專利名稱：Mto含催化劑微粉反應氣優化組合凈化分離的方法與裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于煤化工技術領域，涉及一種MTO含催化劑微粉反應氣優化組合凈化分 離的方法。具體地說，本發明涉及對MTO含催化劑微粉反應氣洗滌凈化降溫，對反應器出洗 滌塔(急冷塔/水洗塔)夾帶的霧沫及未洗滌下的催化劑微粉分離回收，對含催化劑洗滌 液(急冷水/水洗水)凈化循環、對洗滌液(急冷水/水洗水)中的催化劑微粉以固態顆粒 進行回收的方法。本發明還涉及一種MTO含催化劑微粉反應氣優化組合凈化分離的裝置。
背景技術：
MTO(Methanol To Olefins)是指由甲醇制造低碳烯烴(乙烯、丙烯、丁烯等)的 技術，主要原理是從煤出發經合成氣生產甲醇，再由甲醇轉化為低碳烯烴(主要成分為乙 烯和丙烯)，低碳烯烴是最重要的基本有機化工原料，市場需求旺盛。由于石油資源日益枯 竭，原油價格居高不下，傳統的低碳烯烴生產路線(裂解煉油所得輕烴和石腦油)將面臨原 料供應緊張的挑戰。MTO技術成功工業化將開辟一條嶄新的現代煤化工技術路線，具有資源 優勢和經濟優勢，對能源發展具有重要的意義。MTO反應部分包括反應器和再生器，產物凈 化部分包括急冷塔、水洗塔、堿洗塔和干燥塔，其余為產物分離部分。常用的反應器是流化 床反應器，在反應器內反應物甲醇和烯烴產物均以氣相存在，反應氣夾帶催化劑經反應器 頂部三級或四級旋風分離器后去產品凈化部分，因旋風分離器的分離局限性，反應器經旋 風分離后還夾帶少量顆粒粒徑小于10 μ m或者5 μ m的催化劑微粉顆粒，必須在產物凈化部 分進行有效去除，而MTO催化劑相對比較貴重，也需要采取有效的手段進行回收。US 6166282公開了一種MTO流化床反應器，在反應器頂部安裝有一組旋風分離 器，以從產物排出流中分離催化劑固體顆粒，防止催化劑顆粒被夾帶出反應器。雖然反應氣 流通過幾個旋風分離裝置，但是仍然會有催化劑顆粒隨產物排出流一起離開反應器，在急 冷塔和水洗塔內這些催化劑微粉分別隨急冷水和水洗水與反應氣體產物分離，隨急冷水和 水洗水進入水循環系統，從而造成下游設備的磨損、堵塞，縮短了裝置的運轉周期。US 5744680A公開了一種由氧化物制取輕烴的方法，其中含催化劑物流從濕法洗 滌步驟排出。US 6870072也公開了利用濕法洗滌區移走產物排出流中的催化劑。該專利申 請采用催化劑濃縮液排出裝置的方法，既造成了洗滌液(急冷水/水洗水)的浪費，又未能 有效回收催化劑微粉。US 0234281和CN 1942558A針對MTO急冷水，公開了一種采用一套串聯或并聯組 合運行的一個或多個固液旋風分離器或旋液分離器，催化劑經分離后回收使用。從反應器 排出的產物流在反應器內已經經過幾個氣固旋風分離裝置，因此MTO急冷水中催化劑顆粒 的粒徑非常小(一般不大于5微米)，水洗水中的顆粒會更小(3微米以下)。但常規的固 液旋風或旋液分離器的有效捕捉粒徑在5-10微米左右，只能去除因反應器頂旋風分離器 失效或操作不穩定等非正常工作條件下跑損的催化劑，而對于裝置平穩運行時旋風分離器 的正常工作狀態下很難去除5微米以下的固體顆粒，所以上述專利申請中的固液旋風或旋 液分離器只能用作跑催化劑事故時使用，正常操作情況下不能起到預期效果。
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上述專利申請都涉及控制反應氣中夾帶催化劑微粉或者夾帶催化劑微粉反應氣 經洗滌后的洗滌液(急冷水/水洗水)進行凈化的方法或裝置。而本領域尚未開發出一種 能經濟、高效、操作簡單且適于長周期運轉的對夾帶催化劑微粉反應氣進行凈化降溫，對洗 滌液(急冷水/水洗水)進行分離澄清再循環，對催化劑微粉以固態回收再利用的方法。因此，本領域迫切需要開發出一種能經濟、高效、操作簡單且適于長周期運轉的對 夾帶催化劑微粉反應氣進行凈化降溫，對洗滌液(急冷水/水洗水)進行分離澄清再循環， 對催化劑微粉以固態回收再利用的方法。
