專利名稱:一種mto水洗水過濾裝置及該過濾裝置的再生系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種MTO水洗水過濾裝置，包括：至少兩個精過濾器，每個所述精過濾器設有進料閥、濾后液出口閥、排渣閥；每個所述精過濾器的內(nèi)部設有過濾元件，所述過濾元件的內(nèi)部為多孔結構，所述過濾元件的表層涂有金屬膜，且所述金屬膜的過濾精度高于0.2μm以上。本實用新型還提供了一種包括上述過濾裝置并對其進行再生的再生系統(tǒng)，包括可對過濾裝置進行反沖洗的物理清洗單元，并進一步包括可通過專門調制的清洗液對過濾裝置進行化學清洗的化學清洗再生單元。通過本實用新型能夠實現(xiàn)高精度過濾，有效去除水洗水中的細催化劑顆粒和油分，還可以通過再生系統(tǒng)提高過濾裝置的運行周期和使用壽命。
【專利說明】一種MTO水洗水過濾裝置及該過濾裝置的再生系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及煤化工領域，尤指一種MTO水洗水過濾裝置及該過濾裝置的再生系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]MTO是甲醇制烯烴工藝的簡稱，原料甲醇在流化床反應器內(nèi)高溫裂解為低碳烯烴和水，反應混合物(水和烯烴)經(jīng)過旋分與催化劑分離后，以氣態(tài)排出反應器。而后，氣態(tài)的反應混合物經(jīng)過兩級水洗，洗出去副產(chǎn)物水、低聚物和氣體中的殘留催化劑后，精制得到烯烴產(chǎn)品。MTO流程主要包括反應部分、產(chǎn)物凈化部分和產(chǎn)物分離部分，其中，反應部分包括反應器和再生器；產(chǎn)物凈化部分包括急冷塔、水洗塔、堿洗塔等；其余部分為產(chǎn)物分離部分。
[0003]氣態(tài)的反應混合物從流化床反應器出來后，為了凈化反應氣并脫除反應氣中的催化劑、水蒸汽、副產(chǎn)物等，反應氣先進入急冷塔用堿性水急冷，同時脫除酸性氣體副產(chǎn)物和大部分的催化劑。之后反應氣從急冷塔塔頂排出并進入水洗塔，進一步脫除細催化劑和副產(chǎn)物。從急冷塔底排出的水相稱為急冷水，從水洗塔底排出的水相稱為水洗水。
[0004]由于急冷水中含有較多催化劑顆粒，而且顆粒粒度較大(50%超過10 μπι)，會對泵、換熱器等帶來摩蝕，影響裝置的正常生產(chǎn)。而雖然水洗水中固體顆粒含量相對較少，而且粒度小，但由于含有黃油，在低線速的板式塔中(或填料塔中)，也容易引起在塔盤上的沉積問題，導致塔升高，甚至堵塞，給生產(chǎn)帶來危害。
[0005]US0234281和CN 1942558Α針對MTO急冷水，公開了一種采用一套串聯(lián)或并聯(lián)組合運行的一個或多個固液旋風分離器或旋液分離器，可以將催化劑分離后回收使用。常用的固體催化劑的粒度非常小，急冷水中催化劑粒徑在I?20 μ m，水洗水中的大部分顆粒粒徑小于5 μ m。然而常規(guī)的固液旋風分離器或者旋液分離器的有效捕捉粒徑均在10 μ m左右，只能去除急冷水中部分粒徑較大的催化劑顆粒，而對于水洗水中粒徑更細的催化劑無法達到理想的分離效果，因而導致這一部分的分離效率依然很低。
