CN206138959U - 乙炔尾气提浓回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种乙炔尾气提浓回收系统，解决了现有1,4‑丁炔二醇生产技术中，乙炔尾气中有效组分不能直接循环利用的问题。来自炔化反应系统的乙炔尾气，经原料气换热器降温后，进入净化吸收塔，在净化吸收塔中经低温甲醇洗涤与吸收后，炔化反应乙炔尾气中的惰性气体从净化吸收塔顶排出，塔底吸收乙炔气后的甲醇溶液，进入乙炔产品塔，在乙炔产品塔中经减压，塔顶得到产品乙炔气，塔底再生甲醇经乙炔产品塔底泵输送至再生甲醇换热器降温至‑25~‑50℃，后进入净化吸收塔上部循环使用；本实用新型流程简单、操作方便、设备投资和运行成本低、回收效果好、收率高，能够降低企业的生产成本。

Description

乙炔尾气提浓回收系统

技术领域

本实用新型涉及一种乙炔回收系统，具体的说是一种乙炔尾气提浓回收系统。

背景技术

1,4丁炔二醇是一种重要的有机中间体，在其制备工艺中，工业上应用最广泛的是Reppe法，也称为炔醛法。该法以含铋的乙炔铜络合物为催化剂，含铋乙炔铜络合物吸附在载体上，乙炔与甲醛水溶液反应生成1,4-丁炔二醇，并放出热量。

目前工业生产中所用的反应器主要有固定床、悬浮床和淤浆床。炔化反应为循环反应，工艺上炔化反应器中的未反应乙炔气在装置中进行循环，随着反应的进行，循环乙炔气中以氮气、二氧化碳、甲烷等惰性气体会越累积越多。为提高炔化反应效果，必须将影响1,4丁炔二醇合成反应中的惰性气体连同部分乙炔气一起放空一部分，目前工艺中外排的这部分乙炔尾气，送往乙炔火炬燃烧系统进行处理。外排的乙炔尾气中，乙炔其含量在75－95% ，此部分气未被充分利用，造成了能源的浪费。

在中国专利文件CN102357330A、CN202096870U中提供了一种乙炔尾气回收装置，包括第一水洗塔、第二水洗塔、分液阻火器，属于二级水洗涤乙炔尾气装置，用于除去乙炔尾气中的甲醛、甲醇、丙炔醇等液体杂质，并未提及乙炔尾气提浓回收的系统。

目前乙炔提浓的方法有溶液吸收法与吸附法，目前工业上应用的为溶液吸收法，吸收溶剂有，γ-丁内酯、二甲基甲酰胺（DMF）、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、甲醇、液氨、丙酮等，目前乙炔提浓工业上应用广泛的为N-甲基吡咯烷酮(NMP)，用溶剂甲醇吸收提浓乙炔尾气的系统，工业上研究与应用较少。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种流程简单、原料易得、操作简便设备投资和运行成本低、提浓浓度高、收率高的乙炔尾气提浓回收系统。

本实用新型的乙炔尾气提浓回收系统，包括依次连接的炔化反应系统、净化吸收塔、乙炔产品塔，其中，炔化反应系统经原料气换热器与净化吸收塔进料口连接，所述净化吸收塔塔顶气相出口与反应尾气分离器连接，净化吸收塔底液相与乙炔产品塔进料口连接，所述乙炔产品塔塔底液相先经产品塔底泵、再生甲醇换热器与净化吸收塔喷淋口连接。

所述净化吸收塔设置塔板数5-25，进料口为塔底液面上部；乙炔产品塔设置塔板数1-5，进料口为最上层塔板上部。

本实用新型的技术特点及有益效果：

本实用新型描述了一种简便的乙炔尾气提浓回收新系统，包括依次连接的炔化反应系统、净化吸收塔、乙炔产品塔。

乙炔尾气提浓回收采用的溶剂为低温甲醇，乙炔气在低温甲醇溶液中的吸收与再生，利用的是操作压力的变化，来实现不断的吸收与再生的循环过程，该过程中因温度变化相对较小，对总冷量的需求量较低，能耗低。

本实用新型避免石油与化工企业使用，其企业自身不常用的化工原料：N-甲基吡咯烷酮(NMP)，不需进行复杂的N-甲基吡咯烷酮(NMP)提浓与再生工艺，采用低温甲醇吸收法，缩短了工艺流程，操作简单、能耗低、吸收溶剂甲醇原料易得，成本低。

