CN205347273U - 一种从包含丙烯和甲醇的混合物中分离甲醇的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种从包含丙烯和甲醇的混合物中分离甲醇的系统，包括静态混合器、第一水洗罐、第二水洗罐和固碱塔，静态混合器的输入口分别与丙烯输入管、水管相连接，静态混合器的输出口与第一水洗罐相连接，第一水洗罐、第二水洗罐、固碱塔依次相连接，第一水洗罐底部和第二水洗罐底部均设置排水管，排水管与污水处理装置相连接，固碱塔设置有碱渣排出管和丙烯输出管。本实用新型可以从丙烯和甲醇的混合物中实现甲醇的有效分离，降低甲醇含量，使生产的丙烯达到聚丙烯的原料需求；整体结构简单、简化了分离流程，降低了建设投资和运行成本。

Description

一种从包含丙烯和甲醇的混合物中分离甲醇的系统

技术领域

本实用新型涉及化工、天然气化工及石油化工等领域，更具体地，涉及一种从包含丙烯和甲醇的混合物中分离甲醇的系统。

背景技术

聚丙烯是丙烯的聚合产物，无毒、无味，密度小，具有良好的力学性能，其强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯，具有较高的耐热性，连续使用温度可达110°-120°，此外，聚丙烯具有良好的介电性能和高频绝缘性且不受湿度影响，其相对密度小，仅为0.89-0.91，是塑料中最轻的品种之一，而且聚丙烯的化学性能好，几乎不吸水、与绝大多数化学药品不反应，因此广泛被用于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件，也可用于食具制造。

现有技术中一般是由气分装置将液化气中的丙烯分离出来，再合成聚丙烯。但是目前经气分装置精馏的产品精丙烯(纯度不小于99.5％)，虽然丙烯纯度较高，但在合成聚丙烯时仍然达不到较好效果，原因是经气分装置分离出的精丙烯中仍然含有微量的甲醇，影响了聚丙烯的合成，使聚丙烯合成时的化学反应不能顺利进行，从而大大影响了生产效率，降低了产品质量，给生产厂家带来了较大的损失。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种从包含丙烯和甲醇的混合物中分离甲醇的系统，可实现丙烯与甲醇的顺利分离，降低甲醇含量。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种从包含丙烯和甲醇的混合物中分离甲醇的系统，包括静态混合器、第一水洗罐、第二水洗罐和固碱塔，所述静态混合器的输入口分别与丙烯输入管、水管相连接，静态混合器的输出口与第一水洗罐相连接，第一水洗罐、第二水洗罐、固碱塔依次相连接，所述第一水洗罐底部和第二水洗罐底部均设置排水管，排水管与污水处理装置相连接，所述固碱塔设置有碱渣排出管和丙烯输出管。

所述丙烯输入管与气分装置相连接。

所述气分装置设有污水管，碱渣排出口与污水管相连接，污水管与污水处理装置相连通，以便于碱渣的处理。

所述丙烯输入管上设置阀门I，水管上设置阀门II，第一水洗罐底部的排水管上设置阀门III，第一水洗罐底部的排水管上设置有阀门IV，碱渣排出管上设置有阀门V，丙烯输出管上设置有阀门VI，以控制溶液的流通。

所述阀门I、阀门II、阀门III、阀门IV、阀门V和阀门VI均为截止阀。

所述第一水洗罐与第二水洗罐的液位均为40-60cm，以防止大量水进入下一装置。

所述第一水洗罐至少为两个，以更好的降低甲醇含量。

所述第二水洗罐至少为两个，以更好的降低甲醇含量。

本实用新型的有益效果是：通过静态混合器、水洗罐和固碱塔的配合设计，可以从丙烯和甲醇的混合物中实现甲醇的有效分离，降低甲醇含量，使生产的丙烯达到聚丙烯的原料需求，促使聚丙烯合成时的化学反应过程顺利进行，保证产品质量，提高生产效率；整体结构简单、简化了分离流程，降低了建设投资和运行成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图中：1、丙烯输入管，2、阀门I，3、静态混合器，4、水管，5、阀门II，6、排水管，7、阀门III，8、第一水洗罐，9、阀门IV，10、第二水洗罐，11、阀门V，12、碱渣排出管，13、固碱塔，14、丙烯输出管，15、阀门VI。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1