[0006]CN 101352620A公開了一種微旋流分離器，該微旋流芯管的直徑比普通旋流分離器的直徑小幾倍甚至幾十倍，因此固體顆粒在分離區(qū)受到的離心力和普通旋液分離器相比要大很多，但是這樣仍無法滿足水洗水的液固分離，不僅如此，由于微旋流芯管的直徑較小，極容易出現(xiàn)顆粒進入微旋流芯管并堵塞管道的情況，運行不穩(wěn)定。
[0007]綜上所述，對于MTO工藝過程中水洗水的過濾，目前的液固分離方法依然存在分離效率低、分離設備運行不穩(wěn)定的問題。
實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型的目的是提供一種MTO水洗水過濾裝置，能夠高精度過濾，有效去除水洗水中的細催化劑顆粒和油分。
[0009]本實用新型還提供了一種上述過濾裝置的再生系統(tǒng)，能夠對過濾元件進行循環(huán)清洗，提高運行周期和使用壽命。
[0010]本實用新型提供的技術方案如下:
[0011 ] 一種MTO水洗水過濾裝置，包括:
[0012]至少兩個精過濾器，每個所述精過濾器設有進料閥、濾后液出口閥、排渣閥；
[0013]每個所述精過濾器的內(nèi)部設有過濾元件，所述過濾元件的內(nèi)部為多孔結構，所述過濾元件的表層涂有金屬膜，且所述金屬膜的過濾精度高于0.2 μ m。
[0014]較佳地，所述過濾元件的底端封閉，頂端開口且頂端固定于所述精過濾器內(nèi)部的管板；
[0015]水洗水從所述過濾元件的外表面流向內(nèi)表面，濾后液從所述過濾元件的頂端開口流出。
[0016]較佳地，所述進料閥和所述排渣閥同時設于所述精過濾器的底部，且所述進料閥的位置高于所述排渣閥；
[0017]所述濾后液出口閥設于所述精過濾器的頂部。
[0018]—種MTO水洗水過濾裝置的再生系統(tǒng)，包括如前述的MTO水洗水過濾裝置，并進一步包括:
[0019]物理清洗單元；
[0020]所述物理清洗單元包括氣體緩沖罐、濾渣接收罐；
[0021]所述氣體緩沖罐的氣體出口與設于所述精過濾器頂部的反沖洗閥連通；
[0022]所述濾渣接收罐的濾渣進口與所述排渣閥連通，且所述濾渣接收罐的底部還設有濾渣外送閥。
[0023]較佳地，所述濾渣接收罐上設有充壓閥和第一排氣閥。
[0024]較佳地，所述的MTO水洗水過濾裝置的再生系統(tǒng)進一步包括:
[0025]化學清洗再生單元，其包括清洗液過濾器和清洗液儲罐；
[0026]所述清洗液過濾器內(nèi)部設有一清洗液過濾元件，所述清洗液過濾器上設有清洗液進口、清洗液濾后液出口閥、過濾后清洗液回流閥；
[0027]所述清洗液儲罐上設有清洗液回流總閥、清洗液出口閥、清洗液補充閥；
[0028]所述精過濾器上設有清洗液進料閥和清洗液回流閥；
[0029]所述清洗液進口通過一清洗液泵與所述清洗液出口閥連通，所述清洗液濾后液出口閥與所述清洗液進料閥連通；所述清洗液回流閥和所述過濾后清洗液回流閥分別與所述清洗液回流總閥連通。
[0030]較佳地，所述清洗液過濾器的頂部設有與所述氣體緩沖罐相連通的清洗液過濾反沖洗閥，所述清洗液過濾器底部設有與所述濾渣接收罐相連通的清洗液過濾排渣閥。
[0031 ] 較佳地，所述清洗液儲罐上設有第二排氣閥。
[0032]較佳地，所述清洗液儲罐上進一步設置清洗液回收閥，所述清洗液回收閥與所述精過濾器上的所述清洗液進料閥連通，并將所述精過濾器內(nèi)的清洗液反向依次通過所述清洗液進料閥、所述清洗液回收閥回流至所述清洗液儲罐。