發明內容
本發明提供了一種新的MTO含催化劑微粉反應氣優化組合凈化分離的方法與裝 置，從而克服了現有技術存在的缺陷。一方面，本發明提供了一種MTO含催化劑微粉反應氣優化組合凈化分離的方法， 該方法包括(a)對MTO含催化劑微粉的反應氣進行洗滌凈化降溫，對洗滌后的反應氣中夾帶 的霧沫以及未洗滌下的催化劑微粉進行分離回收；(b)對含催化劑微粉的洗滌液進行固液分離，分離后凈化的洗滌液經后續換熱、汽 提處理后重復使用；以及(c)對含催化劑微粉的洗滌液進行固液分離，分離后含催化劑微粉的洗滌液再經 濃縮處理，最終采用離心脫水或干燥使催化劑微粉以固態形式回收。在一個優選的實施方式中，所述MTO含催化劑微粉反應氣夾帶的催化劑微粉顆粒 含量為l-500mg/m3，催化劑顆粒粒徑為0. 1_30 μ m，催化劑骨架密度為1. 1 3kg/m3。在另一個優選的實施方式中，所述對MTO含催化劑微粉反應氣進行洗滌凈化降溫 采用霧化液滴噴淋洗滌或動力波洗滌的方法進行；所述對洗滌后的反應氣中夾帶的霧沫以 及未洗滌下的催化劑微粉進行分離回收采用旋流管或者旋流板的方法進行。在另一個優選的實施方式中，所述對含催化劑微粉的洗滌液進行固液分離采用微 旋流分離或過濾分離進行，分離前洗滌液的固含量為30-400mg/L，分離后洗滌液的固含量 為 10-50mg/L。在另一個優選的實施方式中，所述分離后凈化的洗滌液經后續換熱、汽提冷卻去 除甲醇后回用，所述分離后含催化劑微粉的洗滌液再經濃縮處理，其中，所述分離后含催化 劑微粉的洗滌液占含催化劑微粉的洗滌液流量的1-10體積％。在另一個優選的實施方式中，所述分離后含催化劑微粉的洗滌液經微旋流分離與 重力沉降或微旋流分離與過濾、重力沉降耦合分離的方法進一步濃縮到固含量為30-70體 積％。在另一個優選的實施方式中，對所述固含量為30-70體積％的濃縮的分離后含催 化劑微粉的洗滌液進行干燥或者離心脫水，其中，所述干燥采用噴漿造粒干燥或者蒸汽回 轉管干燥的方法，干燥后的催化劑回收，干燥后的氣體去火炬或者冷凝后回收。在另一個優選的實施方式中，對所述固含量為30-70體積％的濃縮的分離后含催 化劑微粉的洗滌液進行干燥后的催化劑顆粒的含水量不大于5體積％，或者對所述固含量 為30-70體積％的濃縮的分離后含催化劑微粉的洗滌液進行離心脫水后的催化劑顆粒的含水量不大于10體積％。在另一個優選的實施方式中，該方法對所述MTO含催化劑微粉的催化劑顆粒去除 率大于99%，對分離后凈化的洗滌液的循環使用率超過98%，對分離后含催化劑微粉的洗 滌液中的催化劑微粉的回收率大于96%，系統操作能耗不大于0. 6MPa。另一方面，本發明提供了一種MTO含催化劑微粉反應氣優化組合凈化分離的裝 置，該裝置包括洗滌塔，用以對MTO含催化劑微粉的反應氣進行洗滌凈化降溫；氣-固/液分離器，用以對洗滌后的反應氣中夾帶的霧沫以及未洗滌下的催化劑 微粉進行分離回收；微旋流澄清器，用以對含催化劑微粉的洗滌液進行固液分離；換熱裝置、汽提裝置，用以對分離后凈化的洗滌液進行后續換熱、汽提處理；微旋流濃縮器，用以對分離后含催化劑微粉的洗滌液進行濃縮處理；以及離心脫水機或干燥機，用以使催化劑微粉以固態形式回收。
