本实用新型涉及煤制烯烃混合碳四生产丁烯-1的技术领域，具体而言，涉及一种煤制烯烃混合碳四生产丁烯-1产品过程中的脱水装置。
背景技术：
传统石油化工或煤化工在混合碳四深加工生产甲基叔丁基醚(MTBE)/丁烯-1的过程中，由于醚化单元的剩余甲醇需利用水萃取方式进行脱除，因而导致醚后碳四在进入丁烯-1精馏系统的过程中溶解有少量水分。因此，精馏系统的脱水问题一直是影响装置长周期、高负荷稳定运行的核心问题。
现有碳四装置MTBE/丁烯-1单元在丁烯-1精馏单元的异丁烷脱除塔回流罐中设置脱水包及现场液位计，可将脱水包脱除的水手动排放至甲醇回收塔。但经过长时间的运行发现，该技术存在以下不足：1、脱水过程中夹带的微量碳四，导致甲醇回收塔压力波动较大，影响回收甲醇质量；2、人工脱水作业容易导致操作失误，若将大量碳四排至甲醇回收塔会造成生产事故；3、该脱水流程脱水效率不高，并且当醚化单元萃取系统发生波动时，其脱水能力明显不足。
因此，为了解决现有脱水装置中存在的问题和不足，仍需提供一种新型的煤制烯烃混合碳四生产丁烯-1产品过程中的脱水装置，使得能够提高煤制烯烃混合碳四生产丁烯-1产品过程中的脱水效率。
技术实现要素：
本实用新型的主要目的在于提供一种煤制烯烃混合碳四生产丁烯-1产品过程中的脱水装置，从而以更高的效率脱除生产过程中引入的水分。
为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种煤制烯烃混合碳四生产丁烯-1产品过程中的脱水装置，该脱水装置包括：丁烯-1精馏单元，该丁烯-1精馏单元包括异丁烷脱除塔回流罐，该异丁烷脱除塔回流罐包括罐本体以及设置在罐本体底部的脱水包，该罐本体上设置有物料进口，该脱水包上设置有水出口；该罐本体中设置有聚结器。
进一步地，上述水出口通过外送管线与污水系统相连通。
进一步地，上述外送管线上设置有限流孔板。
进一步地，上述外送管线上设置有开关阀，该开关阀设置在限流孔板的上游。
进一步地，上述脱水包内设置有液位计。
进一步地，上述液位计包括第一液位计和第二液位计，其中，该第一液位计的设置位置高于该第二液位计的设置位置。
进一步地，上述脱水装置还包括控制元件，该第一液位计和该第二液位计分别与上述控制元件电连接。
进一步地，上述开关阀与该控制元件电连接，该控制元件根据该第一液位计反馈的液位信号控制该开关阀处于打开状态，该控制元件根据该第二液位计反馈的液位信号控制该开关阀处于关闭状态。
进一步地，上述脱水装置还包括备用外排管线，该备用外排管线与该外送管线并联设置，该备用外排管线的入口与上述水出口连通，该备用外排管线的出口与该污水系统相连通，该备用外排管线上还设置有阀门。
进一步地，上述脱水包的体积为0.4～0.6mm3。
应用本实用新型的技术方案，煤制烯烃混合碳四生产丁烯-1产品过程中的脱水装置，通过在异丁烷脱除塔回流罐的罐本体中增设聚结器，相比于单纯采用脱水包进行脱水的脱水装置，显著提高了整个脱水装置的脱水效率和能力。
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实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本实用新型的一种优选的实施例中的煤制烯烃混合碳四生产丁烯-1产品过程中的脱水装置的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、异丁烷脱除塔回流罐；11、罐本体；12、脱水包；13、物料进口；14、水出口；15、聚结器；121、第一液位计；122、第二液位计；
20、外送管线；21、限流孔板；22、开关阀；
30、污水系统；
40、控制元件；
50、备用外排管线；51、阀门。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
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属于“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。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他结构或构造上方”或“在其他结构或构造之上”将被定位为“在其他结构或构造下方”或“在其他结构或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
