CN206008082U - 回收烃化物中甲醇和提高烃化物燃烧热值的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于一种回收烃化物中甲醇和提高烃化物燃烧热值的装置；包括烃化物中间槽，所述烃化物中间槽依次通过烃化物缓冲槽、第一泵和第一预热器的管程与第一精馏塔的第一进口相连，第一精馏塔的底部设有第一精馏塔的第一液相出口和第一精馏塔的第二液相出口，第一精馏塔的第一液相出口通过第二泵和第二预热器的管程与第二精馏塔的第一进口相连，第二精馏塔的底部设有第二精馏塔的第一液相出口和第二精馏塔的第二液相出口，第二精馏塔的第一液相出口通过第四阀门与第三精馏塔的第一进口相连；具有结构简单、设计合理、降低生产成本、减少资源浪费和减少锅炉燃烧过程中污染物的排放和增加锅炉运行稳定性的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于提高烃化物燃烧热值技术领域，具体涉及一种回收烃化物中甲醇和提高烃化物燃烧热值的装置。
背景技术
当前国内中小氮肥企业的合成氨原料气精制工艺多采用醇、烃化净化技术，脱碳或者低压甲醇出口的原料气分别经醇化、烃化系统降低原料气中的CO和CO2含量至15ppm以下，然后将合格的原料气送至合成氨岗位。醇化系统出口的原料气经压缩机提压进入烃化系统，通过和反应后气体换热提温、蒸汽加热送到烃化塔反应，原料气中的CO、CO2和H2发生反应，生成组分复杂的含C、H、O化合物和水。反应后的气体通过和反应前气体换热降温、高沸点烃化物分离、循环水冷却、低沸点烃化物(含水)分离，最后送至合成界区。其中高沸点烃化物和低沸点烃化物(含水)一起送往烃化物中间槽，再送往锅炉燃烧。
烃化物的成分包含水、甲醇、乙醇、异丙醇、二甲醚、丙醇、2-丁醇、丁醇、戊醇等多种物质，其中水占的比例可达70％-80％，甲醇占的比例可达10％-20％，其它组分所占比例较少，将烃化物直接送到锅炉燃烧，由于甲醇的含量比较可观，造成这部分甲醇直接浪费掉。另外由于烃化物中含有大量的水，送到锅炉燃烧会造成整个锅炉燃烧的不稳定，影响燃料的热值，烃化物中的组分也会因燃烧不充分直接排放到大气中，造成环境污染。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足而提供一种结构简单、设计合理、降低生产成本、减少资源浪费、在能够有效对烃化物中的甲醇进行回收利用的同时提高烃化物燃烧的热值、减少锅炉燃烧过程中污染物的排放和增加锅炉运行稳定性的回收烃化物中甲醇和提高烃化物燃烧热值的装置。
本实用新型的目的是这样实现的：包括烃化物中间槽，所述烃化物中间槽依次通过烃化物缓冲槽、第一泵和第一预热器的管程与第一精馏塔的第一进口相连，第一精馏塔的底部设有第一精馏塔的第一液相出口和第一精馏塔的第二液相出口，第一精馏塔的第一液相出口通过第二泵和第二预热器的管程与第二精馏塔的第一进口相连，第二精馏塔的底部设有第二精馏塔的第一液相出口和第二精馏塔的第二液相出口，第二精馏塔的第一液相出口通过第四阀门与第三精馏塔的第一进口相连，第三精馏塔的底部设有第三精馏塔的第一液相出口和第三精馏塔的第二液相出口，第三精馏塔的第一液相出口通过第八阀门与锅炉燃烧室相连；
第一精馏塔的第二液相出口通过第一再沸器的管程与第一精馏塔的第二进口相连；第二精馏塔的第二液相出口通过第二再沸器的管程与第二精馏塔的第二进口相连；第三精馏塔的第二液相出口通过第三再沸器的管程与第三精馏塔的第二进口相连；
第一预热器的壳程进口、第二预热器的壳程进口、第一再沸器的壳程进口和第二再沸器的壳程进口分别通过蒸汽缓冲罐与低压蒸汽管网相连，第一预热器的壳程出口、第二预热器的壳程出口、第一再沸器的壳程出口、第二再沸器的壳程出口和第三再沸器的壳程出口分别与冷凝液回收槽相连；