圖1是根據本發明一個實施方式的MTO含催化劑微粉反應氣組合凈化分離流程的 示意圖。圖2是根據本發明另一個實施方式的MTO含催化劑微粉反應氣組合凈化分離流程 的示意圖。圖3是根據本發明再一個實施方式的MTO含催化劑微粉反應氣組合凈化分離流程 的示意圖。圖4是根據本發明再一個實施方式的MTO含催化劑微粉反應氣組合凈化分離流程 的示意圖。
具體實施例方式本發明的發明人經過廣泛而深入的研究后發現，針對MTO反應氣凈化操作過程中 夾帶的催化劑微粉顆粒粒徑小(正常操作狀態下為1-10 μ m,事故狀態下為1-50 μ m)，固體 顆粒含量少，凈化要求高(催化劑顆粒去除率要求不低于98%)的特點，首先采用洗滌-旋 流耦合分離方法對反應氣中夾帶的催化劑微粉進行分離，因反應氣中夾帶的催化劑微粉為 經催化三旋分離不下來的催化劑微粉，反應氣氣量大且溫度高，不能用靜電或者精密過濾 的手段進行除塵(催化劑顆粒)，因此必須用濕法洗滌的手段對催化劑微粉進行去除；而通 過研究洗滌過程中，未洗滌下的催化劑顆粒在洗滌過程中會被液膜包覆的現象，進而啟發 了采用旋流氣-液分離方法對反應氣出洗滌塔(急冷塔/水洗塔)前夾帶的霧滴及催化劑 顆粒進行分離，進一步對反應氣進行分離；其次，對洗滌液(急冷水/水洗水)進行凈化處 理過程，研究了對洗滌液(急冷水/水洗水)這種操作通量大，固體顆粒粒徑小(1-10 μ m)， 大多顆粒粒徑小于5 μ m的固液體系特點，最有效、價廉的方法是采用旋流分離器；但是由 于常規的旋流、旋液分離器的分割粒徑大于5微米，在正常工況下很難去除5微米以下的固 體顆粒，而分離精度為1-2 μ m的高精密反沖洗過濾器又存在造價高，且占地面積大，易堵 塞等問題，在該工況下使用效果不理想，而微旋流分離器具有旋流分離裝置適用性廣泛、結構簡單、適應性強、易維護、可靠性高等優點，而且和普通的旋流分離裝置相比，分離效率要 高很多(d75小于3微米)；和高速離心分離器、精密反沖洗過濾器相比有投資成本低，易維 護，操作成本低等優勢，故采用微旋流分離技術對洗滌液(急冷水/水洗水)進行凈化分離 的方法，使凈化洗滌液(急冷水/水洗水)循環使用；再次，根據經濟、高效且操作簡單的要 求，采用微旋流濃縮加重力沉降耦合分離方法對催化劑濃縮液進行濃縮，最終采用干燥或 者離心分離對催化劑濃縮液進行脫水處理，實現催化劑顆粒以固態回收的方法。基于上述 發現，本發明得以完成。在本發明的第一方面，提供了一種對MTO含催化劑微粉反應氣凈化分離，對洗滌 液(急冷水/水洗水)凈化、催化劑微粉回收的方法，該方法包括對MTO含催化劑微粉反應氣進行洗滌凈化、降溫，對洗滌后的反應氣出洗滌塔(急 冷塔/水洗塔)前夾帶的霧沫及未洗滌下的催化劑微粉進行分離回收，以對含催化劑微粉 的反應氣進行凈化；對洗滌后含催化劑的洗滌液(急冷水/水洗水)進行密閉固液分離，以去除洗滌 液(急冷水/水洗水)中的催化劑顆粒；對固液分離后的凈化洗滌液(急冷水/水洗水)去后續裝置處理后進行循環利 用，保障后續換熱及汽提裝置連續穩定運行；對固液分離后的含催化劑濃縮液進行進一步的濃縮，以得到濃度更高的催化劑漿 液；對經進一步濃縮后的催化劑漿液去干燥或者離心脫水處理，以使催化劑微粉以固 態形式回收；對經干燥產生的反應氣去火炬燃燒或者經冷凝器冷凝回收；對經離心脫水過程產生的凈化洗滌液(急冷水/水洗水)送往洗滌塔(急冷塔/ 水洗塔)進行回用。 較佳地，所述MTO反應氣夾帶的催化劑微粉顆粒含量為l-500mg/m3，催化劑顆粒粒 徑為0. 1-30 μ m，催化劑骨架密度為1. l-3kg/m3。較佳地，所述的反應氣凈化洗滌可采用霧化液滴洗滌或者動力波洗滌進行。較佳地，所述對洗滌后的反應氣出洗滌塔(急冷塔/水洗塔)前夾帶的霧沫及未 洗滌下的催化劑微粉可采用旋流氣_固/液分離器或者旋流板氣_液分離器進行分離回 收。