[0033]通過本實用新型提供的MTO水洗水過濾裝置，能夠通過過濾元件上的金屬膜將細催化劑近乎完全攔截，不僅提高了過濾精度，而且由于金屬膜的隔離可以有效避免顆粒進入過濾元件內(nèi)部的孔狀結構并造成堵塞，保護了過濾元件的內(nèi)部結構。
[0034]而且本實用新型的過濾裝置的再生系統(tǒng)能夠對精過濾器實現(xiàn)在線循環(huán)再生，并針對固含量的組成和特性配置了清洗液，有效去除殘留在過濾元件上的高分子油分，使堵塞的過濾元件能夠很好的恢復，保證了精過濾器長周期的運行。

【附圖說明】

[0035]下面將以明確易懂的方式，結合【附圖說明】

優(yōu)選實施方式，對活動靶車及其訓練方法的上述特性、技術特征、優(yōu)點及其實現(xiàn)方式予以進一步說明。
[0036]圖1是本實用新型的MTO水洗水過濾裝置的一種實施例的結構示意圖；
[0037]圖2是本實用新型的再生系統(tǒng)的一種實施例的結構示意圖。
[0038]附圖標號說明:
[0039]1.第一進料閥；2.第一精過濾器；3.第一反沖洗閥；4.第一清洗液回流閥；5.第一濾后液出口閥；6.第一過濾元件；7.第一清洗液進料閥；8.第一排渣閥；9.第二進料閥；10.第二精過濾器；11.第二反沖洗閥；12.第二清洗液回流閥；13.第二濾后液出口閥；14.第二過濾元件；15.第二清洗液進料閥；16.第二排渣閥；17.清洗液濾后液出口閥；18.清洗液過濾反沖洗閥；19.過濾后清洗液回流閥；20.清洗液過濾元件；21.清洗液過濾器；22.清洗液回收閥；23.清洗液過濾排渣閥；24.第二排氣閥；25.清洗液回流總閥；26.清洗液補充閥；27.清洗液儲罐；28.清洗液出口閥；29清洗液泵；30.充壓閥；31.第一排氣閥；32.濾渣接收罐；33.濾渣外送閥；34.氣體緩沖罐。

【具體實施方式】
[0040]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對照【附圖說明】

本實用新型的【具體實施方式】。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖，并獲得其他的實施方式。
[0041]為使圖面簡潔，各圖中的只示意性地表示出了與本實用新型相關的部分，它們并不代表其作為產(chǎn)品的實際結構。另外，以使圖面簡潔便于理解，在有些圖中具有相同結構或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個，或僅標出了其中的一個。在本文中，“一個”不僅表示“僅此一個”，也可以表示“多于一個”的情形。
[0042]本實用新型的實施例包括含有兩個精過濾器和更多個精過濾器的情況，由于每個精過濾器的結構相同，因而用“第一” “第二”等進行區(qū)別。其他結構出現(xiàn)多次的情況也參照此方法進行區(qū)分。
[0043]在本實用新型的MTO水洗水過濾裝置的實施例一中，參照圖1，MTO水洗水過濾裝置包括第一精過濾器2和第二精過濾器10，其中，第一精過濾器2設有第一進料閥1、第一濾后液出口閥5、第一排渣閥8，以及設置在內(nèi)部的第一過濾元件6 ;第二精過濾器10設有第二進料閥9、第二濾后液出口閥13、第二排渣閥16，以及設置在內(nèi)部的第二過濾元件14。且第一過濾元件6和第二過濾元件14的內(nèi)部為多孔結構，表層涂有金屬膜，可有效防止細顆粒通過金屬膜，進而防止細顆粒進入多孔結構造成堵塞。金屬膜的過濾精度為0.2 μπι，即可過濾掉粒徑在0.2 μπι以上的顆粒。