第一精馏塔顶部的气体出口通过第一冷凝器的管程与第一回流槽相连，第一回流槽顶部的不凝气体出口通过第五阀门与锅炉燃烧室相连，第一回流槽底部的液相出口通过第三泵与第一精馏塔的第三进口相连；第二精馏塔顶部的气体出口通过第二冷凝器的管程与第二回流槽相连，第二回流槽底部液相出口依次通过第一三通和第六阀门与甲醇储槽相连，第一三通的第三端通过第四泵与第二精馏塔的第三进口相连；第三精馏塔顶部的气体出口通过第三冷凝器的管程与第三回流槽相连，第三回流槽底部液相出口依次通过第二三通和第七阀门与水处理终端相连，第二三通的第三端通过第五泵与第三精馏塔的第三进口相连。
优选地，所述烃化物中间槽与烃化物缓冲槽之间设有第一阀门。
优选地，所述第一泵和第一预热器的管程之间设有第二阀门。
优选地，所述第二泵和第二预热器的管程之间设有第三阀门。
优选地，所述第一预热器的壳程进口、第二预热器的壳程进口、第一再沸器的壳程进口、第二再沸器的壳程进口和第三再沸器的壳程进口分别与蒸汽缓冲罐之间设有第九阀门、第十一阀门、第十阀门、第十二阀门和第十三阀门。
优选地，所述第一冷凝器的壳程上设有第一冷却水上水管道和第一冷却水回水管道，第二冷凝器的壳程上设有第二冷却水上水管道和第二冷却水回水管道，第三冷凝器的壳程上设有第三冷却水上水管道和第三冷却水回水管道。
本实用新型采用三塔精馏对烃化物进行处理，用于回收烃化物中的甲醇和降低烃化物中的水分，提高燃烧值，减少因烃化物燃烧不充分造成的环境污染；第一精馏塔目的在于除去烃化物中的不凝气成分，将其送至锅炉燃烧并有利于后续工序的进行，第二精馏塔目的在于回收烃化物中的有用成分甲醇，第三精馏塔的目的在于除去烃化物中的水分，提高烃化物燃烧值；具有结构简单、设计合理、降低生产成本、减少资源浪费、在能够有效对烃化物中的甲醇进行回收利用的同时提高烃化物燃烧的热值、减少锅炉燃烧过程中污染物的排放和增加锅炉运行稳定性的优点。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。
如图1所示，本实用新型包括烃化物中间槽1，所述烃化物中间槽1依次通过烃化物缓冲槽3、第一泵4和第一预热器6的管程与第一精馏塔7的第一进口相连，第一精馏塔7的底部设有第一精馏塔的第一液相出口和第一精馏塔的第二液相出口，第一精馏塔的第一液相出口通过第二泵13和第二预热器15的管程与第二精馏塔16的第一进口相连，第二精馏塔16的底部设有第二精馏塔的第一液相出口和第二精馏塔的第二液相出口，第二精馏塔的第一液相出口通过第四阀门23与第三精馏塔25的第一进口相连，第三精馏塔25的底部设有第三精馏塔的第一液相出口和第三精馏塔的第二液相出口，第三精馏塔的第一液相出口通过第八阀门31与锅炉燃烧室40相连；
第一精馏塔的第二液相出口通过第一再沸器12的管程与第一精馏塔7的第二进口相连；第二精馏塔的第二液相出口通过第二再沸器22的管程与第二精馏塔16的第二进口相连；第三精馏塔的第二液相出口通过第三再沸器30的管程与第三精馏塔的第二进口相连；
第一预热器6的壳程进口、第二预热器15的壳程进口、第一再沸器12的壳程进口和第二再沸器22的壳程进口分别通过蒸汽缓冲罐33与低压蒸汽管网41相连，第一预热器6的壳程出口、第二预热器15的壳程出口、第一再沸器12的壳程出口、第二再沸器22的壳程出口和第三再沸器30的壳程出口分别与冷凝液回收槽38相连；