一种从包含丙烯和甲醇的混合物中分离甲醇的系统，如图1所示，包括静态混合器3、第一水洗罐8、第二水洗罐10和固碱塔13，静态混合器3的输入口分别与丙烯输入管1、水管4相连接，静态混合器3的输出口与第一水洗罐8相连接，第一水洗罐8与第二水洗罐10相连接，第二水洗罐10与固碱塔13相连接，第一水洗罐8底部和第二水洗罐10底部均设置排水管6，排水管6与污水处理装置相连接，固碱塔13设置有碱渣排出管12和丙烯输出管14，碱渣排出管12设置于碱渣排出管12的底部，丙烯输出管14设置于碱渣排出管12的顶部。其中固碱塔13内设置片碱NaOH，具有吸水特性，能将丙烯中带的微量水吸收下来，降低丙烯的含水量。

丙烯输入管1与气分装置相连接。气分装置设有污水管，碱渣排出口12与污水管相连接，污水管与污水处理装置相连通，使碱渣排出口12直接与气分装置的污水管相连接，一方面充分利用碱渣排出口12与气分装置的污水管距离较近的优势，缩短管道连接距离，另一方面，使碱渣通过气分装置的污水管，最终进入污水处理装置进行处理，可降低碱渣的强腐蚀性，而且污水处理装置处理的水pH为酸性，也需要用碱调节pH值，可充分利用资源，另外，排水管6排出的水在排放时，能及时将这部分碱渣溶化带走，不会发生堵塞等现象。

丙烯输入管1上设置阀门I2，水管上设置阀门II5，第一水洗罐8底部的排水管6上设置阀门III7，第一水洗罐8底部的排水管6上设置有阀门IV9，碱渣排出管12上设置有阀门V11，丙烯输出管14上设置有阀门VI15，以控制溶液的通断，并起到调节流量的作用，便于人为操控。

阀门I2、阀门II5、阀门III7、阀门IV9、阀门V11和阀门VI15均为截止阀，以实现管路中流体的输送、截止和调节功能，更好的控制流体的运行。

第一水洗罐8与第二水洗罐10的液位均为40-60cm，以防止大量水进入下一系统。

本实用新型的工作原理是：甲醇和水完全互溶，丙烯不溶于水，用水将甲醇萃取出来，同时利用甲醇与水的溶液与丙烯的密度差，甲醇水溶液的密度较大，丙烯的密度较小，从而将两种液体分离出来，最终将甲醇排出，降低丙烯产品中的甲醇量。

具体工作流程为：

打开阀门I2，使经过气分装置分离出的丙烯，通过丙烯输入管1进入静态混合器3，同时打开阀门II5，使干净的水经水管4也进入静态混合器3，静态混合器3利用固定在管内的混合单元体改变流体在管内的流动状态，以达到不同流体之间的充分混合，从而使水将甲醇萃取出来，这里水管4中的水的流量是丙烯输入管1中丙烯的流量的比例为0.8-1.0，一般来说，水越多，水质越纯，萃取的效果越好，但是水量过多，会带入大量的水进入下一装置，因此水量应当严格控制；

从静态混合器3中出来的混合物进入第一水洗罐8，由于甲醇与水形成的溶液密度比丙烯的密度大，因此甲醇与水形成的溶液与丙烯形成相对静止分层，甲醇与水形成的溶液位于下层，丙烯位于上层，打开第一水洗罐8底部的阀门III7，将甲醇水溶液通过第一水洗罐8底部的排水管6进入污水处理装置，对污水进行处理，上层的丙烯经管道流入第二水洗罐10，进行进一步的水溶液与丙烯的分离，每小时打开阀门IV9一次，排出第二水洗罐10中的水，这里第一水洗罐8与第二水洗罐10中的液位需控制在40-60cm，以防止甲醇水溶液的液位太高，使大量的水进入下一装置，影响分离效果；

从第二水洗罐10中出来的丙烯带水约500ppm，该溶液从固碱塔13下部进入固碱塔13内，并与固碱塔13内的片碱NaOH充分接触，片碱NaOH具有良好的吸水特性，可以将丙烯中带的微量水分吸收，从而使丙烯中的水降到100ppm以下，之后打开阀门VI15，将处理过的丙烯从丙烯输出管14输出，在对丙烯进行片碱除水的过程中，还需要定时打开阀门V11，使固碱塔13底部的碱渣从碱渣排出管12排出。在排碱渣的过程中，阀门V11的打开速度要慢，因为丙烯随碱渣排出后，会急剧吸收热量，从而造成管线的冻堵，影响管线的正常流通，在排放过程中需要两人操作，一人负责操作，一人负责监护，便于及时处理突发状况，碱渣排出管12需要定时检查，防止碱渣在排放口聚集结晶，一旦发现结晶现象，应及时疏通处理。

