐溶液多次去除乙醛且亚硫酸氢盐溶液逐渐增大，得到的乙醛的去除效果更好。采用气相色谱法分析得到了实施例1中亚硫酸氢钠溶液吸收前后的气体组分、实施例2中三次亚硫酸氢钠溶液吸收前后的气体组分与实施例3中三次亚硫酸氢钠溶液吸收前后的气体组分，具体见表1至表3。表1表2组成吸收前mto反应气吸收后mto反应气永久性气体(％)5.165.16甲烷(％)4.574.58乙烯(％)45.8045.93乙烷(％)0.780.78丙烯(％)31.3831.48丙烷(％)2.082.08二甲醚(ppm)172161甲醇(ppm)28819c4(％)7.417.40c5+(％)2.552.56乙醛(ppm)22191乙炔(ppm)44表3通过上表1的数据可知，经过亚硫酸氢钠溶液吸收前后的反应气组成比较，吸收后的反应气主要反应产物乙烯和丙烯的含量都有所提高，相反，乙醛含量由吸收前2087ppm降为吸收后136ppm，乙醛吸收率达到了93.48％，甲醇由于水的存在含量也有所降低。由上述表2的数据可知，通过上表可以得知，经过亚硫酸氢钠溶液吸收前后的反应气组成比较，吸收后的反应气主要反应产物乙烯和丙烯的含量都有所提高，相反，乙醛含量由吸收前2219ppm降为吸收后1ppm，乙醛吸收率达到了99.9％，甲醇由于水的存在含量也有所降低。表3中的数据可知，吸收后的反应气主要反应产物乙烯和丙烯的含量都有所提高，相反，乙醛含量由吸收前2219ppm降为吸收后80ppm，乙醛吸收率达到了96.39％，且通过表1、表2与表3对比发现，实施例2与实施例3由于多次采用亚硫酸氢钠溶液对反应气进行处理，使得乙醛的去除效果更好，并且实施例2由于多次采用的亚硫酸氢钠溶液的浓度依次增大，其对乙醛的去除效果更好。从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：本申请的处理方法中，亚硫酸氢盐吸收瓶中的亚硫酸氢盐与乙醛发生加成反应：生成α-羟基磺酸盐，即采用硫酸氢盐溶液可以去除甲醇制烯烃产品气中的乙醛，进而避免乙醛在碱洗过程中与碱液发生反应生成黄油，从而保证了碱洗装置良好顺利的运行。以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。当前第1页12