CN208893904U - 废甲醇的超声吸附净化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种废甲醇的超声吸附净化装置，属于废甲醇净化用装置技术领域。本实用新型所述的废甲醇的超声吸附净化装置，包括废甲醇罐、热再生塔、吸收塔和脱碳塔，热再生塔与吸收塔、脱碳塔、废甲醇罐依次相连，废甲醇罐与固定床吸附反应器相连，固定床吸附反应器与热再生塔相连；废甲醇罐与固定床吸附反应器相连的管线上设有再生液入口；固定床吸附反应器与热再生塔相连的管线上设有再生废液出口；固定床吸附反应器上设有超声波发生器；脱碳塔与热再生塔相连。本实用新型设计科学合理，操作简单便捷，降低了危废处置费用，同时降低了新鲜甲醇的采购费用，并降低了高NH3废甲醇的产生量，极大地提高了装置的经济性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种废甲醇的超声吸附净化装置，属于废甲醇净化用装置技术领域。
背景技术
以煤、石油焦、天然气和石脑油为原料经过气化得到的合成气中除CO和H2外，还含有H2S和CO2，合成气脱除其中的酸性气后，以CO和H2为主要组分，用作化工原料的一种原料气。合成气的原料范围很广，可由煤或焦炭等固体燃料气化产生，也可由天然气和石脑油等轻质烃类制取，还可由重油经部分氧化法生产。合成气的生产和应用在化学工业中具有极为重要的地位。早在1913年已开始从合成气生产氨，现在氨已成为最大吨位的化工产品。其后，以合成气为原料可以生产甲醇、乙醇、乙二醇、二甲醚、醋酸、醋酸甲酯、醋酸乙酯、乙烯、丙烯等。
从国内外煤气化装置中所采用的脱除酸性气体的工艺来看，煤制合成气的净化工艺主要有低温甲醇洗技术和乙二醇二甲醚工艺(NHD或selexol)。与乙二醇二甲醚工艺相比，低温甲醇洗技术成熟可靠、能耗较低、气体净化度高，而且溶剂吸收能力较大、循环量小、能耗省、价格便宜。
低温甲醇洗利用甲醇在低温、高压下对酸性气溶解度极大的特性，脱除合成气中的H2S、CO2和COS等杂质，低温甲醇再经减压闪蒸、汽提后循环利用。将净化后的合成气混合配气，为丁辛醇装置提供羰基合成气，同时向炼厂供氢。
低温甲醇洗系统中的NH3主要由变换气带入，低温甲醇在吸收变换气中CO2和H2S等酸性气体的同时，还吸收变换气中的NH3。常温下，NH3在甲醇中的溶解度是H2S的10多倍，是CO2的60多倍，因此，NH3很容易在低温甲醇洗系统累积。低温甲醇洗系统中含有一定量的NH3可减少设备腐蚀，NH3含量高则会造成甲醇热再生系统铵盐结晶，堵塞热再生塔顶换热器；当NH3含量高到一定程度就会造成工艺气中硫含量超标。所以必须要控制好低温甲醇洗系统中的NH3含量。有些工艺技术商推荐甲醇中的NH3含量应控制在20mg/L以下。当NH3含量超标时，生产企业以新鲜甲醇置换含量超标的甲醇，以保证装置的正常运行，但同时产生大量的含有NH3的废甲醇。早期，采用免费赠送的方式将废甲醇进行处理。随着安全环保形势的日益严峻，废甲醇作为危废，需要委托有资质单位进行处理，按照每年产生500t高NH3废甲醇，作为危废，每吨的处理费用为5000元/t，造成经济损失为250万元，每吨新鲜甲醇的购置费为3000元/t，造成经济损失为150万元，合计为400万元，造成装置的经济效益大幅下降。
专利CN104140852B公开了一种处理低温甲醇洗铵结晶及净化贫液甲醇的装置和方法。该装置主要由热再生塔、水冷器、气相分离器、甲醇水洗塔和醇氨分离塔组成。通过采用常温水洗方式，以解决传统流程中由于碳铵结晶而堵塞热再生塔顶冷凝器及管道的问题，同时解决间歇排污甲醇的处理问题，从而净化贫液甲醇以及降低甲醇消耗。由装置组成可知，该工艺所采用的设备较多，工艺流程较为复杂。经过水洗后，虽然可以解决碳铵结晶堵塞管道的问题，但水进入甲醇后，不能直接应用于低温甲醇洗，需要后续的精馏工艺将甲醇进行提纯，防止水在较低温度下结冰堵塞管道，势必会增加工艺流程复杂程度，相应的能耗增加。
