CN209741031U - 利用射流泵回收甲醇的固态甲醇钠碱法生产装置 - Google Patents

Abstract

一种利用射流泵回收甲醇的固态甲醇钠碱法生产装置，包括甲醇钠合成单元、耙式干燥机、甲醇回收单元，本实用新型中，精馏塔底部排出的淡醇水通过淡醇水管输送至甲醇回收罐，甲醇回收罐内的甲醇溶液通过循环泵打入射流泵，射流泵循环产生负压，将耙式干燥机挥发出的甲醇气体不断吸入，被吸入的甲醇气体溶入甲醇回收罐内的甲醇溶液中，甲醇溶液不断浓缩，直至达到一定浓度，通过甲醇回收单元不仅回收了甲醇钠干燥过程中产生的甲醇气体，还能回收淡醇水中的少量甲醇，实现了甲醇的零排放，多级冷却机组具有三个冷却器，与单一的冷却器相比，避免了单一冷却器冷却不足或冷却过度的弊端，满足了合成塔和精馏塔操作条件精确调控的要求。

Description

利用射流泵回收甲醇的固态甲醇钠碱法生产装置

技术领域

本实用新型涉及甲醇钠合成设备技术领域，特别涉及一种利用射流泵回收甲醇的固态甲醇钠碱法生产装置。

背景技术

工业上多采用碱法生产甲醇钠，脱水所需的甲醇蒸汽从合成塔塔底加入，甲醇和水的混合蒸汽由合成塔塔顶排出至精馏塔进行精馏分离，得到的无水甲醇进入合成塔循环使用，这个过程中，合成塔和精馏塔操作条件的稳定控制，是甲醇钠生产工艺控制的关键要点，常规的精馏塔塔顶蒸汽的冷却采用单一的冷却器，调控范围非常有限，难以满足合成塔和精馏塔操作条件精确调控的要求，合成塔产生的甲醇钠和甲醇溶液送入耙式干燥机烘干的过程中会排出甲醇气体，精馏塔底部排出的淡醇水中也含有少量甲醇，如不回收，势必造成甲醇的极大浪费。

发明内容

有鉴于此，针对上述不足，有必要提出一种调控性高的利用射流泵回收甲醇的固态甲醇钠碱法生产装置。

一种利用射流泵回收甲醇的固态甲醇钠碱法生产装置，包括甲醇钠合成单元、耙式干燥机、甲醇回收单元，所述甲醇钠合成单元包括第一预热器、合成塔、精馏塔、多级冷却机组、第二预热器，所述合成塔左侧上部具有一个原料入口，醇碱液进入第一预热器的壳程，经第一预热器加热后通过原料入口加入合成塔，所述合成塔顶部具有一个气相出口，所述精馏塔左侧中下部具有一个第一气相入口，合成塔的气相出口与精馏塔的第一气相入口用管线连接，以使合成塔内甲醇和水的气态混合物送入精馏塔，所述精馏塔塔顶具有一个气相出口，精馏塔的气相出口与第一预热器的管程入口连接，精馏塔的气相出口与第一预热器之间的管线上安装第一气动阀，第一预热器的管程入出口与多级冷却机组的右侧的冷却总入口连接，精馏塔的气相出口与多级冷却机组的左侧的冷却总入口连接，在多级冷却机组的左侧的冷却总入口与精馏塔的气相出口之间的管线上安装有第二气动阀，所述第二气动阀位于第一气动阀与多级冷却机组之间，所述多级冷却机组具有一个甲醇入口，以为多级冷却机组补充无水甲醇，所述多级冷却机组具有一个总冷却出口，所述多级冷却机组的总冷却出口与第二预热器通过管线连接，在多级冷却机组与第二预热器之间的管线上安装有第三气动阀，精馏塔右侧上部设有第一液相入口，多级冷却机组的总冷却出口通过管线与精馏塔的第一液相入口连接，在多级冷却机组与精馏塔之间的管线上安装有第四气动阀，所述第四气动阀位于第三气动阀与精馏塔之间，所述合成塔左侧下部具有一个甲醇回流口，第二预热器的出口通过管线与合成塔的甲醇回流口连接，所述多级冷却机组包括第一冷却器、第二冷却器、第三冷却器、暂存箱，所述第一冷却器左侧入口作为多级冷却机组的左侧的冷却总入口，所述第一冷却器右侧入口和第二冷却器左侧入口作为多级冷却机组的右侧的冷却总入口，第一冷却器、第二冷却器、第三冷却器的出口均与暂存箱侧部的入口连接，暂存箱顶部的出口与第二冷却器右侧的入口、第三冷却器左侧的入口通过管线连接，暂存箱顶部的入口作为多级冷却机组的甲醇入口，暂存箱底部的出口作为多级冷却机组的总冷出口，所述合成塔底部的液相出口与耙式干燥机的液相入口通过管线连接，以将甲醇钠和甲醇溶液输送入耙式干燥机，所述精馏塔左侧中下部还具有一个第二气相入口，精馏塔的第二气相入口位于其第一气相入口的下方，所述精馏塔一侧设置的再沸器的顶部出口与精馏塔的第二气相入口连接，再沸器的底部入口与精馏塔底部的液相出口通过管线连接，所述甲醇回收单元包括射流泵、甲醇回收罐、循环泵、淡醇水管、闸阀，所述射流泵一侧的气相入口与耙式干燥机顶部的气相出口连接，射流泵底部的液相出口与甲醇回收罐顶部右侧的液相入口连接，甲醇回收罐底部的液相出口与循环泵的入口连接，循环泵的出口与射流泵顶部的液相入口连接，精馏塔底部的液相出口还与淡醇水管的一端连接，淡醇水管的另一端与甲醇回收罐顶部左侧的液相入口连接，以将精馏塔底部的淡醇水输送至甲醇回收罐，在淡醇水管上设有闸阀。

