[发明专利]甲醇制烯烃急冷废水中催化剂的浓缩与耦合干燥方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于煤化工领域，涉及一种甲醇制烯烃急冷废水中催化剂回收的方法，具体地说，本发明涉及甲醇制烯烃急冷废水中催化剂的浓缩与耦合干燥方法，本发明还涉及一种甲醇制烯烃急冷废水中催化剂的浓缩与耦合干燥装置。

背景技术

催化剂在化工、石油化工、生物化工等各个工业领域的应用非常普遍。催化剂在使用过程中，会随着反应产物进入后续流程和下游设备，因此如何最大限度地回收利用催化剂是工程设计的重中之重。在甲醇制烯烃生产过程中，携带催化剂的产物排出流离开反应器进入急冷塔急冷，大部分催化剂颗粒进入水中随着急冷水排出急冷塔，因此急冷水里富含催化剂颗粒。为了回收催化剂，同时净化急冷水，有必要对急冷水进行分离。

CN 101352620A公开了一种甲醇制烯烃急冷水、水洗水中细微催化剂的分离与浓缩方法，主要思路是利用微旋流分离器对急冷水和水洗水中夹带的催化剂进行分离、浓缩，催化剂浓缩相外排。由于微旋流分离设备本身的特性，催化剂浓缩相含水率很高，导致外排量很大，给后续催化剂回收及废水处理带来极大不便。因此有必要对微旋流分离器外排的催化剂浓缩相进行减量化处理，干燥是比较适合的方法。

干燥机是一种常规的热传导设备，广泛应用于石化、化工、医药、染料、食品等行业，由于应用领域的不同，干燥的形式也不尽相同。桨叶干燥机由于其结构的特殊性（空心热轴和夹套同时加热，而且空心桨叶呈楔形，旋转时使物料交替受到压缩和膨胀，因而使传热面上的物料剧烈运动，大大提高了传热效率），其突出特点是热效率高，因而得到了广泛的应用。

CN 2508193Y针对现有的桨叶干燥机返料装置设在外部存在的诸多弊端，公开了一种桨叶干燥机的形式，主要是把返料装置设置在热轴下部两端座之间，减小了返料机构的尺寸和机构，内部返料热损失小，距离短，效率高。但是，上述专利返料装置采用单轴或者双轴螺旋输送机构，螺旋输送机构完全依靠摩擦力来进行输送，能量消耗很大。

迄今为止，本领域尚未开发出一种能耗低、经济实用的含催化剂急冷废水的处理方法。

因此，本领域迫切需要开发出一种能耗低、经济实用的含催化剂急冷废水的处理方法。

发明内容

本发明提供了一种新颖的甲醇制烯烃急冷废水中催化剂的浓缩与耦合干燥方法及装置，从而解决了现有技术中存在的问题。

一方面，本发明提供了一种甲醇制烯烃急冷废水中催化剂的浓缩与耦合干燥方法，该方法包括：

对含催化剂的甲醇制烯烃急冷废水进行浓缩处理，得到催化剂浓缩相；以及

对所得的催化剂浓缩相进行干燥，以固体形式回收催化剂，其中，所述干燥采用自返料桨叶干燥机进行。

在一个优选的实施方式中，所述自返料桨叶干燥机的干燥方式包括：

蒸汽经空心热轴蒸汽入口和夹套蒸汽入口分别进入空心热轴和夹套中对自返料桨叶干燥机进行预热；

料液经进料口进入自返料桨叶干燥机内，并充满楔形桨叶的间隙，空心热轴在传动系统的带动下转动，料液一边被空心热轴和夹套间接加热，一边向前移动，干燥后的催化剂粉末从热轴蒸汽出口排出；

一部分热态的催化剂粉末通过嵌在空心热轴上的螺旋通道从自返料桨叶干燥机尾部封闭返回到自返料桨叶干燥机的头部作为母粒，和进料混合进行直接加热，形成蒸汽间接换热和母粒直接加热的耦合干燥方式；

料液干燥过程中产生的尾气从干燥尾气出口由抽吸系统抽出，尾气中夹带的催化剂粉末经加热沉降段后被截留下来。

在另一个优选的实施方式中，所述螺旋通道的返料量通过热轴的转速调节，返料量为进料量的0.1-0.5倍。

在另一个优选的实施方式中，所述含催化剂的甲醇制烯烃急冷废水中催化剂含量为1000-10000mg/L，催化剂颗粒粒径为0.1-100μm。

在另一个优选的实施方式中，所述浓缩处理得到的催化剂浓缩相中的催化剂含量为1-30重量％，以得到的催化剂浓缩相的重量计。

在另一个优选的实施方式中，所述浓缩处理采用微旋流浓缩器进行。

在另一个优选的实施方式中，经过返料过程后，自返料桨叶干燥机进料段的料液粘度为没有返料时的1.5-5倍。

在另一个优选的实施方式中，经过所述加热沉降段后，干燥尾气中夹带的催化剂粉末的95%以上都被加热沉降段截留下来。

在另一个优选的实施方式中，经过所述干燥过程后，催化剂粉末的含水率为5-10重量%。

另一方面，本发明提供了一种甲醇制烯烃急冷废水中催化剂的浓缩与耦合干燥装置，该装置包括：