甲醇制烯烃反应气的水洗系统的制作方法_2

文档序号:8793302阅读:来源:国知局
想导致水洗塔2堵塞的问题;此外,蒸汽冷凝段22设置在水洗段23的下方,来自催化剂洗涤段21的反应气首先经过蒸汽冷凝段22的冷凝处理,其中的大部分催化剂会随着冷凝水与气态物质分离,然后气态物质进入上方的水洗段23进行水洗,进一步水洗去除其中催化剂和部分油性杂质,可以进一步减轻对后续污水汽提塔3的不利影响。
[0030]能够实现塔外脱过热的现有技术设备有多种,本实用新型为了简化该结构、节约成本,优选在塔外脱过热段I内设置有急冷水雾化器,利用急冷水雾化器将急冷水雾化成雾状,增加急冷水与反应气的接触面积,改善换热效果,进而使反应气快速达到饱和状态。
[0031]为了进一步改善水洗塔2脱除饱和反应气中催化剂的效果,在本实用新型一种优选的实施例中,优选上述催化剂洗涤段21包括气体分布器212、人字挡板213、急冷水分布器214和急冷水入口 215,气体分布器212设置在反应气入口 211的上方;人字挡板213设置在气体分布器212上方;急冷水分布器214设置在人字挡板213上方;急冷水入口 215设置在急冷水分布器214上方。
[0032]如图2所示,在催化剂洗涤段21中设置气体分布器212使得饱和反应气进入水洗塔2后快速在水洗塔2的塔内尽可能地均匀分散,同时利用人字挡板213阻挡饱和反应气向水洗塔2上部扩散的速度,以及将急冷水分布器214进行分散后在通过人字挡板213的减速阻挡作用,使得饱和反应气和急冷水的接触时间和接触面积增大,因此急冷水可以更好地洗涤饱和反应气中的催化剂并将催化剂包裹在液滴中从而将其脱出反应气。
[0033]在本实用新型的一种优选实施例中,如图2所示,上述水洗塔2在反应气入口 211以下还设置溢流套筒216、环形盖板217、第一搅拌器218和第二搅拌器219,溢流套筒216与水洗塔2同轴设置,将水洗塔2的腔体分为由溢流套筒216围成的第一腔体和由溢流套筒216和水洗塔2的塔壁围成的第二腔体;环形盖板217的外缘固定在水洗塔2的塔壁上,内缘向下倾斜延伸至第一腔体的上方且与水洗塔2同轴设置,且环形盖板217设置在溢流套筒216的上方且与溢流套筒216之间具有间隙;第一搅拌器218设置在第一腔体中;第二搅拌器219设置在第二腔体中。在反应气入口 211以下设置与水洗塔2同轴的溢流套筒216,水洗塔2通过该溢流套筒216将水洗塔2急冷水分为浊液和清液,其中位于第一腔体内的为浊液,溢流至第二腔体内的为清液;且利用环形盖板217保证了清夜和浊液的稳定分离;此外,在第一腔体和第二腔体中分别设置第一搅拌器218和第二搅拌器219可以用来防止催化剂在塔底沉积;上述结构能够降低第二腔体中清夜的催化剂浓度,同时使第一腔体中催化剂不易堆积,使得水洗塔2的运行更稳定。
[0034]为了进一步使本实用新型的水洗系统的水资源得到充分利用,在本实用新型另一种优选的实施例中,优选上述水洗塔2还包括第一急冷水出口 201,水洗系统还包括急冷水循环管线4和急冷水冷却器5,急冷水循环管线4设置在水洗塔2外且与急冷水入口 215和第一急冷水出口 201连通;急冷水冷却器5设置在急冷水管线上。如图3所示,利用急冷水循环管线4将完成对饱和反应气急冷的急冷水进行回用,且为了保证急冷水对饱和反应气的冷却以洗涤效果,进一步设置急冷水冷却器5。
[0035]进一步地,在对急冷水的重复利用过程中,除了将其进行上述利用外,还可以将急冷水进行净化处理提高其利用价值,如图3所示,上述水洗塔2还包括第二急冷水出口 202,第二急冷水出口 202的位置低于第一急冷水出口 201的位置,水洗系统还包括急冷水低温热用户端6、急冷水除固装置7、急冷水除油装置8和急冷水回用管线9,急冷水低温热用户端6设置在急冷水冷却器5和第一急冷水出口之间;急冷水除固装置7与第二急冷水出口202连通;急冷水除油装置8与急冷水除固装置7的急冷水出口连通;急冷水回用管线9的一端连通设置在急冷水低温热用户端6与急冷水冷却器5之间的急冷水循环管线4,另一端与急冷水除油装置8连通。上述急冷水低温热用户端6可以为甲醇制烯烃过程中所采用的烯烃分离装置或者其它需要低温热用户端,将急冷水从水洗塔2中引出后利用急冷水除固装置7对其进行除固处理脱除其中的催化剂,然后进行急冷水除油装置8去除其中的油性物质从而得到催化剂、油性物质和净化后急冷水。那么催化剂可以进行重复利用或作它用,对油性物质进行分析后可以进行分离处理提高其经济价值,急冷水可以返回本申请的水洗系统进行回用或作它用。
