一種甲醇制烯烴裝置中的急冷水洗系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及化工設備領域，特別是涉及一種甲醇制烯烴裝置中的急冷水洗系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]乙烯、丙烯等低碳烯烴是重要的基本化工原料，隨著我國國民經濟的發(fā)展，特別是現(xiàn)代化學工業(yè)的發(fā)展對低碳烯烴的需求日漸攀升，供需矛盾也將日益突出。同時我國又是一個石油資源相對匱乏的國家，相對的我國的煤炭資源較豐富，因而以煤或天然氣合成的甲醇為原料生產低碳烯烴的化工技術，既甲醇制烯烴技術成為我國緩解低碳烯烴供需矛盾的最佳選擇。隨著以中科院大連化物所開發(fā)的DMT0技術為代表的一批具有我國自主知識產權的甲醇制烯烴技術的陸續(xù)出現(xiàn)，近年來，國內自主開發(fā)的甲醇制烯烴裝置陸續(xù)投入了運行，隨著運行時間的增長，經過不斷總結經驗，優(yōu)化改造，各套裝置陸續(xù)進入穩(wěn)定運行，高負荷生產，并實現(xiàn)了良好的經濟效益。目前的甲醇制烯烴裝置主要由以下三部分組成:反應系統(tǒng)、余熱回收系統(tǒng)、以及急冷水洗系統(tǒng)。如圖1所示，急冷水洗系統(tǒng)主要包括急冷循環(huán)部分、水洗循環(huán)部分、工藝水汽提部分和烯烴分離裝置水洗塔，急冷循環(huán)部分主要包括急冷塔、急冷水栗、急冷水旋液栗、旋液分離器、急冷水換熱器和急冷水冷卻器，水洗循環(huán)部分主要包括主水洗塔、水洗水輸出栗、水洗水換熱器、水洗水第一冷卻器和水洗水第二冷卻器，工藝水汽提部分主要包括污水汽提塔進料沉降罐、污水汽提塔進料栗和污水汽提塔。
[0003]裝置運行過程中，由反應系統(tǒng)來的反應產物混合組分首先進入急冷塔，除去部分催化劑，得到產物進入水洗塔，進一步除去雜質后的混合組分進入后續(xù)的烯烴分離裝置，同時部分水洗水、部分急冷水及來自烯烴分離裝置水洗塔的水洗水在工藝水汽提塔進料沉降罐處混合后進入工藝水汽提塔經汽提，回收的甲醇、二甲醚回送至反應系統(tǒng)，汽提過的水一部分外排，一部分進入烯烴分離裝置水洗塔，用于洗滌進入烯烴分離裝置水洗塔的氣體中少量的含氧有機化合物。
[0004]在甲醇制烯烴長周期運行過程中，發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)有技術中存在以下問題:現(xiàn)有技術的急冷水洗部分主水洗塔在裝置運行3個月后塔壓逐漸升高，當壓差高至30Kpa后，裝置無法繼續(xù)運行。停工檢修后發(fā)現(xiàn)主水洗塔下部5層塔盤被催化劑細粉及重芳烴油泥堵塞，重芳烴主要為多甲基苯和多環(huán)芳烴(四甲基苯、五甲基苯、六甲基苯、萘、蒽等)。
[0005]急冷水、水洗水中含有催化劑細粉，進入工藝水汽提塔汽提后，造成工藝水汽提塔塔盤結垢，塔壓升高，再沸器堵塞，運行周期不超過6個月。
[0006]工藝水汽提塔汽提后的凈化水含催化劑細粉，造成烯烴分離裝置水洗塔塔盤堵塞，壓差升高無法運行。
[0007]主水洗塔中水洗水與液態(tài)烴類(含重芳烴，比重約0.9)不易分開，水洗水進入工藝水汽提塔汽提甲醇、二甲醚有機氧化物的同時，也汽提出了烴類組分，較重的烴類組分與有機氧化物一起進入反應器回煉引起催化劑結焦增加，從而影響了催化劑的選擇性和活性。
[0008]急冷水、水洗水中的催化劑及重芳烴造成下游換熱器堵塞，每月都需要抽芯清理，每年需要300萬元以上的費用，大約兩年需要一次大修，大修費用在5000萬元以上，目前大型化工裝置要求3年以上進行一次大修，造成裝置的運行周期短，檢修費用大。
[0009]從上述內容可以看出，解決催化劑和重芳烴對主水洗塔塔盤的堵塞，減少換熱器的堵塞，分離出主水洗塔中的液態(tài)烴是延長裝置運行周期的關鍵。
【實用新型內容】
