用于从MTO流出物中去除催化剂的系统和方法与流程

用于从mto流出物中去除催化剂的系统和方法
1.领域
2.本发明的实施方案总体上涉及催化剂去除，并且更具体地涉及从mto流出物中去除催化剂。
3.背景
4.甲醇制烯烃(mto)是在其中存在用于供料的甲醇或者大量的可以经由若干加工步骤转化成甲醇的煤可利用性的区域中用于烯烃生产的优选技术。
5.烯烃一般通过在高温下转化烃进料以提供含有各种烷烃、烯烃和炔烃的烃混合物生产。然后使用一系列的蒸馏塔、分馏塔、压缩机和制冷系统分馏烃混合物以冷却、冷凝和分离各种烃产物。
6.由于包含在反应器流出物中的催化剂细粉，运行mto装置已经经历了困难。由于mto反应器流出物含有大量的水，所以使用水骤冷塔以冷却反应器流出物并冷凝水。包含在反应器流出物流中的催化剂细粉不能容易地从骤冷水中分离，因此在设备中发生过度结垢，伴随高维护成本的结果。
7.因此，需要一种用于从mto流出物流中去除催化剂细粉的改善的系统和方法。
8.概述
9.简要地，根据本技术的方面，提供一种用于从mto流出物去除催化剂的方法。所述方法包括通过使甲醇制烯烃流出物与洗油接触以冷却流出物以获得冷却的流出物而从甲醇制烯烃流出物中去除催化剂，在分离器或塔中从所述冷却的流出物中分离催化剂细粉以获得基本上不含催化剂的流出物，将所述不含催化剂的流出物从所述分离器或塔中引出，使分离的催化剂细粉成淤浆以获得淤浆，以及将所述淤浆引至一个或多个过滤器以滤出催化剂。
10.根据本技术的另一方面，提供一种用于从mto流出物去除催化剂的系统。所述系统包括骤冷塔，其具有用于接收mto流出物的进口、设置在所述进口上方并用于冷却流出物和洗出细粉的蒸气液体接触元件、在所述接触元件上方并用于排出基本上不含催化剂细粉的冷却的流出物的出口、以及在所述进口下方并用于从所述接触元件收集洗油的液体滞留区；再循环回路，其用于使所述洗油从所述液体滞留区连续地再循环至所述接触元件；以过滤和反冲模式交替可操作的至少两个过滤器；过滤回路，其用于使包含催化剂细粉和洗油的淤浆循环经过过滤模式过滤器并使滤液返回至所述骤冷塔；反冲回路，其用于使压缩气体经过反冲模式过滤器用于从所述淤浆去除催化剂细粉；以及催化剂蓄积器，其用于蓄积从所述过滤器获得的所述催化剂细粉。
11.附图简述
12.将参考附图更详细地描述本发明，其中：
13.图1是描绘用下游油/蒸气分离容器和相关过滤器从甲醇制烯烃流出物去除催化剂的实施方案的工艺流程图；
14.图2是描绘根据另一实施方案从甲醇制烯烃流出物去除催化剂的工艺流程图；和
15.图3是描绘根据本技术的另一实施方案从甲醇制烯烃流出物去除催化剂的工艺流
程图。
16.详述
17.本发明的实施方案和应用的描述是与形成其一部分的附图一起进行的。本文出于说明性目的描述了实施方案，并且可以使实施方案经受多种变化。应当理解，可以考虑对等同物的各种省略和替换，因为情况可能暗示或呈现为有利的，但是意图覆盖该应用或实施而不背离本发明的精神或范围。此外，应当理解，本文所采用的措辞和术语是出于描述的目的，并且不应被认为是限制性的。
18.本文中术语“一个/种(a/an)”不表示量的限制，而是表示存在所提及项目中的至少一个/种。
19.参考图1，呈现了从mto流出物去除催化剂的示意性工艺流程图100。将mto流出物经由管线102引至骤冷配件104，在骤冷配件104中将其与经由管线106引入的洗油混合以获得冷却的流出物108，其经由管线108经过进口109被引至分离器或塔110。
20.分离器或塔110可以包括分离元件诸如接触元件、填充材料或塔盘(未示出)以从流出物分离催化剂细粉。