附图说明

图1为本实用新型工艺流程图暨系统图。

其中，1-原料气换热器、2-净化吸收塔、3-乙炔产品塔、4-产品塔底泵、5-再生甲醇换热器、6-反应器尾气分离器、7-循环甲醇换热器、8-冷甲醇循环泵；11、21、22、23、24、25、31、41、61、81-控制阀。

具体实施方式

以下所述的实施例详细说明了本实用新型，但是本实用新型不仅限于以下实施例。下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本实用新型的工艺流程图如图1所示，原料为来自炔化反应系统的乙炔尾气，主要由乙炔、氮气、二氧化碳、甲烷、氢气及微量的甲醛、甲醇、丙炔醇、水等组成，其中乙炔气摩尔分数为：75-95%,氮气炔气摩尔分数为：2-20%,二氧化碳气摩尔分数为：0.5-5.0%,甲烷气摩尔分数为：0.5-5.0%,氢气摩尔分数为：0.5-2.5%,氩气摩尔分数为：0.5-2.0%,甲醛、甲醇、丙炔醇、水等摩尔分数为：0.01-2.0%。

工艺实施例：由炔化反应系统的乙炔尾气(质量流量为100kg/h,压力为0.1Mpa.g，乙炔气摩尔分数为：85%,氮气炔气摩尔分数为： 12%,二氧化碳气摩尔分数为：1.0%,甲烷气摩尔分数为：0.5%,氢气摩尔分数为：0.5%,氩气摩尔分数为：1.0%,甲醛、甲醇、丙炔醇、水等摩尔分数为：1.0%)，经控制阀11控制流量100kg/h，至原料气换热器1降温至-30℃，后进入净化吸收塔2。在净化吸收塔2中经-30℃低温甲醇洗涤与吸收后，炔化反应尾气中的惰性气体从净化吸收塔2顶排出，经控制阀22控制压力为0.098Mpa.g，至反应尾气分离器6，后至火炬(质量流量为31.89kg/h,乙炔气摩尔分数为：61.83%,氮气炔气摩尔分数为：33.80%,二氧化碳气摩尔分数为：1.25%,甲烷气摩尔分数为：1.58%,氢气摩尔分数为：1.17%,甲醛、甲醇、丙炔醇、水等摩尔分数为：0.12%)。净化吸收塔2塔底吸收乙炔气后的甲醇溶液，经控制阀21，控制净化吸收塔2液位平衡后，进入乙炔产品塔3。在乙炔产品塔3中经减压（减压后压力0.01Mpa.g），塔顶得到产品乙炔气（质量流量为68.10kg/h,乙炔气摩尔分数为：96.26%），经控制阀31送至用户循环利用(乙炔气柜或低压乙炔压缩机入口)。乙炔产品塔3塔底再生甲醇经乙炔产品塔底泵4输送至再生甲醇换热器5降温至-30℃，再经控制阀24控制乙炔产品塔3液位平衡，进入净化吸收塔2上部循环使用，循环甲醇纯度降低后，经控制阀41外排一部分循环甲醇（质量流量为10.01kg/h,甲醇摩尔分数为：98.78%），后再经控制阀25补充等量新鲜甲醇（质量流量为10kg/h,甲醇摩尔分数为：99.9%）。系统所需冷量由循环甲醇换热器7提供，其与冷甲醇循环泵8、再生甲醇换热器5、原料气换热器1组成一个闭路甲醇循环系统，其原料开车首次补充甲醇或损失甲醇时，经由控制阀81补充新鲜甲醇。净化吸收塔2、乙炔产品塔3，其原料开车首次补充甲醇或损失甲醇时，经由控制阀25或23补充新鲜甲醇。当系统需要紧急停车时，关闭控制阀11，打开控制阀61，将炔化反应系统的乙炔尾气送至反应尾气分离器6后至火炬，以保证系统稳定与安全。

需要强调的是：以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效方法或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (2)

1.一种乙炔尾气提浓回收系统，其特征在于，包括依次连接的炔化反应系统、净化吸收塔、乙炔产品塔，其中，炔化反应系统经原料气换热器与净化吸收塔进料口连接，所述净化吸收塔塔顶气相出口与反应尾气分离器连接，净化吸收塔底液相与乙炔产品塔进料口连接，所述乙炔产品塔塔底液相先经产品塔底泵、再生甲醇换热器与净化吸收塔喷淋口连接。

2.如权利要求1所述的乙炔尾气提浓回收系统，其特征在于，净化吸收塔设置塔板数5-25，进料口为塔底液面上部；乙炔产品塔设置塔板数1-5，进料口为最上层塔板上部。