本发明涉及一种用于油水分离的滤芯、油水分离罐及其应用、低碳烯烃生产的装置及方法。
背景技术：
1、甲醇制烯烃的mto工艺是目前重要的化工技术。该技术以煤或天然气合成的甲醇为原料，生产低碳烯烃，是发展非石油资源生产乙烯、丙烯等产品的核心技术。
2、而甲醇制烯烃(mto)装置是煤制烯烃项目的关键装置，在某甲醇制烯烃装置中，甲醇制烯烃反应产物中约56％是水，这部分水在急冷塔和水洗塔中冷凝，经汽提塔提取微量未反应完全的甲醇、二甲醚后外排。
3、但是，由于汽提塔脱出油类物质的能力有限，与水一起冷凝的还有少量油类组分。同时，在实际生产过程中，mto产品气经过三级旋风分离器后仍含有少量催化剂细粉颗粒，具体地，甲醇制烯烃装置的产品气经三级旋风分离器对其夹带的催化剂进行回收，由于旋风分离器的分离局限性，部分催化剂细粉会随产品气进入急冷塔、水洗塔，经急冷塔、水洗塔洗涤后的催化剂细粉进入急冷水与水洗水中。
4、这些油类物质和细粉颗粒在后续的水系统中冷凝、累积，乳化形成油泥和乳液，使水系统中的塔盘、换热器、空冷器等设备堵塞速度加快，同时也导致回用水的分离难度加大，大幅度增加装置能耗。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的主要解决现有技术中回用水油含量过高，导致急冷塔和水洗塔堵塞以及效率低下的问题，提供一种用于油水分离的滤芯、油水分离罐及其应用、低碳烯烃生产的装置及方法，以满足低碳烯烃生产工艺中回用水要求，避免导致急冷塔和水洗塔堵塞以及效率低下的问题。
2、为了实现上述目的，本发明一方面提供一种用于油水分离的滤芯，所述滤芯包括第一端盖和第二端盖，所述第二端盖贯穿伸出设置有具有进液口的中心导管，所述中心导管外依次同心设置有具有支撑骨架的亲油层和疏油层，所述中心导管管壁上设置连通所述亲油层的出液口；
3、其中，所述亲油层采用纤维直径梯度增加的亲油介质制备，使得油水混合物中的油物质经过所述亲油层时聚结长大形成油滴和水一起通过所述疏油层。
4、本发明第二方面提供一种油水分离罐，所述油水分离罐内设置有至少一根本发明所述的滤芯，所述进液口伸出所述油水分离罐外，所述油水分离罐上部设置有油相出口，下部设置有水相出口。
5、本发明第三方面提供本发明所述的油水分离罐在净化生产含油相废水中的应用，优选在净化低碳烯烃生产产生的待净化油水混合物中的应用。
6、本发明第四方面提供一种低碳烯烃生产的装置，该装置的净化水单元包括：本发明所述的油水分离罐；
7、该装置包括：用于生成低碳烯烃的反应器，急冷塔、水洗塔、旋流分离器和所述油水分离罐，原料经过反应器反应后依次进入急冷塔和水洗塔；通过分离后的急冷塔的油水物料和水洗塔的油水物料经过旋流分离器进入油水分离罐；
8、更优选该装置包括：
9、用于生成低碳烯烃的反应器，所述反应器连通低碳烯烃制备原料进料管线，且内部设置旋风分离器；
10、急冷塔，所述急冷塔上端设置急冷低碳烯烃出料口和急冷水入口，下端设置急冷水出口，所述急冷塔下部的进料口与所述旋风分离器连通，使得自下而上的低碳烯烃反应气和急冷水逆流接触，洗涤反应气中携带的催化剂且降低反应气的温度；
11、水洗塔，所述水洗塔下部的进料口与所述急冷低碳烯烃出料口连通，所述水洗塔上端设置水洗低碳烯烃出料口和洗涤水入口，下端设置洗涤水出口；
12、旋流分离器，所述旋流分离器连通所述急冷水出口和所述洗涤水出口；
13、通过进液口连通所述旋流分离器的油水分离罐，油水分离罐的水相出口连通所述急冷塔的急冷水进口和水洗塔的洗涤水进口。