专利CN106588571A公开了一种含氨废液的精制办法，主要应用在硝基苯加氢制备苯胺产生的甲醇、水和氨的混合物中提炼甲醇的过程，该工艺装置主要由精馏塔、酸洗塔组成。该工艺具体流程：含氨甲醇废液在精馏塔进行全回流，采用酸洗塔吸收精馏塔塔顶的氨气，并将氨气制备成硫酸铵溶液，待酸洗塔饱和后，生成硫酸铵粗品，在全回流后的精馏塔内加硫酸进行中和，回流比为3—10。采用该工艺，可利用甲醇含量为70—80％的废液生成99.64％的甲醇，尽管甲醇中的氨含量由4％降低到0.1％，但其含量依然较高，无法满足低温甲醇洗中甲醇中氨的控制指标。经过处理后，每4吨废液产生二次废液1.3t，二次危废的产量与待处理废液的质量比高达32.5％，需外委处理。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种废甲醇的超声吸附净化装置，其设计科学合理，操作简单便捷，降低了危废处置费用，同时降低了新鲜甲醇的采购费用，并降低了高NH3废甲醇的产生量，极大地提高了装置的经济性。
本实用新型所述的废甲醇的超声吸附净化装置，包括废甲醇罐、热再生塔、吸收塔和脱碳塔，热再生塔与吸收塔、脱碳塔、废甲醇罐依次相连，废甲醇罐与固定床吸附反应器相连，固定床吸附反应器与热再生塔相连；废甲醇罐与固定床吸附反应器相连的管线上设有再生液入口；固定床吸附反应器与热再生塔相连的管线上设有再生废液出口；固定床吸附反应器上设有超声波发生器；脱碳塔与热再生塔相连。
所述热再生塔与硫磺装置相连，实现酸性气体的再利用。
所述超声波发生器优选为探头式超声波发生器。
所述固定床吸附反应器的数量为1～2台。当数量为2台时，保证了工业装置生产的连续性。
所述固定床吸附反应器的底部设有物料入口。
所述固定床吸附反应器的顶部设有物料出口。
在固定床吸附反应器上施加超声波发生器，提高了对高NH3废甲醇的处理能力和处理效果。在固定床吸附反应器的轴向，每0.5～3米安装1个超声波发生器；在固定床吸附反应器的横向，每0.5～2米安装1个超声波发生器。
所述的超声波发生器的频率范围为20-50KHz，优选的，25-40KHz。
所述的固定床吸附反应器中采用的吸附剂为分子筛、树脂、氧化铝、高岭土、硅藻土等。
所述的再生液介质主要为蒸汽、稀盐酸、稀硫酸、磷酸等。
所述的高NH3废甲醇中NH3含量为20-1000mg/L。
所述的高NH3废甲醇中NH3的存在形式为游离氨NH3、NH4 +、NH3·H2O等。
采用本实用新型的工艺流程如下：
低温甲醇洗甲醇循环过程产生的高NH3废甲醇进入固定床吸附反应器，与固定床吸附反应器内部的吸附剂发生酸碱中和反应，实现高NH3废甲醇的净化；NH3含量适中的甲醇进入到低温甲醇洗的甲醇循环(依次经过热再生塔、吸收塔、脱碳塔和热再生塔，形成一个循环回路)中，避免了新鲜甲醇的补加；固定床吸附反应器中的吸附剂吸附饱和后，再生液通过再生液入口进入待再生的固定床吸附反应器中，再生废液通过再生废液出口排放，实现了吸附剂的再生。
本实用新型中，当废甲醇中氨的含量超过控制指标时，所述的废甲醇的超声吸附净化装置通过置换产生一部分高氨甲醇进入废甲醇罐，而后进入固定床吸附反应器进行脱氨处理；若甲醇中氨的含量在合理范围内时，甲醇直接流入热再生塔进行正常的循环。
本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：
本实用新型采用的工艺设备较少，流程较为简单；采用本实用新型后，克服了目前低温甲醇洗系统的不足，提高了装置处理能力和处理效果，且100％的废甲醇可实现回用，没有二次废甲醇的产生，不需要补充新鲜甲醇；运行本实用新型后，降低了危废处置费用，同时降低了新鲜甲醇的采购费用，并降低了高NH3废甲醇的产生量，新建装置及处理费用折合为1000元/t，每年500t需要的处理费用为50万元，采用该装置每年带来的经济效益为350万元，极大地提高了装置的经济效益。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是所述的固定床吸附反应器结构示意图；
图中：1、废甲醇罐；2、再生液入口；3、固定床吸附反应器；3-1、物料出口；3-2、超声波发生器；3-3、物料入口；4、再生废液出口；5、酸性气体；6、硫磺装置；7、热再生塔；8、正常循环甲醇；9、吸收塔；10、带酸性气循环甲醇；11、脱碳塔。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步的说明，但其并不限制本实用新型的实施。
