[发明专利]适用于煤基甲醇制丙烯工艺的提高工艺蒸汽塔负荷的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及煤基甲醇制丙烯工艺，更具体地说，是一种适用于煤基甲醇制丙烯工艺的提高工艺蒸汽塔负荷的方法及其系统。

背景技术

低碳烯烃之一的丙烯是化学工业中重要的基本有机化工原料，长期以来国内外丙烯的来源主要依靠石脑油裂解技术。近十年来，随着石油资源的逐渐减少、国际原油价格不断上涨，丙烯的生产成本不断升高，极大程度上制约了丙烯工业的发展。于是，国内外的一些研究学者努力寻找以非石油资源为原料生产丙烯的新方法。随着甲醇装置工业化生产技术的日趋成熟，以煤或天然气资源生成甲醇再制取丙烯的生产路线越来越受到人们的关注。

世界首套50万吨/年煤基甲醇制丙烯(MTP)工业装置在神华宁夏煤业集团于2010年10月4日顺利投产，并产出合格丙烯。工艺蒸汽塔提供MTP反应所需的工艺蒸汽，在反应完成后与生成的水一起进入激冷塔中被分离。分离后的部分工艺水经工艺蒸汽塔生成蒸汽后返回到MTP反应器中循环使用。

工艺蒸汽塔产生的蒸汽有如下作用：1、降低甲醇的分压，同时还降低了生成的低碳烯烃的分压，减缓低碳烯烃的聚合；2、带走反应热。因MTP反应为强放热反应，过高温度对催化剂性能会产生影响；3、反应中加入蒸汽具有降低催化剂结焦速率等作用。

鉴于蒸汽对于煤基甲醇制丙烯工艺的上述积极作用，以及为了满足装置扩能改造等方面的要求，需对现有的蒸汽发生系统进行改造，以提高其运行负荷，增大蒸汽产量。

发明内容

本发明的目的之一在于：提供一种适用于煤基甲醇制丙烯工艺的提高工艺蒸汽塔负荷的方法。

本发明的另一目的在于：提供一种适用于煤基甲醇制丙烯工艺过程的工艺蒸汽发生系统。

本发明所提供的提高工艺蒸汽塔负荷的方法，包括以下步骤：

(a)用于发生蒸汽的工艺水经烃油聚结器脱除烃类物质后输送至蒸汽塔冷凝器进行预加热，然后输送至工艺水预热器进行加热；

(b)经工艺水预热器加热后的工艺水输送至蒸汽塔底部的再沸器进一步加热并发生蒸汽；所述再沸器采用中压蒸汽作为热源，中压蒸汽经换热后所产生的凝液经凝液罐收集、排出；

(c)蒸汽塔中所生成的蒸汽自塔顶引出，经过热后作为工艺蒸汽输送至煤基甲醇制丙烯反应器；在蒸汽塔中所形成的含有水溶性杂质的废水自蒸汽塔底部引出。

本发明所提供的适用于煤基甲醇制丙烯工艺过程的工艺蒸汽发生系统包括：

(a)一个用来脱除工艺水中所含烃类物质的烃油聚结器；

(b)一个蒸汽塔冷凝器，所述冷凝器通过第一管线与烃油聚结器相连；

(c)一个工艺水预热器，所述工艺水预热器通过第二管线与所述蒸汽塔冷凝器相连；

(d)一个蒸汽塔，所述工艺水预热器通过第三管线与所述蒸汽塔的再沸器相连，蒸汽塔的顶部设有蒸汽引出管线，蒸汽塔的底部设有废水引出管线；

(e)一个凝液罐，所述凝液罐通过第四管线与所述再沸器的加热介质的出口相连。

下面进一步说明本发明所提供的方法和工艺蒸汽发生系统，但本发明并不因此而受到任何限制。

本发明在所述工艺蒸汽塔前加装了烃油聚结器，目的是尽可能地脱除工艺水中所含的烃类物质，因为烃油含量过高会导致内插全浸式再沸器结垢、结焦，使传热效率降低。本发明对于所述聚结器无特殊要求，适合于本发明所述工况条件的任何型式的聚结器均可选用，尤其是滤芯具有亲水憎油特性的聚结器。

为了加大换热面积，提高换热效率，可增设蒸汽塔再沸器，例如，可增加三台外置的普通列管式再沸器与原有的两台内插全浸式再沸器并列连接。新增的三台外置的普通列管式再沸器之间并联连接。

在本发明中，所述蒸汽塔再沸器优选地采用中压蒸汽作为加热介质。进一步优选地，为了使排出凝液量不受到疏水器排量的限制，可在中压蒸汽凝液出口增设一个凝液罐，罐底凝液排放用液位控制，保证凝液及时排出。加热后的工艺水利用工艺蒸汽塔冷凝器在塔中提供回流，脱除水溶性杂质，这些杂质作为废水在塔底被清除。

离开工艺蒸汽塔塔顶的工艺蒸汽在加热炉中过热，然后在MTP反应器进料混合器中与热的DME/HC(二甲醚/烃)循环物料混合，进料到MTP反应器中，从而达到对MTP反应器撤热、减小催化剂结焦速度等作用。

与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在以下方面：

1、由于增设了烃油聚结器，可减缓再沸器结垢、结焦，提高了传热效率；在增设聚结器后，工艺水中游离烃的含量可以降低到10ppm以下，明显抑制了再沸器的结垢速度；