14、优选地，所述旋风分离器为1～3级旋风分离器。
15、优选地，所述反应器为流化床反应器。
16、本发明第五方面提供一种低碳烯烃生产的方法，该方法在本发明所述的装置中进行，包括：
17、1)通过原料进料管线进入的低碳烯烃制备原料在所述反应器中反应生成低碳烯烃反应气，并通过所述旋风分离器进入所述急冷塔下部；
18、2)自下而上的低碳烯烃反应气与通过急冷水入口进入的急冷水逆流接触，洗涤低碳烯烃反应气中携带的催化剂并降低其温度，洗涤后的急冷水通过所述急冷水出口进入所述旋流分离器，洗涤后的低碳烯烃反应气进入所述水洗塔下部；
19、3)自下而上的低碳烯烃反应气与通过洗涤水入口进入的洗涤水逆流接触，进一步洗涤并降温，洗涤后的低碳烯烃反应气通过水洗低碳烯烃出料口排出，洗涤后的洗涤水通过所述洗涤水出口进入所述旋流分离器；
20、4)洗涤低碳烯烃反应气后的急冷水和洗涤水在所述旋流分离器中分离出催化剂得到旋流分离器净化液，送入所述油水分离罐；
21、5)通过所述进液口进入的旋流分离器净化液经过亲油层将油滴聚结，流经疏油层在液体的流动作用下与水相一起排出所述滤芯，在所述油水分离罐内沉降使得油相浮在水相上，油相通过所述油相出口排出，水相通过所述水相出口排出后可选地进入急冷水入口和洗涤水入口循环回用。
22、通过上述技术方案，待处理油水混合物通过亲油层，油滴被捕获破乳，由于油和水的表面张力不同，各自在亲油介质和疏油介质中所受到的流动阻力也不同，油水两相会形成速度差，同时油相湿润后形成稳定的液膜，小油滴在水的流动作用下在经过液膜时能被马上吸收聚并，成为膜的一部分，在其饱和后，在流经滤芯的过程中逐渐形成大油滴，如此，实现油物质与水的分离，具有除油效果稳定、除油效率高的优势；本发明中设置旋流分离器可以有效脱除部分固体颗粒，从而可以增加下游聚结滤芯的寿命，提高油水分离效率，进一步地，本发明处理的低碳烯烃生产工艺中产生的回用水油含量的脱除率≥95％，从而避免急冷塔和水洗塔堵塞以及因回用水杂质多导致的生产效率低下的问题。
1.一种用于油水分离的滤芯，其特征在于，所述滤芯(17)包括第一端盖和第二端盖，所述第二端盖贯穿伸出设置有具有进液口(13)的中心导管，所述中心导管外依次同心设置有支撑骨架、亲油层(18)和疏油层(19)，所述中心导管管壁上设置连通所述亲油层(18)的出液口；
2.根据权利要求1所述的滤芯，其中，
3.根据权利要求1或2所述的滤芯，其中，
4.一种油水分离罐，其特征在于，所述油水分离罐(14)内设置有至少一根权利要求1-3中任意一项所述的滤芯(17)，所述进液口(13)伸出所述油水分离罐(14)外，所述油水分离罐(14)上部设置有油相出口(15)，下部设置有水相出口(16)。
5.权利要求4所述的油水分离罐在净化生产含油相废水中的应用，优选在净化低碳烯烃生产产生的待净化油水混合物中的应用。
6.一种低碳烯烃生产的装置，其特征在于，该装置的净化水单元包括：权利要求4所述的油水分离罐(14)；
7.一种低碳烯烃生产的方法，其特征在于，该方法在权利要求6所述的装置中进行，包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其中，步骤1)中，
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，步骤2)中，
10.根据权利要求7-9中任意一项所述的方法，其中，步骤4)中，