[0044]在本實施例中，參照圖1，第一過濾元件6的底端封閉，頂端開口，因而將第一進料閥I和第一排渣閥8設于第一精過濾器2的底部，且要求第一進料閥I的位置高于第一排渣閥8的位置，保證水洗水的順利流入；同時將第一濾后液出口閥5設于第一精過濾器2的頂部，便于與頂端開口的第一過濾元件6相配合。第一過濾元件6通過頂端固定于第一精過濾器2的內(nèi)部管板上實現(xiàn)自身的固定，具體可通過螺紋連接或焊接安裝。第二精過濾器10的內(nèi)部結構參照第一精過濾器2。
[0045]本實施例的過濾裝置在使用時，如圖2所示，在具體的過濾過程中，水洗水從第一進料閥I進入第一精過濾器2，從第二進料閥9進入第二精過濾器10，并分別從第一過濾元件6和第二過濾元件14的金屬膜的外表面流向內(nèi)表面，固體顆粒被攔截在第一過濾元件6和第二過濾元件14的外表面，過濾后的水洗水從過濾元件的開口端作為濾清液流出，并分別從第一濾后液出口閥5和第二濾后液出口閥13流出。
[0046]本實用新型除了上述包括兩個精過濾器的實施例外，其他實施例也可以包括含有更多個精過濾器的情況，每個精過濾器的結構相同。
[0047]本實用新型的MTO水洗水過濾裝置運行較長的時間后，過濾元件部分孔道堵塞，過濾元件過濾通量降低，凈壓差升高，為了保證長周期運行，本實用新型還提供了一種包括上述MTO水洗水過濾裝置的再生系統(tǒng)，周期性對過濾元件進行在線清洗，使其恢復到起始狀態(tài)。
[0048]在再生系統(tǒng)的實施例一中，參照圖2，包括第一精過濾器2和第二精過濾器10，并進一步包括用于對精過濾器進行反沖洗脫除濾渣的物理清洗單元，物理清洗單元具體包括氣體緩沖罐34和濾渣接收罐32。氣體緩沖罐34的氣體出口分別與第一精過濾器2的第一反沖洗閥3和第二精過濾器10的第二反沖洗閥11連通，用于向精過濾器內(nèi)部壓入反沖洗氣體。濾渣接收罐32的濾渣進口分別與第一精過濾器2的第一排渣閥8和第二精過濾器10的第二排渣閥16連通，用于接收各精濾器在物理清洗時排出的濾渣。濾渣接收罐32的底部設有濾渣外送閥33，用于將濾渣達到一定量時進行外排。
[0049]在本實施例中，可以在濾渣接收罐32上設置充壓閥30和第一排氣閥31，用于系統(tǒng)的充壓和排壓操作，以保證系統(tǒng)的壓力平衡。
[0050]當精過濾器運行一段時間后，過濾元件受到有機物和小顆粒的堵塞，造成通量下降，壓差升高，無法通過物理反沖洗作業(yè)進行再生，因而需要對其進行化學清洗再生。為此，再生系統(tǒng)的實施例二在包括物理清洗單元的基礎上又進一步增加了化學清洗再生單元，參照圖2，其包括清洗液過濾器21和清洗液儲罐27。清洗液過濾器21的內(nèi)部設有一清洗液過濾元件20，該過濾元件的結構與精過濾器內(nèi)部的過濾元件結構類似，而且清洗液過濾器21上還設有清洗液進口、清洗液濾后液出口閥17、過濾后清洗液回流閥19。清洗液儲罐27上設有清洗液回流總閥25、清洗液出口閥28、用于向清洗液儲罐補充清洗液的清洗液補充閥26?第一精過濾器2上設有第一清洗液進料閥7和第一清洗液回流閥4，第二精過濾器10上設有第二清洗液進料閥15和第二清洗液回流閥12。清洗液過濾器21上的清洗液進口(圖中清洗液過濾器21右側底部的進口)通過清洗液泵29與清洗液儲罐27上的清洗液出口閥28連通，用于通過清洗液泵29將清洗液從清洗液儲罐27中泵入清洗液過濾器21中。