在分離過程中，由于固體顆粒是以液膜包覆形式，對3微米以下的微細催化劑顆粒也能 有效去除，分離過程能耗不大于0. 005MPa。較佳地，所述對MTO反應氣夾帶的催化劑微粉顆粒進行洗滌、塔頂旋流分離后，催 化劑顆粒去除率不低于99%。較佳地，對含催化劑微粉的全部或部分洗滌液(急冷水/水洗水)首先進行澄清 處理，該澄清過程的固液分離可采用微旋流分離的方法進行。較佳地，對含催化劑微粉的全部或部分洗滌液(急冷水/水洗水)澄清過程的固 液分離也可直接采用高精密過濾器進行直接過濾分離。較佳地，澄清處理前洗滌液(急冷水/水洗水)的固含量為30_400mg/L，澄清處理 后洗滌液(急冷水/水洗水)的固含量為10-50mg/L，該分離過程能耗不大于0. 2MPa。較佳地，所述含催化劑微粉的全部洗滌液(急冷水/水洗水)進行了微旋流或精密過濾分離，凈化后的洗滌液(急冷水/水洗水)去后續換熱、汽提等裝置后返回循環使用。較佳地，所述含催化劑微粉的部分洗滌液(急冷水/水洗水)進行了微旋流或精 密過濾分離，凈化后的洗滌液(急冷水/水洗水)返回急冷塔底液相上部達到平衡濃度后 去后續換熱、汽提等裝置后返回循環使用。較佳地，所述澄清過程產生的含催化劑的固相濃縮液進入后續分離濃縮裝置進一 步處理，該固相濃縮液占澄清處理洗滌液(急冷水/水洗水)流量的1-10體積％。較佳地，所述含催化劑的固相濃縮液可采用微旋流分離與重力沉降耦合分離方法 進行進一步濃縮。較佳地，所述含催化劑的固相濃縮液也可采用微旋流分離與過濾、重力沉降耦合 分離方法進行進一步濃縮。較佳地，所述催化劑的固相濃縮液進行進一步濃縮后得到固含量為30-70體積％ 的催化劑漿液，其中，分離過程產生的澄清液返回洗滌塔(急冷塔/水洗塔)底部，該分離 過程能耗不大于0. 25MPa。較佳地，對所述30-70體積％的催化劑漿液進行進一步脫水處理，以使催化劑以 固相狀態回收。較佳地，所述脫水過程可采用噴漿造粒干燥或者蒸汽回轉管干燥的方法進行脫 水，干燥處理后的催化劑顆粒含水不大于5%。較佳地，所述干燥脫水過程產生的氣體可直接去火炬燃燒處理。較佳地，所述干燥脫水過程產生的氣體也可通過冷凝器冷凝后返回洗滌塔(急冷 塔/水洗塔)回用。較佳地，所述脫水過程也可采用離心脫水，脫水后催化劑顆粒的含水量不大于10
體積％。較佳地，所述離心脫水產生的凈化洗滌液(急冷水/水洗水)返回洗滌塔(急冷 塔/水洗塔)循環使用。較佳地，所述通過微旋流分離、精密過濾分離、重力沉降、干燥脫水或離心脫水等 組合分離過程后，洗滌液(急冷水/水洗水)中催化劑微粉回收率大于96%，系統操作能耗 不大于0. 6MPa。 具體地，本發明的對MTO含催化劑微粉反應氣凈化分離，對洗滌液(急冷水/水洗 水)凈化、催化劑微粉脫水回收的方法包括首先，對MTO含催化劑微粉反應氣進行霧化液滴或者動力滌洗滌凈化、降溫，其中 反應氣中夾帶的催化劑顆粒含量為l-500mg/m3，催化劑顆粒粒徑為0. 1_10μπι，催化劑骨架 密度為2. 1-2. 5kg/m3 ；再對洗滌后的反應氣出洗滌塔(急冷塔/水洗塔)前夾帶的霧沫及 未洗滌下的催化劑微粉進行分離回收，以上過程對反應氣中夾帶的催化劑微粉顆粒的去除 效率不低于99% ；其次，對進入洗滌液(急冷水/水洗水)的催化劑進行凈化分離，防止洗滌液(急 冷水/水洗水)夾帶催化劑微粉進入后續換熱、汽提等裝置堵塞設備，進而影響整個系統的 長周期運行，該過程采用微旋流分離方法對35%的循環洗滌液(急冷水/水洗水)進行凈 化分離(其中循環洗滌液(急冷水/水洗水)的固含量約200-300mg/L，澄清凈化后的洗滌液(急冷水/水洗水)為20-30mg/L，分離過程能耗不大于0. 