[0036]上述急冷水除固装置7可以采用本领域常用的固液分离装置,比如采用旋液分离器、过滤器、压滤机等装置单独使用或者联用;上述急冷水除油装置8也可以采用本领域常用的油水分离装置,比如采用沉降分离器或者采用化学试剂进行辅助分离。
[0037]在阐述了上述急冷水经过净化后可以有很多用途的基础上,本实用新型将其应用在水洗系统中的一种方案为:如图3所不,急冷水除固装置7与弟一■急冷水出口 202之间设置有急冷水旋液泵10,急冷水除油装置8与塔外脱过热段I之间设置有连通管线。将经过除固的急冷水利用急冷水旋液泵10输送回水洗塔2,对水洗塔2塔底液起到搅拌作用,避免塔底液中的催化剂颗粒过度堆积造成第一急冷水出口 201和第二急冷水出口 202堵塞;利用急冷水除油装置8与塔外脱过热段I之间的连通管线将净化后的急冷水输送至塔外脱过热段I对反应气进行脱过热处理,不会对反应气造成附加的污染。为了使由急冷水除油装置8中的水满足塔外脱过热段I的要求,可以在输送至塔外脱过热段I之前进行冷却和加压,具体的冷却和加压方式可以参考现有技术,在此不再赘述。
[0038]出于对急冷水重复利用的相同目的,优选如图3所示上述蒸汽冷凝段22的底部设置有第一集液箱221,第一集液箱221具有第一污水出口和第二污水出口,第二污水出口与污水汽提塔3连通,水洗系统还包括第一水洗水循环管线12和第一水洗水冷却器13,第一水洗水循环管线12设置在水洗塔2外,连通第一污水出口与蒸汽冷凝段22的上部;第一水洗水冷却器13设置在第一水洗水循环管线12上。利用上述装置实现对水洗水的重复利用。
[0039]进一步地,上述水洗塔2的水洗段23中的水洗水也可以重复利用,如图3所示,水洗段23的底部设置有第二集液箱231,水洗系统还包括第二水洗水循环管线14和第二水洗水冷却器15,第二水洗水循环管线14设置在水洗塔2外,连通第二集液箱231与水洗段23的上部;第二水洗水冷却器15设置在第二水洗水循环管线14上。
[0040]水洗水中难以避免还含有催化剂和油性物质,为了避免油性物质过多导致污水汽提塔3在气提过程中消耗的蒸汽量过大,如图3所示,优选上述水洗系统还包括水洗水除油装置16和换热器17,水洗水除油装置16连通蒸汽冷凝段22与污水汽提塔3 ;换热器17设置在水洗水除油装置16与污水汽提塔3之间。利用水洗水除油装置16去除水洗水中的油性物质,因此可以有效减少污水汽提塔3的蒸汽消耗,同时换热器17的设置可以提高进入污水汽提塔3的水洗水的温度,进一步减少蒸汽的消耗量。
[0041]为了避免水洗水中的催化剂在水洗塔2至污水汽提塔3之间以及污水汽提塔3中的积累造成设备堵塞,优选上述水洗系统还包括水洗水过滤器18,如图3所示,水洗水过滤器18设置在蒸汽冷凝段22与水洗水除油装置16。利用水洗水过滤器18过滤去除其中的催化剂。
[0042]如图3所示,本申请进一步优选上述污水汽提塔3设置有塔顶冷凝罐31。塔顶冷凝罐31的作用是实现气液分离,分离得到的轻组分可以回到甲醇制烯烃反应装置I进行重复利用。
[0043]当然,本申请经过污水汽提塔3处理后得到的浓缩水和气相未反应气均可进行回用,如图3所示,优选上述水洗系统还包括水洗水混合罐19,设置在水洗水除油装置16与蒸汽冷凝段22之间,塔顶冷凝罐31与水洗水混合罐19连通。将塔顶冷凝罐31与
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