如背景技术所提到的，现有的煤制烯烃混合碳四生产丁烯-1产品过程中的脱水装置具有脱水效率低等缺点。为了高效地脱除煤制烯烃混合碳四生产丁烯-1产品过程中的水分，在本申请一种典型的实施方式中，提供了一种煤制烯烃混合碳四生产丁烯-1产品过程中的脱水装置。如图1所示，该脱水装置包括丁烯-1精馏单元，该丁烯-1精馏单元包括异丁烷脱除塔回流罐10，该异丁烷脱除塔回流罐10包括罐本体11以及设置在该罐本体11底部的脱水包12，该罐本体11上设置有物料进口13，该脱水包12上设置有水出口14，该罐本体11中设置有聚结器15。
聚结器又称聚结分离器、或聚结分离精细过滤器，其核心内件是由聚丙烯、聚酯等材料通过树脂粘结成有褶皱的滤芯，并且这些滤芯经过疏水技术处理。聚结器可将气相中的微量液滴(如水滴)去除。技术人员可依据具体情况选择合适的脱水聚结器的结构或型号，并能够以适当的方式将其设置在上述异丁烷脱除塔回流罐10的罐本体11中。
在罐本体11内增设聚结器15可提高整个脱水装置的脱水效率及能力，降低聚合级丁烯-1产品中的水含量，进而提高产品质量。并且，当醚化单元萃取系统发生波动时，本实用新型的脱水装置仍然具有足够的脱水能力，能够应对系统波动的不良影响。
在上述煤制烯烃混合碳四生产丁烯-1产品过程中的脱水装置中，上述水出口14通过外送管线20与污水系统30相连通。如在背景技术中提到的，现有的脱水装置是将脱除的水分排送到甲醇回收塔中，但脱水过程中夹带的微量碳四，会导致甲醇回收塔中的压力波动较大，影响到回收甲醇的质量。为了改造现有的脱水装置和流程，本实用新型提出不将水出口连接至甲醇回收塔，而是将其通过外送管线连接至污水系统。该污水系统具体可指萃取塔污水排放线。通过将水出口14经外送管线20连接至污水系统30，本实用新型的脱水装置能够降低甲醇回收系统的超压波动频率，稳定系统运行，最终能够提高回收甲醇的产品质量。
在上述煤制烯烃混合碳四生产丁烯-1产品过程中的脱水装置中，为了限制或降低流入污水系统30的水流压力，可以在外送管线20上设置流量调节阀或限流孔板。优选地，在上述脱水装置的外送管线20上设置限流孔板21。技术人员可以根据具体情况选择或设计限流孔板的参数，如限流孔板的孔径。限流孔板由于具有结构简单、易加工、制造成本低、安装方便等优点，在满足工艺要求的前提下，使用限流孔板代替调节阀来限定流量或降低压力，将会大大地降低维修费用。在本实用新型的脱水装置中，限流孔板21的设置可大大减少水流过大对设备造成的冲刷和磨损，能够保证装置的安全运行，同时降低设备的维修费用。
在上述煤制烯烃混合碳四生产丁烯-1产品过程中的脱水装置中，上述外送管线20上设置有开关阀22。开关阀22的设置可方便对脱除水分的排出控制。可以通过人工方式或自动方式对上述开关阀22实施打开或关闭操作，从而启动或停止对异丁烷脱除塔回流罐10中脱除水分的排出动作。在一种具体的实施方式中，上述开关阀22可设置在限流孔板21的上游。
为防止运行意外或出于检修方便考虑，在开关阀22上下游的外送管线20上还分别设置有阀门，以便在开关阀、控制开关阀的控制元件或者开关阀下游的外送管线出现故障需要检修时，可以关闭其上游和/或下游的阀门，对相应部件进行检修。
为了检测脱水包12中的水量，在根据本实用新型的脱水装置的脱水包12中设置有液位计。可人工或自动监测脱水包12中的液位计，基于液位计反馈的液位信号，选择性地对开关阀22进行打开或关闭的操作，从而启动或停止对异丁烷脱除塔回流罐10中脱除水分的排出动作。可以根据具体情况在脱水包的适当位置处设置一个或多个液位计。
根据一个优选的实施例，可以在脱水包12中设置两个位置不同的液位计。例如，脱水包12中的液位计可以包括第一液位计121和第二液位计122，其中，该第一液位计121的设置位置高于该第二液位计122的设置位置。
根据一个更优选的实施例，上述第一液位计121可位于脱水包12的最大负荷液位的80％处，而上述第二液位计122可位于脱水包12的最大负荷液位的40％处。