當清洗液在清洗液過濾器21中被過濾后，從清洗液濾后液出口閥17中流出，并分別從第一清洗液進料閥7和第二清洗液進料閥15中流入至第一精過濾器和第二精過濾器中。在具體應用時，由于第一精過濾器和第二精過濾器是依次下線清洗的，因而清洗液濾后液出口閥17每次只單獨和第一清洗液進料閥7連通或者只和第二清洗液進料閥15連通。為了節(jié)約清洗液用量，實現(xiàn)重復利用，清洗液從第一精過濾器2的第一清洗液回流閥4流出，并通過清洗液回流總閥25流回至清洗液儲罐27中；清洗液從第二精過濾器10的第二清洗液回流閥12流出，并通過清洗液回流總閥25流回至清洗液儲罐27中；同時，清洗液過濾器21中未使用的清洗液也通過過濾后清洗液回流閥19流出，并通過清洗液回流總閥25流回至清洗液儲罐27中。
[0051]在本實施例中，由于清洗液過濾器在長時間過濾清洗液后也會產(chǎn)生較多濾渣，需要物理清洗，因而，參照圖2，在清洗液過濾器21的頂部設置清洗液過濾反沖洗閥18，且該清洗液過濾反沖洗閥18與氣體緩沖罐34連通，在清洗液過濾器21的底部設置與濾渣接收罐32相連通的清洗液過濾排渣閥23。具體的沖洗過程也與精過濾器的沖洗過程相同。
[0052]在本實施例中，清洗液儲罐27上設有第二排氣閥24，用于系統(tǒng)的排壓操作。
[0053]在本實施例中，為了實現(xiàn)對精過濾器內(nèi)的清洗液的回收，還可以進一步在清洗液儲罐27上進一步設置清洗液回收閥22，該清洗液回收閥22分別與第一精過濾器2上的第一清洗液進料閥7和第二精過濾器10上的第二清洗液進料閥15連通，第一精過濾器2內(nèi)的清洗液依次通過第一清洗液進料閥7和清洗液回收閥22回流至清洗液儲罐27內(nèi)，第二精過濾器10內(nèi)的清洗液依次通過第二清洗液進料閥15和清洗液回收閥22回流至清洗液儲罐27內(nèi)。
[0054]在本實用新型的再生系統(tǒng)實際應用的一個實施例中，物理清洗和化學清洗再生過程分別包括如下:
[0055](I)物理清洗。當系統(tǒng)過濾壓差達到設定值時，第一精過濾器2和第二精過濾器10輪流下線反沖洗。首先對第一精過濾器2進行清洗，關閉第一進料閥I和第一濾后液出口閥5，開啟第一清洗液回流閥4和第二排氣閥24，對第一精過濾器2進行泄壓。關閉第一清洗液回流閥4和第二排氣閥24，開啟第一反沖洗閥3，將一定壓力的反沖洗氣體從氣體緩沖罐34引出，并從第一精過濾器2的頂部引入進行充壓，然后開啟第一排渣閥8，反沖洗氣體壓送水洗水反向沖洗第一過濾元件6，使濾餅從第一過濾元件6上剝離，并從第一排渣閥8排入濾渣接收罐32。完成反沖洗作業(yè)后關閉第一反沖洗閥3和第一排渣閥8，開啟第一進料閥I和第一濾后液出口閥5，第一精過濾器2投入過濾運行，換第二精過濾器10進行下線反沖洗，具體反沖洗過程參照第一精過濾器2。
[0056](2)化學清洗再生。第一精過濾器2和第二精過濾器10輪流下線進行化學清洗再生。首先對第一精過濾器2進行清洗:清洗液泵29將清洗液儲罐27內(nèi)的清洗液送入清洗液過濾器21底部，清洗液過濾器21將清洗液中的有機沉淀物過濾后再將清洗液送入第一精過濾器2。開啟第一清洗液回流閥4、第二排氣閥24和第一清洗液進料閥7，將第一精過濾器2充滿清洗液后繼續(xù)循環(huán)沖洗30min，然后關閉清洗液泵29，將第一精過濾器2浸泡在清洗液中30min。浸泡完成后關閉第一清洗液回流閥4，開啟第一反沖洗閥3和清洗液回收閥22，利用反沖洗氣體將清洗液回收至清洗液儲罐27，完成第一精過濾器2的化學清洗再生，后第一精過濾器2投入過濾運行，換第二精過濾器10下線進行化學清洗再生，具體過程參照第一精過濾器2。