优选的，所述精馏塔右侧下部设有第二液相入口，所述精馏塔的第二液相入口通过管线与精馏塔的第一液相入口、第四气动阀之间的管线连通。

优选的，所述利用射流泵回收甲醇的固态甲醇钠碱法生产装置还包括控制器、温度传感器，所述温度传感器用于检测第一预热器内醇碱液的实时温度，并将实时温度输送至控制器，所述控制器内预设有温度阈值，实时温度大于等于温度阈值，控制器控制第一气动阀关闭，第二气动阀打开，实时温度小于温度阈值，控制器控制第一气动阀打开，第二气动阀关闭。

优选的，所述利用射流泵回收甲醇的固态甲醇钠碱法生产装置还包括湿度传感器，所述温度传感器用于检测暂存箱内甲醇液的实时含水量，所述控制器内预设有水含量阈值，实时含水量大于等于含水量阈值，控制器控制第三气动阀关闭，第四气动阀打开，实时含水量小于含水量阈值，控制器控制第三气动阀打开，第四气动阀关闭。

优选的，在所述第三冷却器右侧入口处安装有安全阀。

本实用新型中，精馏塔底部排出的淡醇水通过淡醇水管输送至甲醇回收罐，甲醇回收罐内的甲醇溶液通过循环泵打入射流泵，射流泵循环产生负压，将耙式干燥机挥发出的甲醇气体不断吸入，被吸入的甲醇气体溶入甲醇回收罐内的甲醇溶液中，甲醇溶液不断浓缩，直至达到一定浓度，通过甲醇回收单元不仅回收了甲醇钠干燥过程中产生的甲醇气体，还能回收淡醇水中的少量甲醇，实现了甲醇的零排放。

本实用新型中设置的多级冷却机组具有三个冷却器，塔顶蒸汽通过三个冷却器中的一个或几个逐次冷却后至暂存箱，然后再通过管道回流至三个冷却器中的一个或几个循环冷却，能保证冷却工艺要求，与单一的冷却器相比，多级冷却机组可根据不同的采出量进行塔顶蒸汽流经的冷却器个数的调整，也可以调整回流的冷却器的个数，避免了单一冷却器冷却不足或冷却过度的弊端，保证了能耗的合理消耗，满足了合成塔和精馏塔操作条件精确调控的要求。