最终从固碱塔13出来的丙烯，应送往分析室进行分析，用以检验丙烯中的水含量是否符合要求，同时也用于判断片碱使用状况，当分析结果丙烯中的水含量大幅度增长(180ppm，增加分析一次，结果大于180ppm)时说明固碱塔13中的片碱量不足，要将固碱塔切换至备用固碱塔，并在原来的固碱塔内添加新的片碱。

系统中排出的碱渣具有较强的腐蚀性，直接排出会在运输过程中造成很大的安全隐患，因此应当及时处理，处理方式如下：

气分装置是利用物理分离的原理对液态烃中各组份在同一压力下具有不同的挥发度而加以分离，从而生产较高纯度的丙烯，工业用的气分装置本身设有气分装置设有污水管，污水管与污水处理装置相连通，本系统中污水处理装置处理的水pH为酸性，鉴于气分装置的污水管的设置与固碱塔13的碱渣排出管12的设置距离较近，可将碱渣排出口12直接与气分装置的污水管相连接，以缩短管道连接距离，避免长距离运输进行管道铺设耗费大量的时间和人力，费用较高，最终使碱渣通过气分装置的污水管进入污水处理装置进行处理，同时由于第一水洗罐8与第二水洗罐10经排水管排出的甲醇溶液也最终流入污水处理装置，可以及时将碱渣融化冲走，不会产生阻塞现象，同时污水处理装置处理的水pH为酸性，也需要用碱调节pH值，碱渣在污水处理装置中能起到很好的中和作用，从而较好的调节污水的pH值，使其达到排放要求。

在上述系统中从包含丙烯和甲醇的混合物中分离甲醇的系统中，第一水洗罐8与第二水洗罐10中的甲醇水溶液的液位要严格控制，液位不能过高，液位太高会使大量水流入下一装置，达不到分离甲醇的目的，降低设备的利用率。另外当发现丙烯中水的指标出现大的波动时应及时查明原因，判断是设备故障或片碱量不足，并及时作出处理，防止出现质量事故，保证生产的顺利进行。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于，第一水洗罐8的布置数量为两个或两个以上，各个第一水洗罐8相串联，串联越多，用水萃取甲醇的效果越好，丙烯中的甲醇含量越低，从而使聚丙烯的合成效果越好。

实施例3

本实施例与实施例1的不同之处在于，第二水洗罐10的布置数量为两个或两个以上，各个第二水洗罐10串联，串联越多，用水萃取甲醇的效果越好，丙烯中的甲醇含量越低，从而使聚丙烯的合成效果越好。

本实用新型可以从丙烯和甲醇的混合物中实现甲醇的有效分离，降低甲醇含量，使生产的丙烯达到聚丙烯的原料需求，同时对系统产生的碱渣能够及时处理利用，降低碱渣的强腐蚀性。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种从包含丙烯和甲醇的混合物中分离甲醇的系统，其特征是，包括静态混合器、第一水洗罐、第二水洗罐和固碱塔，所述静态混合器的输入口分别与丙烯输入管、水管相连接，静态混合器的输出口与第一水洗罐相连接，第一水洗罐、第二水洗罐、固碱塔依次相连接，所述第一水洗罐底部和第二水洗罐底部均设置排水管，排水管与污水处理装置相连接，所述固碱塔设置有碱渣排出管和丙烯输出管。

2.如权利要求1所述的一种从包含丙烯和甲醇的混合物中分离甲醇的系统，其特征是，所述丙烯输入管与气分装置相连接。

3.如权利要求2所述的一种从包含丙烯和甲醇的混合物中分离甲醇的系统，其特征是，所述气分装置设有污水管，碱渣排出口与污水管相连接，污水管与污水处理装置相连通。

4.如权利要求1或2所述的一种从包含丙烯和甲醇的混合物中分离甲醇的系统，其特征是，所述丙烯输入管上设置阀门I，水管上设置阀门II，第一水洗罐底部的排水管上设置阀门III，第一水洗罐底部的排水管上设置有阀门IV，碱渣排出管上设置有阀门V，丙烯输出管上设置有阀门VI。

5.如权利要求4所述的一种从包含丙烯和甲醇的混合物中分离甲醇的系统，其特征是，所述阀门I、阀门II、阀门III、阀门IV、阀门V和阀门VI均为截止阀。

6.如权利要求1所述的一种从包含丙烯和甲醇的混合物中分离甲醇的系统，其特征是，所述第一水洗罐与第二水洗罐的液位均为40-60cm。

7.如权利要求1所述的一种从包含丙烯和甲醇的混合物中分离甲醇的系统，其特征是，所述第一水洗罐至少为两个。

8.如权利要求1所述的一种从包含丙烯和甲醇的混合物中分离甲醇的系统，其特征是，所述第二水洗罐至少为两个。