一种甲醇制烯烃装置中的急冷水洗系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及化工设备领域，特别是涉及一种甲醇制烯烃装置中的急冷水洗系统。
【背景技术】
[0002]乙烯、丙烯等低碳烯烃是重要的基本化工原料，随着我国国民经济的发展，特别是现代化学工业的发展对低碳烯烃的需求日渐攀升，供需矛盾也将日益突出。同时我国又是一个石油资源相对匮乏的国家，相对的我国的煤炭资源较丰富，因而以煤或天然气合成的甲醇为原料生产低碳烯烃的化工技术，既甲醇制烯烃技术成为我国缓解低碳烯烃供需矛盾的最佳选择。随着以中科院大连化物所开发的DMT0技术为代表的一批具有我国自主知识产权的甲醇制烯烃技术的陆续出现，近年来，国内自主开发的甲醇制烯烃装置陆续投入了运行，随着运行时间的增长，经过不断总结经验，优化改造，各套装置陆续进入稳定运行，高负荷生产，并实现了良好的经济效益。目前的甲醇制烯烃装置主要由以下三部分组成:反应系统、余热回收系统、以及急冷水洗系统。如图1所示，急冷水洗系统主要包括急冷循环部分、水洗循环部分、工艺水汽提部分和烯烃分离装置水洗塔，急冷循环部分主要包括急冷塔、急冷水栗、急冷水旋液栗、旋液分离器、急冷水换热器和急冷水冷却器，水洗循环部分主要包括主水洗塔、水洗水输出栗、水洗水换热器、水洗水第一冷却器和水洗水第二冷却器，工艺水汽提部分主要包括污水汽提塔进料沉降罐、污水汽提塔进料栗和污水汽提塔。
[0003]装置运行过程中，由反应系统来的反应产物混合组分首先进入急冷塔，除去部分催化剂，得到产物进入水洗塔，进一步除去杂质后的混合组分进入后续的烯烃分离装置，同时部分水洗水、部分急冷水及来自烯烃分离装置水洗塔的水洗水在工艺水汽提塔进料沉降罐处混合后进入工艺水汽提塔经汽提，回收的甲醇、二甲醚回送至反应系统，汽提过的水一部分外排，一部分进入烯烃分离装置水洗塔，用于洗涤进入烯烃分离装置水洗塔的气体中少量的含氧有机化合物。
[0004]在甲醇制烯烃长周期运行过程中，发现上述现有技术中存在以下问题:现有技术的急冷水洗部分主水洗塔在装置运行3个月后塔压逐渐升高，当压差高至30Kpa后，装置无法继续运行。停工检修后发现主水洗塔下部5层塔盘被催化剂细粉及重芳烃油泥堵塞，重芳烃主要为多甲基苯和多环芳烃(四甲基苯、五甲基苯、六甲基苯、萘、蒽等)。
[0005]急冷水、水洗水中含有催化剂细粉，进入工艺水汽提塔汽提后，造成工艺水汽提塔塔盘结垢，塔压升高，再沸器堵塞，运行周期不超过6个月。
[0006]工艺水汽提塔汽提后的净化水含催化剂细粉，造成烯烃分离装置水洗塔塔盘堵塞，压差升高无法运行。
[0007]主水洗塔中水洗水与液态烃类(含重芳烃，比重约0.9)不易分开，水洗水进入工艺水汽提塔汽提甲醇、二甲醚有机氧化物的同时，也汽提出了烃类组分，较重的烃类组分与有机氧化物一起进入反应器回炼引起催化剂结焦增加，从而影响了催化剂的选择性和活性。
[0008]急冷水、水洗水中的催化剂及重芳烃造成下游换热器堵塞，每月都需要抽芯清理，每年需要300万元以上的费用，大约两年需要一次大修，大修费用在5000万元以上，目前大型化工装置要求3年以上进行一次大修，造成装置的运行周期短，检修费用大。
[0009]从上述内容可以看出，解决催化剂和重芳烃对主水洗塔塔盘的堵塞，减少换热器的堵塞，分离出主水洗塔中的液态烃是延长装置运行周期的关键。
【实用新型内容】