第一精馏塔7顶部的气体出口通过第一冷凝器8的管程与第一回流槽9相连，第一回流槽9顶部的不凝气体出口通过第五阀门10与锅炉燃烧室40相连，第一回流槽9底部的液相出口通过第三泵11与第一精馏塔7的第三进口相连；第二精馏塔16顶部的气体出口通过第二冷凝器17的管程与第二回流槽18相连，第二回流槽18底部液相出口依次通过第一三通42和第六阀门19与甲醇储槽20相连，第一三通42的第三端通过第四泵21与第二精馏塔16的第三进口相连；第三精馏塔25顶部的气体出口通过第三冷凝器26的管程与第三回流槽27相连，第三回流槽27底部液相出口依次通过第二三通43和第七阀门28与水处理终端32相连，第二三通43的第三端通过第五泵29与第三精馏塔25的第三进口相连。所述烃化物中间槽1与烃化物缓冲槽3之间设有第一阀门2。所述第一泵4和第一预热器6的管程之间设有第二阀门5。所述第二泵13和第二预热器15的管程之间设有第三阀门14。所述第一预热器6的壳程进口、第二预热器15的壳程进口、第一再沸器12的壳程进口、第二再沸器22的壳程进口和第三再沸器30的壳程进口分别与蒸汽缓冲罐33之间设有第九阀门34、第十一阀门36、第十阀门35、第十二阀门37和第十三阀门39。所述第一冷凝器8的壳程上设有第一冷却水上水管道44和第一冷却水回水管道45，第二冷凝器17的壳程上设有第二冷却水上水管道46和第二冷却水回水管道47，第三冷凝器26的壳程上设有第三冷却水上水管道48和第三冷却水回水管道24。
一种回收烃化物中甲醇和提高烃化物燃烧热值的装置的方法，包括如下步骤：
步骤一：烃化物中间槽1中的烃化物经第一阀门2减压至常压后进入烃化物缓冲槽3，再通过第一泵4提压后通过第二阀门5进入第一预热器6的管程内；所述的烃化物中间槽1中的烃化物的压力为：1.5～2.5MPag，温度为：25～35℃，烃化物的组成成分为：水、甲醇、乙醇、异丙醇、二甲醚、丙醇、2-丁醇、丁醇和戊醇，其中水的重量比为70～80％，甲醇的重量比10％～20％；通过第二阀门5后的烃化物的压力为：0.02～0.04MPag，温度为：25～35℃；
步骤二：步骤一中所述的进入第一预热器6管程内的烃化物通过第一预热器6管程后进入第一精馏塔7中进行一次精馏提纯，一次精馏提纯后的气相通过第一冷凝器8的管程进行换热后进入第一回流槽9内，第一回流槽9内的气相通过第一回流槽9顶部的不凝气体出口和第五阀门10进入锅炉燃烧室40内燃烧；第一回流槽9内的一次回流液依次通过第一回流槽9底部的液相出口、第三泵11和第一精馏塔7的第三进口进入第一精馏塔7内；通过第一预热器6管程的烃化物的压力为0.02～0.04MPag，温度为：60～80℃，所述一次精馏提纯后的气相的温度为：60～70℃；通过第一冷凝器8管程后的气相的温度为：30～40℃；所述的第一回流槽9内的气相组成成分为：二甲醚；
步骤三：步骤二中所述的进入第一精馏塔7中的烃化物进行一次精馏提纯后的一次原料液分别进入第一精馏塔的第一液相出口和第一精馏塔的第二液相出口；第一精馏塔的第一液相出口内的一次原料液通过第二泵13、第二预热器15的管程和第二精馏塔16的第一进口进入第二精馏塔16内；第一精馏塔的第二液相出口内的一次原料液通过第一再沸器12的管程加热至沸腾，沸腾后由第一精馏塔7的第二进口进入第一精馏塔7内；通过第二预热器15的管程的原料液的压力为：0.5～0.7MPag，温度为：110～130℃；一次原料液的组成成分为：水、甲醇、乙醇、异丙醇、丙醇、2-丁醇、丁醇和戊醇；
步骤四：对步骤三中所述的进入第二精馏塔16内的原料液进行二次精馏提纯，二次精馏提纯后的气相通过第二精馏塔16顶部的气体出口和第二冷凝器17的管程进入第二回流槽18内；第二回流槽18内的二次回流液通过第二回流槽18底部液相出口进入第一三通42内，第一三通42内的二次回流液分为两部分，一部分通过第六阀门19进入甲醇储槽20内；另一部分通过第一三通42的第三端、第四泵21和第二精馏塔16的第三进口进入第二精馏塔16内；所述二次精馏提纯后的气相压力为：0.5～0.6MPag，温度为：110～120℃；二次精馏提纯后的气相通过第二冷凝器17的管程后的温度为30～40℃；所述的二次回流液的组成成分为：甲醇；