附图说明

图1为所述利用射流泵回收甲醇的固态甲醇钠碱法生产装置的结构示意图。

图中：甲醇钠合成单元10、第一预热器11、第一气动阀111、合成塔12、精馏塔13、再沸器131、多级冷却机组14、第二气动阀141、第三气动阀142、第四气动阀143、第一冷却器144、第二冷却器145、第三冷却器146、暂存箱147、第二预热器15、耙式干燥机20、甲醇回收单元30、射流泵31、甲醇回收罐32、循环泵33、淡醇水管34、闸阀35。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参见图1，本实用新型实施例提供了一种利用射流泵回收甲醇的固态甲醇钠碱法生产装置，包括甲醇钠合成单元10、耙式干燥机20、甲醇回收单元30，甲醇钠合成单元10包括第一预热器11、合成塔12、精馏塔13、多级冷却机组14、第二预热器15，合成塔12左侧上部具有一个原料入口，醇碱液进入第一预热器11的壳程，经第一预热器11加热后通过原料入口加入合成塔12，合成塔12顶部具有一个气相出口，精馏塔13左侧中下部具有一个第一气相入口，合成塔12的气相出口与精馏塔13的第一气相入口用管线连接，以使合成塔12内甲醇和水的气态混合物送入精馏塔13，精馏塔13塔顶具有一个气相出口，精馏塔13的气相出口与第一预热器11的管程入口连接，精馏塔13的气相出口与第一预热器11之间的管线上安装第一气动阀111，第一预热器11的管程入出口与多级冷却机组14的右侧的冷却总入口连接，精馏塔13的气相出口与多级冷却机组14的左侧的冷却总入口连接，在多级冷却机组14的左侧的冷却总入口与精馏塔13的气相出口之间的管线上安装有第二气动阀141，第二气动阀141位于第一气动阀111与多级冷却机组14之间，多级冷却机组14具有一个甲醇入口，以为多级冷却机组14补充无水甲醇，多级冷却机组14具有一个总冷却出口，多级冷却机组14的总冷却出口与第二预热器15通过管线连接，在多级冷却机组14与第二预热器15之间的管线上安装有第三气动阀142，精馏塔13右侧上部设有第一液相入口，多级冷却机组14的总冷却出口通过管线与精馏塔13的第一液相入口连接，在多级冷却机组14与精馏塔13之间的管线上安装有第四气动阀143，第四气动阀143位于第三气动阀142与精馏塔13之间，合成塔12左侧下部具有一个甲醇回流口，第二预热器15的出口通过管线与合成塔12的甲醇回流口连接，多级冷却机组14包括第一冷却器144、第二冷却器145、第三冷却器146、暂存箱147，第一冷却器144左侧入口作为多级冷却机组14的左侧的冷却总入口，第一冷却器144右侧入口和第二冷却器145左侧入口作为多级冷却机组14的右侧的冷却总入口，第一冷却器144、第二冷却器145、第三冷却器146的出口均与暂存箱147侧部的入口连接，暂存箱147顶部的出口与第二冷却器145右侧的入口、第三冷却器146左侧的入口通过管线连接，暂存箱147顶部的入口作为多级冷却机组14的甲醇入口，暂存箱147底部的出口作为多级冷却机组14的总冷出口，合成塔12底部的液相出口与耙式干燥机20的液相入口通过管线连接，以将甲醇钠和甲醇溶液输送入耙式干燥机20，精馏塔13左侧中下部还具有一个第二气相入口，精馏塔13的第二气相入口位于其第一气相入口的下方，精馏塔13一侧设置的再沸器131的顶部出口与精馏塔13的第二气相入口连接，再沸器131的底部入口与精馏塔13底部的液相出口通过管线连接，甲醇回收单元30包括射流泵31、甲醇回收罐32、循环泵33、淡醇水管34、闸阀35，射流泵31一侧的气相入口与耙式干燥机20顶部的气相出口连接，射流泵31底部的液相出口与甲醇回收罐32顶部右侧的液相入口连接，甲醇回收罐32底部的液相出口与循环泵33的入口连接，循环泵33的出口与射流泵31顶部的液相入口连接，精馏塔13底部的液相出口还与淡醇水管34的一端连接，淡醇水管34的另一端与甲醇回收罐32顶部左侧的液相入口连接，以将精馏塔13底部的淡醇水输送至甲醇回收罐32，在淡醇水管34上设有闸阀35。

醇碱液从合成塔12塔顶加入，脱水所需的无水甲醇蒸汽从塔底加入，通过醇碱液和无水甲醇蒸汽在合成塔12内连续逆流接触进行反应，合成塔12内液相中水的摩尔分数从塔顶向塔底逐渐降低，气相中的水的摩尔分数从塔底向塔顶逐渐降低，在塔顶达到汽液相平衡，甲醇和水的混合蒸汽由塔顶排出，该混合蒸汽中含有质量分数为2%〜3%的水，其余为甲醇，直接通入精馏塔13进行精馏分离，得到的无水甲醇进入合成塔12循环使用，合成塔12产生的甲醇钠从塔底排出，从该生产工艺中可以看出，精馏塔13塔顶蒸汽需要大量冷凝水冷却，而在精馏塔13再沸器131、合成塔12需要加入大量蒸汽将塔釜液汽化，以及第一预热器11、第二预热器15也需要蒸汽加热，因此在整个工艺过程中，所需的能耗非常大。