[0010]為了克服上述缺陷和不足本實用新型提供以下技術方案:一種甲醇制烯烴裝置中的急冷水洗系統(tǒng)，所述急冷水洗系統(tǒng)包括急冷循環(huán)部分、水洗循環(huán)部分、工藝水汽提部分和烯烴分離裝置水洗塔，所述急冷循環(huán)部分包括急冷塔、急冷水栗、急冷水旋液栗、旋液分離器、急冷水換熱器、急冷水冷卻器，所述急冷塔下部進氣口與反應氣輸送管相連，所述急冷塔底部出水口分別與所述急冷水栗進水口和所述急冷水旋液栗進水口相連，所述急冷水旋液栗出水口與所述旋液分離器進水口相連，所述旋液分離器的清液出水口與所述急冷塔下部進水口相連，所述急冷水栗出水口與所述急冷水換熱器進水口相連，所述急冷水換熱器出水口與所述急冷水冷卻器進水口相連，所述急冷水冷卻器出水口連接到所述急冷塔中部的進水口，所述急冷循環(huán)部分還設置有急冷水汽提塔、急冷水汽提塔塔底栗，所述急冷水汽提塔內的塔盤為抗堵塞塔盤，所述急冷水栗出水口還與所述急冷水汽提塔上部進水口相連，所述急冷水汽提塔下部的進氣口連接蒸汽輸送管，所述急冷水汽提塔頂部出氣口與所述急冷塔中部進氣口相連，所述急冷水汽提塔底部出水口與所述急冷水汽提塔塔底栗進水口相連。
[0011]作為優(yōu)選，所述的急冷塔分為上下兩部分，塔下部采用折流板塔盤，上部采用抗堵塞塔盤，所述急冷塔上部與抗堵塞塔盤配合還設有重油分離槽，所述重油分離槽出口與重油外送栗進口相連，所述急冷塔上部的進水口與急冷塔回流栗出水口相連，所述急冷塔回流栗進水口與主水洗塔底部出水口相連。這樣就使得絕大部分重油被去除，不再進入后面的主水洗塔。從而避免了重油凝結在主水洗塔塔盤及后續(xù)換熱器中造成堵塞。
[0012]作為優(yōu)選，在所述急冷塔上部的進水口與所述急冷塔回流栗出水口相連的管路上設置有洗油注入點。通過加入洗油使得重油和催化劑細粉混合凝結成的油泥被溶解后從急冷塔上部抗阻塞塔盤上脫落，重油隨洗油成分一同進入重油分離槽并最終被排出，催化劑細粉隨急冷水回到急冷塔塔底，再經急冷水汽提塔或旋液分離器排出。
[0013]作為優(yōu)選，所述洗油注入點注入的洗油為碳七到碳九的烷烴及芳烴的混合物，洗油的注入量為回流水洗水流量的1%?10%。這樣一方面能更好的溶解凝結在急冷塔上部抗阻塞塔盤上的重油和催化劑混合形成的油泥，同時又不會浪費洗油，同時不會對急冷塔上部抗堵塞塔盤的濾除造成額外的壓力。
[0014]作為優(yōu)選，所述水洗循環(huán)部分包括主水洗塔、水洗水栗、水洗水換熱器、水洗水第一冷卻器、急冷塔回流栗、汽油外送栗、含氧有機化合物水栗、水洗塔頂冷卻器，所述主水洗塔下部設有分離塔盤、汽油分離槽，上部設含氧有機化合物分離塔盤、含氧有機化合物分離槽，所述急冷塔頂部出氣口與所述主水洗塔下部進氣口相連，所述主水洗塔下部汽油分離槽出液口與所述汽油外送栗進液口相連，所述主水洗塔下部進水口與去離子水送水管相連，所述主水洗塔底部出水口與所述水洗水栗進水口相連，所述水洗水栗出水口與所述水洗水換熱器進水口相連，所述水洗水換熱器出水口與所述水洗水第一冷卻器進水口相連，所述水洗水第一冷卻器出水口連接到所述主水洗塔中部的進水口，所述主水洗塔底部出水口還與所述急冷塔回流栗進水口相連，所述急冷塔回流栗出水口與所述急冷塔頂部進水口相連，所述主水洗塔上部含氧有機化合物分離槽出水口與所述含氧有機化合物水栗進水口相連，所述含氧有機化合物水栗出水口與所述水洗塔頂冷卻器頂部的進水口相連，所述水洗塔頂冷卻器出水口與所述主水洗塔頂部的進水口相連，所述主水洗塔頂部出氣口連接至烯烴分離裝置。
[0015]作為優(yōu)選，所述工藝水汽提部分包括工藝水緩沖罐、工藝水汽提塔進料栗、工藝水汽提塔、凈化水循環(huán)栗、凈化水換熱器，所述工藝水緩沖罐進水口與所述烯烴分離裝置水洗塔底部出水口相連，所述工藝水緩沖罐進水口還與所述急冷塔回流栗出水口相連，同時所述工藝水緩沖罐進水口還與所述含氧有機化合物水栗出水口相連，所述工藝水緩沖罐出水口與所述工藝水汽提塔進料栗進水口相連，所述工藝水汽提塔進料栗出水口與所述工藝水汽提塔中部進水口相連，所述工藝水汽提塔下部進氣口與蒸汽輸送管相連，所述工藝水汽提塔塔頂出氣口與反應系統(tǒng)相連，所述工藝水汽提塔底部出水口與所述凈化水循環(huán)栗進水口相連，所述凈化水循環(huán)栗出水口與所述烯烴分離裝置水洗塔上部進水口相連，所述凈化水循環(huán)栗出水口還與外送管相連，同時所述凈化水循環(huán)栗出