[0057]應當說明的是，上述實施例均可根據(jù)需要自由組合。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種MTO水洗水過濾裝置，其特征在于，包括: 至少兩個精過濾器，每個所述精過濾器設有進料閥、濾后液出口閥、排渣閥； 每個所述精過濾器的內(nèi)部設有過濾元件，所述過濾元件的內(nèi)部為多孔結構，所述過濾元件的表層涂有金屬膜，且所述金屬膜的過濾精度高于0.2μηι。2.根據(jù)權利要求1所述的MTO水洗水過濾裝置，其特征在于: 所述過濾元件的底端封閉，頂端開口且頂端固定于所述精過濾器內(nèi)部的管板； 水洗水從所述過濾元件的外表面流向內(nèi)表面，濾后液從所述過濾元件的頂端開口流出。3.根據(jù)權利要求2所述的MTO水洗水過濾裝置，其特征在于: 所述進料閥和所述排渣閥同時設于所述精過濾器的底部，且所述進料閥的位置高于所述排渣閥； 所述濾后液出口閥設于所述精過濾器的頂部。4.一種MTO水洗水過濾裝置的再生系統(tǒng)，其特征在于: 包括如權利要求1-3任一項所述的MTO水洗水過濾裝置，并進一步包括:物理清洗單元; 所述物理清洗單元包括氣體緩沖罐、濾渣接收罐； 所述氣體緩沖罐的氣體出口與設于所述精過濾器頂部的反沖洗閥連通； 所述濾渣接收罐的濾渣進口與所述排渣閥連通，且所述濾渣接收罐的底部還設有濾渣外送閥。5.根據(jù)權利要求4所述的MTO水洗水過濾裝置的再生系統(tǒng)，其特征在于， 所述濾渣接收罐上設有充壓閥和第一排氣閥。6.根據(jù)權利要求4所述的MTO水洗水過濾裝置的再生系統(tǒng)，其特征在于，并進一步包括: 化學清洗再生單元，其包括清洗液過濾器和清洗液儲罐； 所述清洗液過濾器內(nèi)部設有一清洗液過濾元件，所述清洗液過濾器上設有清洗液進口、清洗液濾后液出口閥、過濾后清洗液回流閥； 所述清洗液儲罐上設有清洗液回流總閥、清洗液出口閥、清洗液補充閥； 所述精過濾器上設有清洗液進料閥和清洗液回流閥； 所述清洗液進口通過一清洗液泵與所述清洗液出口閥連通，所述清洗液濾后液出口閥與所述清洗液進料閥連通；所述清洗液回流閥和所述過濾后清洗液回流閥分別與所述清洗液回流總閥連通。7.根據(jù)權利要求6所述的MTO水洗水過濾裝置的再生系統(tǒng)，其特征在于， 所述清洗液過濾器的頂部設有與所述氣體緩沖罐相連通的清洗液過濾反沖洗閥，所述清洗液過濾器底部設有與所述濾渣接收罐相連通的清洗液過濾排渣閥。8.根據(jù)權利要求6所述的MTO水洗水過濾裝置的再生系統(tǒng)，其特征在于， 所述清洗液儲罐上設有第二排氣閥。9.根據(jù)權利要求6所述的MTO水洗水過濾裝置的再生系統(tǒng)，其特征在于， 所述清洗液儲罐上進一步設置清洗液回收閥，所述清洗液回收閥與所述精過濾器上的所述清洗液進料閥連通，并將所述精過濾器內(nèi)的清洗液反向依次通過所述清洗液進料閥、所述清洗液回收閥回流至所述清洗液儲罐。
【文檔編號】B01D35-12GK204275622SQ201420734971
【發(fā)明者】馬洪璽, 張文軍, 李軍偉, 李少云 [申請人]上海藍科石化工程技術有限公司