步骤五：使步骤四中所述的进入第二精馏塔16内的一次原料液进行二次精馏提纯后的二次原料液分别进入第二精馏塔的第一液相出口和第二精馏塔的第二液相出口；第二精馏塔的第一液相出口内的二次原料液通过第四阀门23和第三精馏塔25的第一进口进入第三精馏塔25内；第二精馏塔的第二液相出口内的二次原料液通过第二再沸器22的管程加热至沸腾，沸腾后由第二精馏塔16的第二进口进入第二精馏塔16内；通过第四阀门23的原料液的压力为：0.1～0.3MPag，温度为：120～130℃；二次原料液的组成成分为：水、乙醇、异丙醇、丙醇、2-丁醇、丁醇和戊醇；
步骤六：使步骤五中所述的进入第三精馏塔25内的二次原料液进行三次精馏提纯，三次精馏提纯后的气相通过第三精馏塔25顶部的气体出口和第三冷凝器26的管程进入第三回流槽27内；第三回流槽27内的三次回流液通过第三回流槽27底部液相出口进入第二三通43内，第二三通43内的三次回流液分为两部分，一部分通过第七阀门28进入水处理终端32中进行后续处理，另一部分通过第二三通43的第三端、第五泵29和第三精馏塔25的第三进口进入到第三精馏塔25内；所述三次精馏提纯后的气相压力为：0.1～0.2MPag，温度为：120～130℃；三次精馏提纯后的气相通过第三冷凝器26的管程后的温度为30～40℃；所述的三次回流液的组成成分为：水；
步骤七：使步骤六中所述的进入第三精馏塔25内的二次原料液进行三次精馏提纯后的成品液分别进入第三精馏塔的第一液相出口和第三精馏塔的第二液相出口；第三精馏塔的第一液相出口内的成品液通过第八阀门31进入锅炉燃烧室40内燃烧；第三精馏塔的第二液相出口内的成品液通过第三再沸器30的管程加热至沸腾，沸腾后成品液通过第三精馏塔的第二进口进入第三精馏塔25；所述的三次精馏提纯后的成品液的组成成分为：乙醇、异丙醇、丙醇、2-丁醇、丁醇和戊醇。
本实用新型可在对烃化物中的甲醇进行回收的同时有效提高烃化物的燃烧热值，烃化物中含不少有用物质甲醇，重量比达10～20％，直接送锅炉燃烧，造成资源的浪费，可对其进行回收，以一套采用醇烃化精制工艺的年产24万吨合成氨为例，每年可得到产品纯度为99.9％的甲醇500吨左右，年经济效益可达66万元左右。去除水分的烃化物，其燃烧值较之前也有较明显的提高，粗略计算下：含水分的烃化物燃烧热值以甲醇重量比20％，水分重量比80％计算，其燃烧热值为2734.84kJ/kg，而去除水分的烃化物的燃烧热值以甲醇含量100％计算为22703kJ/kg，由此可见，去除水分的烃化物其燃烧值是之前的8倍多。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”等等应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。上文的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式、变更和改造均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种回收烃化物中甲醇和提高烃化物燃烧热值的装置，包括烃化物中间槽(1)，其特征在于：所述烃化物中间槽(1)依次通过烃化物缓冲槽(3)、第一泵(4)和第一预热器(6)的管程与第一精馏塔(7)的第一进口相连，第一精馏塔(7)的底部设有第一精馏塔的第一液相出口和第一精馏塔的第二液相出口，第一精馏塔的第一液相出口通过第二泵(13)和第二预热器(15)的管程与第二精馏塔(16)的第一进口相连，第二精馏塔(16)的底部设有第二精馏塔的第一液相出口和第二精馏塔的第二液相出口，第二精馏塔的第一液相出口通过第四阀门(23)与第三精馏塔(25)的第一进口相连，第三精馏塔(25)的底部设有第三精馏塔的第一液相出口和第三精馏塔的第二液相出口，第三精馏塔的第一液相出口通过第八阀门(31)与锅炉燃烧室(40)相连；