[0010]为了克服上述缺陷和不足本实用新型提供以下技术方案:一种甲醇制烯烃装置中的急冷水洗系统，所述急冷水洗系统包括急冷循环部分、水洗循环部分、工艺水汽提部分和烯烃分离装置水洗塔，所述急冷循环部分包括急冷塔、急冷水栗、急冷水旋液栗、旋液分离器、急冷水换热器、急冷水冷却器，所述急冷塔下部进气口与反应气输送管相连，所述急冷塔底部出水口分别与所述急冷水栗进水口和所述急冷水旋液栗进水口相连，所述急冷水旋液栗出水口与所述旋液分离器进水口相连，所述旋液分离器的清液出水口与所述急冷塔下部进水口相连，所述急冷水栗出水口与所述急冷水换热器进水口相连，所述急冷水换热器出水口与所述急冷水冷却器进水口相连，所述急冷水冷却器出水口连接到所述急冷塔中部的进水口，所述急冷循环部分还设置有急冷水汽提塔、急冷水汽提塔塔底栗，所述急冷水汽提塔内的塔盘为抗堵塞塔盘，所述急冷水栗出水口还与所述急冷水汽提塔上部进水口相连，所述急冷水汽提塔下部的进气口连接蒸汽输送管，所述急冷水汽提塔顶部出气口与所述急冷塔中部进气口相连，所述急冷水汽提塔底部出水口与所述急冷水汽提塔塔底栗进水口相连。
[0011]作为优选，所述的急冷塔分为上下两部分，塔下部采用折流板塔盘，上部采用抗堵塞塔盘，所述急冷塔上部与抗堵塞塔盘配合还设有重油分离槽，所述重油分离槽出口与重油外送栗进口相连，所述急冷塔上部的进水口与急冷塔回流栗出水口相连，所述急冷塔回流栗进水口与主水洗塔底部出水口相连。这样就使得绝大部分重油被去除，不再进入后面的主水洗塔。从而避免了重油凝结在主水洗塔塔盘及后续换热器中造成堵塞。
[0012]作为优选，在所述急冷塔上部的进水口与所述急冷塔回流栗出水口相连的管路上设置有洗油注入点。通过加入洗油使得重油和催化剂细粉混合凝结成的油泥被溶解后从急冷塔上部抗阻塞塔盘上脱落，重油随洗油成分一同进入重油分离槽并最终被排出，催化剂细粉随急冷水回到急冷塔塔底，再经急冷水汽提塔或旋液分离器排出。
[0013]作为优选，所述洗油注入点注入的洗油为碳七到碳九的烷烃及芳烃的混合物，洗油的注入量为回流水洗水流量的1%?10%。这样一方面能更好的溶解凝结在急冷塔上部抗阻塞塔盘上的重油和催化剂混合形成的油泥，同时又不会浪费洗油，同时不会对急冷塔上部抗堵塞塔盘的滤除造成额外的压力。
[0014]作为优选，所述水洗循环部分包括主水洗塔、水洗水栗、水洗水换热器、水洗水第一冷却器、急冷塔回流栗、汽油外送栗、含氧有机化合物水栗、水洗塔顶冷却器，所述主水洗塔下部设有分离塔盘、汽油分离槽，上部设含氧有机化合物分离塔盘、含氧有机化合物分离槽，所述急冷塔顶部出气口与所述主水洗塔下部进气口相连，所述主水洗塔下部汽油分离槽出液口与所述汽油外送栗进液口相连，所述主水洗塔下部进水口与去离子水送水管相连，所述主水洗塔底部出水口与所述水洗水栗进水口相连，所述水洗水栗出水口与所述水洗水换热器进水口相连，所述水洗水换热器出水口与所述水洗水第一冷却器进水口相连，所述水洗水第一冷却器出水口连接到所述主水洗塔中部的进水口，所述主水洗塔底部出水口还与所述急冷塔回流栗进水口相连，所述急冷塔回流栗出水口与所述急冷塔顶部进水口相连，所述主水洗塔上部含氧有机化合物分离槽出水口与所述含氧有机化合物水栗进水口相连，所述含氧有机化合物水栗出水口与所述水洗塔顶冷却器顶部的进水口相连，所述水洗塔顶冷却器出水口与所述主水洗塔顶部的进水口相连，所述主水洗塔顶部出气口连接至烯烃分离装置。
[0015]作为优选，所述工艺水汽提部分包括工艺水缓冲罐、工艺水汽提塔进料栗、工艺水汽提塔、净化水循环栗、净化水换热器，所述工艺水缓冲罐进水口与所述烯烃分离装置水洗塔底部出水口相连，所述工艺水缓冲罐进水口还与所述急冷塔回流栗出水口相连，同时所述工艺水缓冲罐进水口还与所述含氧有机化合物水栗出水口相连，所述工艺水缓冲罐出水口与所述工艺水汽提塔进料栗进水口相连，所述工艺水汽提塔进料栗出水口与所述工艺水汽提塔中部进水口相连，所述工艺水汽提塔下部进气口与蒸汽输送管相连，所述工艺水汽提塔塔顶出气口与反应系统相连，所述工艺水汽提塔底部出水口与所述净化水循环栗进水口相连，所述净化水循环栗出水口与所述烯烃分离装置水洗塔上部进水口相连，所述净化水循环栗出水口还与外送管相连，同时所述净化水循环栗出