实施例1
如图1所示，所述的废甲醇的超声吸附净化装置，包括废甲醇罐1、热再生塔7、吸收塔9和脱碳塔11，热再生塔7与吸收塔9、脱碳塔11、废甲醇罐1依次相连，废甲醇罐1与固定床吸附反应器3相连，固定床吸附反应器3与热再生塔7相连；废甲醇罐1与固定床吸附反应器3相连的管线上设有再生液入口2；固定床吸附反应器3与热再生塔7相连的管线上设有再生废液出口4；固定床吸附反应器3上设有探头式超声波发生器3-2；脱碳塔11与热再生塔7相连。
所述热再生塔7与硫磺装置6相连，实现酸性气体的再利用。
所述固定床吸附反应器3的数量为2台，保证了工业装置生产的连续性。
所述固定床吸附反应器3的底部设有物料入口3-3。
所述固定床吸附反应器3的顶部设有物料出口3-1。
在固定床吸附反应器3上施加探头式超声波发生器3-2，提高了对高NH3废甲醇的处理能力和处理效果。在固定床吸附反应器3的轴向，每1米安装1个超声波发生器3-2；在固定床吸附反应器3的横向，每1米安装1个超声波发生器3-2。
所述的超声波发生器3-2的频率范围为25-30KHz。
所述的固定床吸附反应器3中采用的吸附剂为强酸性树脂。
所述的再生液介质主要为稀盐酸。
采用本实用新型的工艺流程如下：
低温甲醇洗甲醇循环过程中，当废甲醇中氨的含量超过控制指标时，所述的废甲醇的超声吸附净化装置通过置换产生一部分高氨甲醇进入废甲醇罐1，而后进入固定床吸附反应器3进行脱氨处理，即高氨甲醇与固定床吸附反应器3内部的吸附剂发生酸碱中和反应，实现高NH3废甲醇的净化；NH3含量适中的甲醇进入到低温甲醇洗的甲醇循环(依次经过热再生塔7、吸收塔9、脱碳塔11和热再生塔7，形成一个循环回路)中，避免了新鲜甲醇的补加；固定床吸附反应器3中的吸附剂吸附饱和后，再生液通过再生液入口2进入待再生的固定床吸附反应器3中，再生废液通过再生废液出口4排放，实现了吸附剂的再生。
Claims (6)
1.一种废甲醇的超声吸附净化装置，其特征在于：包括废甲醇罐(1)、热再生塔(7)、吸收塔(9)和脱碳塔(11)，热再生塔(7)与吸收塔(9)、脱碳塔(11)、废甲醇罐(1)依次相连，废甲醇罐(1)与固定床吸附反应器(3)相连，固定床吸附反应器(3)与热再生塔(7)相连；废甲醇罐(1)与固定床吸附反应器(3)相连的管线上设有再生液入口(2)；固定床吸附反应器(3)与热再生塔(7)相连的管线上设有再生废液出口(4)；固定床吸附反应器(3)上设有超声波发生器(3-2)；脱碳塔(11)与热再生塔(7)相连。
2.根据权利要求1所述的废甲醇的超声吸附净化装置，其特征在于：热再生塔(7)与硫磺装置(6)相连。
3.根据权利要求1所述的废甲醇的超声吸附净化装置，其特征在于：固定床吸附反应器(3)的数量为1～2台。
4.根据权利要求1所述的废甲醇的超声吸附净化装置，其特征在于：固定床吸附反应器(3)的底部设有物料入口(3-3)。
5.根据权利要求1所述的废甲醇的超声吸附净化装置，其特征在于：固定床吸附反应器(3)的顶部设有物料出口(3-1)。
6.根据权利要求1所述的废甲醇的超声吸附净化装置，其特征在于：在固定床吸附反应器(3)的轴向，每0.5～3米安装1个超声波发生器(3-2)；在固定床吸附反应器(3)的横向，每0.5～2米安装1个超声波发生器(3-2)。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114146535A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-03-08 | 蒲城清洁能源化工有限责任公司 | 一种用于处理低温甲醇洗系统含氨甲醇的工艺 |
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2018
- 2018-07-27 CN CN201821210703.7U patent/CN208893904U/zh active Active
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