2MPa)，澄清凈化液返回洗滌 塔(急冷塔/水洗塔)液相空間的上部，然后由泵打到后續換熱、汽提裝置處理后返回循環 使用(其中洗滌液(急冷水/水洗水)在整個循環系統中的平衡濃度約為210-230mg/L)；最后，對進入洗滌液(急冷水/水洗水)的催化劑進行分離回收，起到防止微細固 體顆粒物擴散帶來的環境問題，且回收了資源，該過程首先采用微旋流濃縮-重力沉降耦 合分離方法對微旋流澄清過程中產生的催化劑濃縮液進一步濃縮到固含量為30-70%的狀 態，最后通過離心機將該催化劑濃縮漿液進行脫水處理，脫水后催化劑顆粒(含水不大于 10%)以固態形式進行回收，脫水過程產生的澄清洗滌液(急冷水/水洗水)返回洗滌塔 (急冷塔/水洗塔)進行回用。較佳地，所述MTO含催化劑微粉反應氣通過濕法洗滌加旋流脫液處理后，進行了 所述微旋流分離后，反應氣中夾帶的催化劑微粉顆粒的去除效率不低于99%，旋流分離過 程能耗不大于0. 005MPa。較佳地，所述對洗滌液(急冷水/水洗水)凈化微旋流分離過程，催化劑微粉去除 率不低于90 %，分離精度為1-2 μ m。較佳地，所述占洗滌液(急冷水/水洗水)循環量35 %的含催化劑洗滌液(急冷水 /水洗水)進行微旋流分離后最終循環洗滌液(急冷水/水洗水)的固含量不大于250mg/ L，洗滌液(急冷水/水洗水)循環使用率不低于98%。以下參看附圖。圖1是根據本發明一個實施方式的MTO含催化劑微粉反應氣組合凈化分離流程的 示意圖。該流程是對全部的洗滌液(急冷水/水洗水)進行微旋流分離凈化。如圖1所 示，MTO高溫含催化劑微粉反應氣由洗滌塔(急冷塔/水洗塔)1底部進入，從洗滌塔(急 冷塔/水洗塔)頂自上而下多層噴淋霧滴與自下而上的反應氣逆向接觸，在該段完成對反 應氣降溫和洗滌去除反應氣中催化劑微粒的過程，接著再通過塔頂安裝的旋流氣-固/液 分離器8對反應氣出洗滌塔(急冷塔/水洗塔)前夾帶的霧沫及未洗滌下的催化劑微粉進 行分離回收，以上兩過程完成了對反應氣凈化，催化劑微粉進入洗滌液(急冷水/水洗水) 中；全部的循環洗滌液(急冷水/水洗水)由循環泵打入微旋流澄清器2進行微旋流分離， 經凈化分離后的洗滌液(急冷水/水洗水)去后續換熱、汽提裝置9處理后再返回洗滌塔 (急冷塔/水洗塔)循環使用；微旋流凈化分離過程分離出的含催化劑濃縮液進入微旋流 濃縮器3、沉降濃縮罐4進行進一步的濃縮，該過程產生的澄清液返回洗滌塔(急冷塔/水 洗塔)回用；進一步濃縮后的催化劑漿液送往離心脫水機5進行脫水，脫水后的催化劑微粉 以固態回收，脫水產生的澄清液返回急冷塔回用，如此循環處理。圖2是根據本發明另一個實施方式的MTO含催化劑微粉反應氣組合凈化分離流程 的示意圖。如圖2所示，該流程與圖1所示的流程不同的是，離心脫水機5由噴漿造粒干燥 機7取代，經微旋流濃縮器3、沉降濃縮罐4進一步濃縮后的催化劑漿液送往噴漿造粒干燥 機干燥，經干燥處理后的催化劑微粉回收，干燥過程產生的廢氣送往冷凝器6冷凝后返回 急冷塔回用或者將該廢氣直接送往火炬燃燒處理。該流程將只需部分對洗滌液(急冷水/水洗水)進行固液微旋流分離，一部分急 冷水從洗滌塔(急冷塔/水洗塔)底部抽出后直接循環使用。圖3是根據本發明再一個實施方式的MTO含催化劑微粉反應氣組合凈化分離流程的示意圖。如圖3所示，該流程與圖1所示的流程不同的是，部分(約35%)的循環洗滌 液(急冷水/水洗水)由泵打入微旋流澄清器2進行處理，澄清后的洗滌液(急冷水/水 洗水)返回急冷塔液相空間的上部，然后再送往后續換熱、汽提裝置處理后返回洗滌塔(急 冷塔/水洗塔)循環使用。該流程的特點是洗滌液(急冷水/水洗水)中催化劑微粉始終 保持一個較低的平衡濃度，保障后續設備的連續運轉周期，循環洗滌液(急冷水/水洗水) 處理量小，起到節能降耗的作用。