醇碱液需要预热至70～100℃,无水甲醇需要预热至115～150℃生产甲醇蒸汽后进入合成塔12。

本实施例中，精馏塔13塔顶蒸汽一部分进入第一预热器11的壳程，以加热醇碱液，冷却精馏塔13塔顶蒸汽的同时预热了醇碱液，降低了能耗。

本实用新型中，精馏塔13底部排出的淡醇水通过淡醇水管34输送至甲醇回收罐32，甲醇回收罐32内的甲醇溶液通过循环泵33打入射流泵31，射流泵31循环产生负压，将耙式干燥机20挥发出的甲醇气体不断吸入，被吸入的甲醇气体溶入甲醇回收罐32内的甲醇溶液中，甲醇溶液不断浓缩，直至达到一定浓度，通过甲醇回收单元30不仅回收了甲醇钠干燥过程中产生的甲醇气体，还能回收淡醇水中的少量甲醇，实现了甲醇的零排放。

这里的射流泵31也叫喷射泵，又称射流真空泵。

本实用新型中设置的多级冷却机组14具有三个冷却器，塔顶蒸汽通过三个冷却器中的一个或几个逐次冷却后至暂存箱147，然后再通过管道回流至三个冷却器中的一个或几个循环冷却，能保证冷却工艺要求，与单一的冷却器相比，多级冷却机组14可根据不同的采出量进行塔顶蒸汽流经的冷却器个数的调整，也可以调整回流的冷却器的个数，避免了单一冷却器冷却不足或冷却过度的弊端，保证了能耗的合理消耗，满足了合成塔12和精馏塔13操作条件精确调控的要求。

当然，可以根据需要加入更多级冷却器，各个冷却器的冷却能力可以不同，例如，通过调整第一冷却器144到一个适当的冷却速度，精馏塔13塔顶蒸汽中的少量水汽刚好凝聚而通过第一冷却器144与甲醇蒸汽分离。

本实施例中，通过合理调整多级冷却机组14，能使得精馏塔13塔顶蒸汽冷却后不必再通过第二预热器15预热，便满足进入合成塔12的工艺要求，减少了第二预热器15的加热能耗。

参见图1，进一步，精馏塔13右侧下部设有第二液相入口，精馏塔13的第二液相入口通过管线与精馏塔13的第一液相入口、第四气动阀143之间的管线连通。

精馏塔13塔顶蒸汽冷却后通过第二液相入口回流，能进一步优化精镏的过程控制，保证无水甲醇水分达标。

参见图1，进一步，利用射流泵回收甲醇的固态甲醇钠碱法生产装置还包括控制器、温度传感器，温度传感器用于检测第一预热器11内醇碱液的实时温度，并将实时温度输送至控制器，控制器内预设有温度阈值，实时温度大于等于温度阈值，控制器控制第一气动阀111关闭，第二气动阀141打开，实时温度小于温度阈值，控制器控制第一气动阀111打开，第二气动阀141关闭。

本实施例中，通过自动控制手段，能保持第一预热器11对醇碱液的预热满足工艺要求，还能合理利用精馏塔13塔顶蒸汽的余热，保证了能耗的合理消耗，也避免了人工操作的麻烦。

参见图1，进一步，利用射流泵回收甲醇的固态甲醇钠碱法生产装置还包括湿度传感器，温度传感器用于检测暂存箱147内甲醇液的实时含水量，控制器内预设有水含量阈值，实时含水量大于等于含水量阈值，控制器控制第三气动阀142关闭，第四气动阀143打开，实时含水量小于含水量阈值，控制器控制第三气动阀142打开，第四气动阀143关闭。

精馏塔13在开机初期处于一个不稳定的状态，精馏塔13塔顶蒸汽冷却后通过回流，逐步调整精馏塔13到一个稳定状态，本实施例中，通过自动控制手段调整，避免了人工操作的麻烦。