21.根据本技术的方面，分离器或塔110将催化剂细粉从流出物分离出，之后将其引至出口120用于经由管线122将基本上不含催化剂细粉的冷却的流出物排出用于进一步处理，优选地引至水骤冷塔(未示出)。水骤冷塔被适配成进一步冷却流出物并冷凝来自流出物的水。
22.经分离的催化剂细粉经由管线124以通过淤浆循环泵128循环的淤浆形式被引出分离器或塔110。淤浆经由泵128循环至一个或多个过滤器140a、140b用于从其中过滤出催化剂，并且其后将滤液返回至骤冷配件104。
23.经由管线144提供反冲气态介质以将所收集的催化剂细粉加压并冲洗进管线168中。反冲介质可以是压缩气体，其可以选自惰性气体、空气和/或燃料气体。过滤器140a或140b中之一处于过滤器模式，而另一个处于反冲模式。例如，如图1中所描绘的，当过滤器140b正在过滤且过滤器140a正在反冲时，阀148、150、152和154打开且阀156、158、160和162关闭；在催化剂细粉已经在过滤器140b中蓄积并且过滤器140b准备好反冲之后，切换阀。过滤优选地是连续的，并且应当以保持细粉水平在洗油中从增加至过量水平的速率进行，优选地在洗油中不超过0.5重量％的细粉，更优选地不超过0.2重量％，并且还更优选地不超过0.1重量％的细粉。
24.根据本技术的方面，经由管线168连接至过滤器140a、140b的催化剂蓄积器170蓄积来自过滤器140a、140b的催化剂细粉。将催化剂细粉和洗油经由从蓄积器170的底部的管线172从蓄积器170从系统中去除，同时反冲气态介质经由从蓄积器170的顶部的管线174从蓄积器170从系统中去除。
25.可以注意到，在管线166中还可以存在用于冷却mto流出物的除热换热器，其一般包括但限于如图1中所描绘的蒸汽发生器164。
26.现在参考图2，描绘了描绘用于从mto流出物分离催化剂细粉的工艺流程200的另一实施方案。该实施方案包括油骤冷塔300，mto流出物和洗油分别经由管线102和106被供应至油骤冷塔。可以注意到，夹带的催化剂通过与循环的洗油接触而从mto流出物洗涤。管线122中来自塔300的塔顶蒸气优选地在200
°
f
‑
400
°
f的一般温度下递送至水骤冷塔(未示
出)用于回收mto流出物。
27.骤冷塔包括蒸气
‑
液体接触区302，其可以包括可以设置在液体滞留区306上方的常规填料或塔盘。来自管线102的mto流出物在接触区302下方经过进口303引入。包括循环泵312、一般包括但不限于蒸汽发生器314的除热换热器314、以及管线316的再循环回路310被配置成将连续供应的洗油引至接触区302上方的液体分配器304。在接触区302中，流出物中的催化剂细粉被洗涤进油中，并且mto流出物被冷却和分离。
28.可以注意到，mto流出物在800
°
f
‑
1000
°
f的温度下进入骤冷塔300并在约200
°
f
‑
400
°
f的温度下离开。
29.过滤回路124包括淤浆循环泵128、过滤器140a、140b和用于使滤液返回至油骤冷塔300的管线146。经由管线144提供反冲气态介质以将所收集的催化剂细粉加压并冲洗进管线168中。如先前参考图1所述的，反冲介质是可以选自惰性气体、空气和燃料气体的压缩气体介质。过滤器140a或140b中之一处于过滤器模式，而另一个处于反冲模式。例如，如图2中所描绘的，当过滤器140b正在过滤即处于过滤器模式，并且过滤器140a正在反冲即处于反冲模式时，阀148、150、152和154打开且阀156、158、160和162关闭；在细粉已经在过滤器140b中蓄积并且过滤器140b准备好反冲之后，切换阀。过滤优选地是连续的，并且应当以保持细粉水平在洗油中从增加至过量水平的速率进行，优选地在洗油中不超过0.5重量％的细粉，更优选地不超过0.2重量％，并且还更优选地不超过0.1重量％的细粉。从过滤器140a、140b获得的催化剂细粉经由管线168被引导至催化剂蓄积器170。将催化剂细粉和洗油经由从蓄积器170的底部的管线172从蓄积器170从系统中去除，同时反冲气态介质经由从蓄积器170的顶部的管线174从蓄积器170从系统中去除。