圖4是根據本發明再一個實施方式的MTO含催化劑微粉反應氣組合凈化分離流程 的示意圖。如圖4所示，該流程與圖2所示的流程不同的是，部分(約35%)的循環洗滌 液(急冷水/水洗水)由泵打入微旋流澄清器2進行處理，澄清后的洗滌液(急冷水/水 洗水)返回急冷塔液相空間的上部，然后再送往后續換熱、汽提裝置處理后返回洗滌塔(急 冷塔/水洗塔)循環使用，與流程3的方法相同，后續濃縮脫水采用流程2的方法。由于洗滌塔(急冷塔/水洗塔)內溶液部分進行旋流分離外排后，始終有部分固 體顆粒會排出裝置，整個裝置循環洗滌液(急冷水/水洗水)含固量會保持在一個平衡濃 度，只要滿足循環使用的要求即可。這樣可以減少洗滌液(急冷水/水洗水)微旋流分離 器的處理量，降低了分離的能耗。由于急冷水一般為水采用霧化噴淋洗滌降溫，所以采取對部分急冷液進行微旋流 分離分離既可以保證循環洗滌液(急冷水/水洗水)的固含量保持在一個合理的平衡濃 度，又可以減少分離能耗和減少占地面積。因此，對MTO含催化劑微粉反應氣組合凈化分離 來說圖3為最優流程。本發明的方法和裝置的主要優點在于本發明首先通過逆流洗滌與旋流脫液耦合方法對MTO含催化劑微粉反應氣進行 降溫凈化，其中利用了微細催化劑顆粒被霧化液滴包覆的特點，有效提高了催化劑顆粒的 去除率；其次采用微旋流分離方法對循環洗滌液(急冷水/水洗水)進行分離凈化，提高了 洗滌液(急冷水/水洗水)循環使用效率，延長了裝置的使用周期；最后采用分級分步濃縮 與脫水耦合的思路對催化劑微粉進行有效回收，回收了資源，減少了投資和維護成本并降 低了能耗。本發明對MTO含催化劑微粉反應氣采用洗滌降溫與旋流氣-固(液)耦合處理 工藝，對洗滌液(急冷水/水洗水)采用一次澄清二次濃縮最后干燥或離心脫水回收催化 劑的耦合處理工藝，可有效去除MTO反應氣中夾帶的催化劑，且采用密閉處理的方法，消除 了洗滌液(急冷水/水洗水)中甲醇的危害，保證洗滌液(急冷水/水洗水)的連續循環， 有效回收催化劑微粉，保障后續換熱及汽提裝置連續穩定運行。本發明操作簡單、能耗低且 資源回收率高，適用于處理包括MTO反應氣及其塔夾帶微細固體顆粒煙氣、反應氣凈化分 離過程。在本發明提及的所有文獻都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻被單獨 引用作為參考那樣。此外應理解，在閱讀了本發明的上述講授內容之后，本領域技術人員可 以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
權利要求
1.一種MTO含催化劑微粉反應氣優化組合凈化分離的方法，該方法包括(a)對MTO含催化劑微粉的反應氣進行洗滌凈化降溫，對洗滌后的反應氣中夾帶的霧 沫以及未洗滌下的催化劑微粉進行分離回收；(b)對含催化劑微粉的洗滌液進行固液分離，分離后凈化的洗滌液經后續換熱、汽提處 理后重復使用；以及(c)對含催化劑微粉的洗滌液進行固液分離，分離后含催化劑微粉的洗滌液再經濃縮 處理，最終采用離心脫水或干燥使催化劑微粉以固態形式回收。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述MTO含催化劑微粉反應氣夾帶的催化劑 微粉顆粒含量為l-500mg/m3，催化劑顆粒粒徑為0. 1-30 μ m,催化劑骨架密度為1. 1 3kg/3m ο