根据本实用新型的一种具体的实施方式，当脱水包12中的水位高于第一液位计121的设置位置，可根据第一液位计121的反馈信号，控制开关阀22处于打开状态，从而将脱水包12中的水分排放至污水系统；当脱水包12中的水位低于第二液位计122的设置位置，可根据第二液位计122的反馈信号，控制开关阀22处于关闭状态，从而停止将脱水包12中的水分排放至污水系统。
如在背景技术中提到的，人工脱水作业容易导致操作失误，造成生产事故。因此，根据本实用新型的技术方案，在保障安全脱水的前提下，将人工脱水方式改为自动控制脱水方式。具体地，本实用新型的脱水装置还包括控制元件40，上述第一液位计121和第二液位计122分别与该控制元件40电连接。控制元件40可自动监测第一液位计121和第二液位计122的液位信号，并根据第一液位计121和第二液位计122的液位信号来确定是否打开或关闭上述开关阀22。通过利用控制元件自动监测液位计的液位信号，免去了人工观察液位计的繁琐工作，减少了作业人员的工作量，同时也降低了人工操作失误带来的事故风险。
根据本实用新型的一种具体的实施方式，在上述脱水装置中，开关阀22与控制元件40电连接，控制元件40根据第一液位计121反馈的液位信号控制开关阀22处于打开状态，控制元件40根据第二液位计122反馈的液位信号控制开关阀22处于关闭状态。如上所述，本实用新型的脱水装置，通过增设控制元件、并使其与液位计和开关阀电连接，可实现脱水的自动控制，降低现场作业频次及作业风险，极大地减少了人工作业的工作量。
需要说明的是，上述术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
在一个优选的实施例中，本实用新型的脱水装置还包括备用外排管线50，该备用外排管线50与上述外送管线20并联设置，该备用外排管线50的入口与水出口14连通，该备用外排管线50的出口与污水系统30相连通，备用外排管线50上还设置有阀门51。在一个具体的实施方式中，备用外排管线50的出口可设置在外送管线上，且位于开关阀22与限流孔板21之间。当需要对外送管线20进行维护或检修之时、或者当外送管线20发生故障之时，可及时地停止使用外送管线20，利用备用外排管线50来排出脱水包12中的水分。此时，可以根据液位计显示的液位信号，对备用外排管线50上的阀门51进行开启或关闭操作，从而启动或停止对脱除水分的排出动作。
为了进一步提高脱水能力，简化脱水作业，可以对脱水包12的尺寸进行改进。现有的脱水包的尺寸为600mm×800mm，通过长期运行发现，由于尺寸限制，导致现场脱水作业频繁，且脱水能力不高。因此，在本实用新型的脱水装置中，对脱水包12的尺寸进行了改进。
在一个优选的实施例中，脱水包12的体积为0.4～0.6m3。在一个具体的实施方案中，根据异丁烷脱除塔进料设计水含量1000ppm，进料量12t/h，同时考虑污水系统短期内对排放量的要求，在截面积不变的情况下该脱水包的体积由0.226m3增加至0.5m3。
优选地，脱水包12的尺寸为600mm×1200～2400mm。在更优选的实施例中，脱水包12的尺寸为600mm×1800mm。由于脱水包尺寸的改进，脱水包的脱水能力得到较大幅度的提高，由此能够大大降低脱水的作业频次。
本实用新型的脱水装置可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于本文所阐述的实施方式。应当理解的是，提供上述这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员。
由以上描述可以看出，本实用新型实现了如下技术效果：
(1)通过在脱水装置的异丁烷脱除塔回流罐中增设聚结器，大大提高了脱水装置的脱水效率及能力，降低了聚合级丁烯-1产品中的水含量，提高了产品质量；
(2)通过改造现有排水流程，将脱水管线由进甲醇回收塔改至进污水系统，降低了甲醇回收系统超压波动频率，稳定了系统运行，提高了回收甲醇的产品质量；
(3)将人工脱水方式改为自动控制脱水方式，增加脱水包液位监测及自动脱水控制系统，特别是高液位开阀及低液位关阀设置，由此降低了现场作业频次及作业风险，极大地减少了工作量；
(4)通过增加脱水包体积，提高了脱水包的脱水能力，降低了现场脱水作业频次。
以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。