甲醇制烯烴急冷水系統(tǒng)簡(jiǎn)述目錄TOC\o"1-3"\h\u18093甲醇制烯烴急冷水系統(tǒng)簡(jiǎn)述 1291701.1DMTO急冷塔的結(jié)構(gòu)組成和工作原理 1176021.2DMTO急冷水中顆粒物的來(lái)源及影響 26771.3.1急冷水系統(tǒng)的作用及固含量高的原因 2188071.3.2急冷水固含量高的危害 31.1DMTO急冷塔的結(jié)構(gòu)組成和工作原理在甲醇制烯烴（DMTO）裝置中，反應(yīng)器頂部產(chǎn)出的產(chǎn)品氣與原料甲醇蒸汽換熱后進(jìn)入急冷塔底部。在急冷塔底部人字擋板的作用下洗滌反應(yīng)器中攜帶的催化劑細(xì)粉和微量有機(jī)酸，并通過(guò)急冷水逆流實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)氣的降溫作用，完成傳質(zhì)、傳熱過(guò)程后經(jīng)急冷塔頂部進(jìn)入水洗塔底部。DMTO裝置急冷塔示意圖如圖1.1所示：圖1.1DMTO裝置急冷塔示意圖Fig.1.1SchematicdiagramofemergencycoolingtowerofDMTOdevice.急冷塔內(nèi)設(shè)有14層人字擋板，急冷塔底共有兩股急冷水抽出。第一股溫度為108℃、流量為620t/h急冷水從急冷塔底抽出后，經(jīng)急冷塔底泵升壓分成兩路：一路作為低溫?zé)嵩此椭料N分離裝置，經(jīng)取熱后返回的急冷水再經(jīng)急冷水干式空冷器冷卻到～60℃后，正常工況下全部作為冷卻循環(huán)返回急冷塔。當(dāng)急冷塔底液位高時(shí)，可以將其中一部分冷卻后的急冷水送至裝置外的污水處理場(chǎng)；另一路未經(jīng)換熱的急冷水直接進(jìn)入污水沉降罐作為污水汽提塔的進(jìn)料。第二股溫度為108℃、流量為220t/h含有催化劑細(xì)粉的急冷水從急冷塔底另外一個(gè)抽出口抽出后，經(jīng)急冷水旋液泵升壓送入急冷水旋液分離器，去除部分急冷水中攜帶的催化劑，分離后的清液由旋液分離器頂部排出返回急冷塔，其余濃縮后攜帶大量催化劑的急冷水由旋液分離器底部排出送至污水罐。1.2DMTO急冷水中顆粒物的來(lái)源及影響MTO催化劑在使用過(guò)程中會(huì)因以下幾種原因發(fā)生破碎，產(chǎn)生細(xì)粉：1、受催化劑水熱穩(wěn)定性的限制，當(dāng)冷態(tài)催化劑加入到高溫的再生器中會(huì)產(chǎn)生熱崩；2、受催化劑機(jī)械強(qiáng)度的限制，催化劑在流化狀態(tài)時(shí)顆粒之間互相磨損、流化床中氣泡破裂使催化劑產(chǎn)生高速運(yùn)動(dòng)而磨損、催化劑運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與反應(yīng)器和再生器內(nèi)件接觸產(chǎn)生破碎等。在粒徑范圍內(nèi)的大部分催化劑細(xì)粉都會(huì)經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離器被回收，但受限于旋風(fēng)分離器的效率，會(huì)有部分粒徑小于10μm的催化劑細(xì)粉隨反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入后續(xù)急冷水系統(tǒng)中。隨著急冷水中催化劑細(xì)粉含量的不斷增加，急冷水換熱系統(tǒng)的換熱效率會(huì)因催化劑沉積而逐漸降低，另一方面高催化劑細(xì)粉濃度的急冷水也會(huì)造成輸送泵葉輪等設(shè)備部件的快速磨損。因此要采取適當(dāng)?shù)拇胧┻B續(xù)地將急冷水系統(tǒng)中的催化劑細(xì)粉脫除。在DMTO工藝原始設(shè)計(jì)中，設(shè)置了一套兩級(jí)旋液分離系統(tǒng)來(lái)脫除急冷水系統(tǒng)中的催化劑細(xì)粉，但在實(shí)際生產(chǎn)操作中出現(xiàn)一級(jí)旋液分離器底流管堵塞問(wèn)題，旋液分離系統(tǒng)的細(xì)粉脫除效果不斷下降，嚴(yán)重的制約了裝置長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。隨著急冷水固含量的不斷升高，急冷水系統(tǒng)各部位均出現(xiàn)堵塞問(wèn)題并持續(xù)加重。急冷水循環(huán)量由設(shè)計(jì)值500t/h逐漸降低至約380t/h，缺少的急冷水需要由水洗水不斷補(bǔ)充。催化劑細(xì)粉在冷換設(shè)備的低溫區(qū)沉積、掛壁，直接影響換熱效率，尤其是冬季時(shí)急冷水空冷器翅片管束極易凍堵，工藝上的切除與投用操作頻繁，同時(shí)冬季清洗難度較大、成本較高。工藝操作方面為了降低急冷水固含量以及防止急冷塔堵塞，加大了急冷水旋液底流外排量（約40t/h），從而加大了污水處理系統(tǒng)的處理負(fù)擔(dān)，但急冷塔檢修周期仍不到一年。1.3急冷水系統(tǒng)固含量高的原因及危害1.3.1急冷水系統(tǒng)的作用及固含量高的原因急冷水系統(tǒng)在甲醇制低碳烯烴裝置中的作用主要有三個(gè)：一是給反應(yīng)器出來(lái)高溫產(chǎn)品氣降溫，二是洗脫產(chǎn)品氣中夾帶的固體催化劑。隨著甲醇制低碳烯烴裝置的運(yùn)行時(shí)間越長(zhǎng)，整個(gè)急冷水系統(tǒng)的急冷水外排量較少，急冷水系統(tǒng)中的催化劑含量逐漸增加，從而導(dǎo)致急冷水系統(tǒng)中的固含量也相應(yīng)增大。三是作為熱源去下游裝置，經(jīng)過(guò)下游裝置換完熱后，回到甲醇制低碳烯烴裝置的急冷水空冷器降溫后，作為降溫水（冷源）返回到急冷塔的中部和上部。1.3.2急冷水固含量高的危害固含高的危害主要分成四個(gè)部分：一是急冷塔塔底泵的入口管線及過(guò)濾網(wǎng)易堵，急冷水中的固體含量高容易損壞急冷塔塔底泵的機(jī)封二者都能導(dǎo)致泵不上量，二是導(dǎo)致急冷水換熱器和急冷水空冷器管束易堵，冬天容易凍裂換熱器管束，三是催化劑含量高易集聚在急冷塔塔板中導(dǎo)致急冷水洗滌產(chǎn)品氣效果不佳，四是它作為