第一精馏塔的第二液相出口通过第一再沸器(12)的管程与第一精馏塔(7)的第二进口相连；第二精馏塔的第二液相出口通过第二再沸器(22)的管程与第二精馏塔(16)的第二进口相连；第三精馏塔的第二液相出口通过第三再沸器(30)的管程与第三精馏塔的第二进口相连；
第一预热器(6)的壳程进口、第二预热器(15)的壳程进口、第一再沸器(12)的壳程进口和第二再沸器(22)的壳程进口分别通过蒸汽缓冲罐(33)与低压蒸汽管网(41)相连，第一预热器(6)的壳程出口、第二预热器(15)的壳程出口、第一再沸器(12)的壳程出口、第二再沸器(22)的壳程出口和第三再沸器(30)的壳程出口分别与冷凝液回收槽(38)相连；
第一精馏塔(7)顶部的气体出口通过第一冷凝器(8)的管程与第一回流槽(9)相连，第一回流槽(9)顶部的不凝气体出口通过第五阀门(10)与锅炉燃烧室(40)相连，第一回流槽(9)底部的液相出口通过第三泵(11)与第一精馏塔(7)的第三进口相连；第二精馏塔(16)顶部的气体出口通过第二冷凝器(17)的管程与第二回流槽(18)相连，第二回流槽(18)底部液相出口依次通过第一三通(42)和第六阀门(19)与甲醇储槽(20)相连，第一三通(42)的第三端通过第四泵(21)与第二精馏塔(16)的第三进口相连；第三精馏塔(25)顶部的气体出口通过第三冷凝器(26)的管程与第三回流槽(27)相连，第三回流槽(27)底部液相出口依次通过第二三通(43)和第七阀门(28)与水处理终端(32)相连，第二三通(43)的第三端通过第五泵(29)与第三精馏塔(25)的第三进口相连。
2.根据权利要求1所述的回收烃化物中甲醇和提高烃化物燃烧热值的装置，其特征在于：所述烃化物中间槽(1)与烃化物缓冲槽(3)之间设有第一阀门(2)。
3.根据权利要求1所述的回收烃化物中甲醇和提高烃化物燃烧热值的装置，其特征在于：所述第一泵(4)和第一预热器(6)的管程之间设有第二阀门(5)。
4.根据权利要求1所述的回收烃化物中甲醇和提高烃化物燃烧热值的装置，其特征在于：所述第二泵(13)和第二预热器(15)的管程之间设有第三阀门(14)。
5.根据权利要求1所述的回收烃化物中甲醇和提高烃化物燃烧热值的装置，其特征在于：所述第一预热器(6)的壳程进口、第二预热器(15)的壳程进口、第一再沸器(12)的壳程进口、第二再沸器(22)的壳程进口和第三再沸器(30)的壳程进口分别与蒸汽缓冲罐(33)之间设有第九阀门(34)、第十一阀门(36)、第十阀门(35)、第十二阀门(37)和第十三阀门(39)。
6.根据权利要求1所述的回收烃化物中甲醇和提高烃化物燃烧热值的装置，其特征在于：所述第一冷凝器(8)的壳程上设有第一冷却水上水管道(44)和第一冷却水回水管道(45)，第二冷凝器(17)的壳程上设有第二冷却水上水管道(46)和第二冷却水回水管道(47)，第三冷凝器(26)的壳程上设有第三冷却水上水管道(48)和第三冷却水回水管道(24)。
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| CN107551586A (zh) * | 2017-09-04 | 2018-01-09 | 北京泽华化学工程有限公司 | 一种利用隔壁塔组合多效精馏生产甲醇的装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20170315 Effective date of abandoning: 20180911 |
|
| AV01 | Patent right actively abandoned |