30.现在转向图3，呈现了描绘从甲醇制烯烃流出物去除催化剂的示意性工艺流程400的实施方案。mto流出物经由管线102被引至骤冷配件104，在此其与经由管线318进料入骤冷配件中的洗油混合。经由管线106的洗油可以直接进料至骤冷配件104或者可以从油骤冷塔300再循环。将与油混合的mto流出物进料入油骤冷塔300中。
31.如先前所述的，夹带的催化剂通过与循环的洗油接触而从mto流出物洗涤。管线122中来自塔300的塔顶蒸气最频繁地在200
°
f
‑
400
°
f的一般温度下递送至水骤冷塔(未示出)。
32.根据本实施方案，骤冷塔300包括蒸气
‑
液体接触区302，其可以包括设置在分离区308上方的常规填料或塔盘。分离区308位于骤冷塔300的底部并被适配成将蒸气与液体分离。来自管线108的mto流出物在接触区302下方引入。包括洗油循环泵312、一般地包括但不限于蒸汽发生器314的除热换热器314、以及管线316的再循环回路310将连续供应的洗油引入至接触区302上方的液体分配器304。在接触区302中，流出物中的催化剂细粉被洗涤进油中，并且mto流出物被冷却。由催化剂和洗油的混合物获得淤浆，其沉降在骤冷塔300的底部并经过出口320被引导进过滤回路124中。
33.如先前所述的，mto流出物在800
°
f
‑
1000
°
f的温度下进入骤冷塔300并在约200
°
f
‑
400
°
f的温度下离开。过滤回路124包括淤浆循环泵128、过滤器140a、140b和用于使滤液返回至油骤冷塔300的管线320。经由管线144提供反冲气态介质以将所收集的催化剂细粉加压并冲洗进管线168中。如先前参考图1所述的，反冲介质是可以选自惰性气体、空气和燃料气体的压缩气体介质。过滤器140a或140b中之一处于过滤器模式，而另一个处于反冲模式。
例如，如图3中所描绘的，当过滤器140b正在过滤即处于过滤器模式，并且过滤器140a正在反冲即处于反冲模式时，阀148、150、152和154打开且阀156、158、160和162关闭；在细粉已经在过滤器140b中蓄积并且过滤器140b准备好反冲之后，切换阀。过滤优选地是连续的，并且应当以保持细粉水平在洗油中从增加至过量水平的速率进行，优选地在洗油中不超过0.5重量％的细粉，更优选地不超过0.2重量％，并且还更优选地不超过0.1重量％的细粉。从过滤器140a、140b获得的催化剂细粉经由管线168被引导至催化剂蓄积器170。将催化剂细粉和洗油经由从蓄积器170的底部的管线172从蓄积器170从系统中去除，同时反冲气态介质经由从蓄积器170的顶部的管线174从蓄积器170从系统中去除。
34.根据本技术的方面，骤冷塔300中的洗油的一部分可以经由管线318再循环至骤冷配件104。此外，洗油还可以从洗油源经由管线106连续供应至骤冷配件以维持骤冷配件中洗油的稳定量。
35.本发明的实施方案具有优于现有技术的若干优点，诸如但不限于容易分离催化剂细粉并回收、导致设备的低维护成本。
36.出于说明和描述的目的，已经呈现了本发明的具体实施方案的前述描述。它们不意图是穷尽的或者将本发明限于所公开的精确形式，并且显然根据以上教导，许多修改和变化是可能的。选择和描述示例性实施方案是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够最好地利用本发明和具有适合于所设想的特定用途的各种修改的各种实施方案。