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對MTO含催化劑微粉反應氣進行洗滌凈 化降溫采用霧化液滴噴淋洗滌或動力波洗滌的方法進行；所述對洗滌后的反應氣中夾帶的 霧沫以及未洗滌下的催化劑微粉進行分離回收采用旋流管或者旋流板的方法進行。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對含催化劑微粉的洗滌液進行固液分 離采用微旋流分離或過濾分離進行，分離前洗滌液的固含量為30-400mg/L，分離后洗滌液 的固含量為10-50mg/L。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述分離后凈化的洗滌液經后續換熱、汽提 冷卻去除甲醇后回用，所述分離后含催化劑微粉的洗滌液再經濃縮處理，其中，所述分離后 含催化劑微粉的洗滌液占含催化劑微粉的洗滌液流量的1-10體積％。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述分離后含催化劑微粉的洗滌液經微旋 流分離與重力沉降或微旋流分離與過濾、重力沉降耦合分離的方法進一步濃縮到固含量為 30-70 體積 ％。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，對所述固含量為30-70體積％的濃縮的分離 后含催化劑微粉的洗滌液進行干燥或者離心脫水，其中，所述干燥采用噴漿造粒干燥或者 蒸汽回轉管干燥的方法，干燥后的催化劑回收，干燥后的氣體去火炬或者冷凝后回收。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，對所述固含量為30-70體積％的濃縮的分離 后含催化劑微粉的洗滌液進行干燥后的催化劑顆粒的含水量不大于5體積％，或者對所述 固含量為30-70體積％的濃縮的分離后含催化劑微粉的洗滌液進行離心脫水后的催化劑 顆粒的含水量不大于10體積％。
9.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該方法對所述MTO含催化劑微粉的催化劑顆 粒去除率大于99%，對分離后凈化的洗滌液的循環使用率超過98%，對分離后含催化劑微 粉的洗滌液中的催化劑微粉的回收率大于96%，系統操作能耗不大于0. 6MPa。
10.一種MTO含催化劑微粉反應氣優化組合凈化分離的裝置，該裝置包括洗滌塔，用以對MTO含催化劑微粉的反應氣進行洗滌凈化降溫；氣-固/液分離器，用以對洗滌后的反應氣中夾帶的霧沫以及未洗滌下的催化劑微粉 進行分離回收；微旋流澄清器，用以對含催化劑微粉的洗滌液進行固液分離；換熱裝置、汽提裝置，用以對分離后凈化的洗滌液進行后續換熱、汽提處理；微旋流濃縮器，用以對分離后含催化劑微粉的洗滌液進行濃縮處理；以及離心脫水機或干燥機，用以使催化劑微粉以固態形式回收。
全文摘要
本發明涉及MTO含催化劑微粉反應氣優化組合凈化分離的方法與裝置，提供了一種MTO含催化劑微粉反應氣優化組合凈化分離的方法，該方法包括(a)對MTO含催化劑微粉的反應氣進行洗滌凈化降溫，對洗滌后的反應氣中夾帶的霧沫以及未洗滌下的催化劑微粉進行分離回收；(b)對含催化劑微粉的洗滌液進行固液分離，分離后凈化的洗滌液經后續換熱、汽提處理后重復使用；以及(c)對含催化劑微粉的洗滌液進行固液分離，分離后含催化劑微粉的洗滌液再經濃縮處理，最終采用離心脫水或干燥使催化劑微粉以固態形式回收。還提供了一種MTO含催化劑微粉反應氣優化組合凈化分離的裝置。
文檔編號B01D50/00GK102093153SQ20101053390
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月5日 優先權日2010年11月5日
發明者呂文杰, 崔馨, 張艷紅, 徐效梅, 李志明, 楊強, 汪華林, 許德建 申請人:華東理工大學