参见图1，进一步，在第三冷却器146右侧入口处安装有安全阀。

在一个具体的实施方式中，在第二预热器15与合成塔12之间的管道上安装质量流量计，用于控制进入合成塔15中甲醇气体的流量和压力。

无水甲醇进量太大或甲醇蒸汽压力太大，造成合成塔15内压差小，引起拦液，无水甲醇进量太小或甲醇蒸汽压力太小，造成漏液，引起甲醇钠产品水分高。

本实用新型实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种利用射流泵回收甲醇的固态甲醇钠碱法生产装置，其特征在于：包括甲醇钠合成单元、耙式干燥机、甲醇回收单元，所述甲醇钠合成单元包括第一预热器、合成塔、精馏塔、多级冷却机组、第二预热器，所述合成塔左侧上部具有一个原料入口，醇碱液进入第一预热器的壳程，经第一预热器加热后通过原料入口加入合成塔，所述合成塔顶部具有一个气相出口，所述精馏塔左侧中下部具有一个第一气相入口，合成塔的气相出口与精馏塔的第一气相入口用管线连接，以使合成塔内甲醇和水的气态混合物送入精馏塔，所述精馏塔塔顶具有一个气相出口，精馏塔的气相出口与第一预热器的管程入口连接，精馏塔的气相出口与第一预热器之间的管线上安装第一气动阀，第一预热器的管程入出口与多级冷却机组的右侧的冷却总入口连接，精馏塔的气相出口与多级冷却机组的左侧的冷却总入口连接，在多级冷却机组的左侧的冷却总入口与精馏塔的气相出口之间的管线上安装有第二气动阀，所述第二气动阀位于第一气动阀与多级冷却机组之间，所述多级冷却机组具有一个甲醇入口，以为多级冷却机组补充无水甲醇，所述多级冷却机组具有一个总冷却出口，所述多级冷却机组的总冷却出口与第二预热器通过管线连接，在多级冷却机组与第二预热器之间的管线上安装有第三气动阀，精馏塔右侧上部设有第一液相入口，多级冷却机组的总冷却出口通过管线与精馏塔的第一液相入口连接，在多级冷却机组与精馏塔之间的管线上安装有第四气动阀，所述第四气动阀位于第三气动阀与精馏塔之间，所述合成塔左侧下部具有一个甲醇回流口，第二预热器的出口通过管线与合成塔的甲醇回流口连接，所述多级冷却机组包括第一冷却器、第二冷却器、第三冷却器、暂存箱，所述第一冷却器左侧入口作为多级冷却机组的左侧的冷却总入口，所述第一冷却器右侧入口和第二冷却器左侧入口作为多级冷却机组的右侧的冷却总入口，第一冷却器、第二冷却器、第三冷却器的出口均与暂存箱侧部的入口连接，暂存箱顶部的出口与第二冷却器右侧的入口、第三冷却器左侧的入口通过管线连接，暂存箱顶部的入口作为多级冷却机组的甲醇入口，暂存箱底部的出口作为多级冷却机组的总冷出口，所述合成塔底部的液相出口与耙式干燥机的液相入口通过管线连接，以将甲醇钠和甲醇溶液输送入耙式干燥机，所述精馏塔左侧中下部还具有一个第二气相入口，精馏塔的第二气相入口位于其第一气相入口的下方，所述精馏塔一侧设置的再沸器的顶部出口与精馏塔的第二气相入口连接，再沸器的底部入口与精馏塔底部的液相出口通过管线连接，所述甲醇回收单元包括射流泵、甲醇回收罐、循环泵、淡醇水管、闸阀，所述射流泵一侧的气相入口与耙式干燥机顶部的气相出口连接，射流泵底部的液相出口与甲醇回收罐顶部右侧的液相入口连接，甲醇回收罐底部的液相出口与循环泵的入口连接，循环泵的出口与射流泵顶部的液相入口连接，精馏塔底部的液相出口还与淡醇水管的一端连接，淡醇水管的另一端与甲醇回收罐顶部左侧的液相入口连接，以将精馏塔底部的淡醇水输送至甲醇回收罐，在淡醇水管上设有闸阀。

2.如权利要求1所述的利用射流泵回收甲醇的固态甲醇钠碱法生产装置，其特征在于：所述精馏塔右侧下部设有第二液相入口，所述精馏塔的第二液相入口通过管线与精馏塔的第一液相入口、第四气动阀之间的管线连通。

3.如权利要求1所述的利用射流泵回收甲醇的固态甲醇钠碱法生产装置，其特征在于：所述利用射流泵回收甲醇的固态甲醇钠碱法生产装置还包括控制器、温度传感器，所述温度传感器用于检测第一预热器内醇碱液的实时温度，并将实时温度输送至控制器，所述控制器内预设有温度阈值，实时温度大于等于温度阈值，控制器控制第一气动阀关闭，第二气动阀打开，实时温度小于温度阈值，控制器控制第一气动阀打开，第二气动阀关闭。

4.如权利要求3所述的利用射流泵回收甲醇的固态甲醇钠碱法生产装置，其特征在于：所述利用射流泵回收甲醇的固态甲醇钠碱法生产装置还包括湿度传感器，所述温度传感器用于检测暂存箱内甲醇液的实时含水量，所述控制器内预设有水含量阈值，实时含水量大于等于含水量阈值，控制器控制第三气动阀关闭，第四气动阀打开，实时含水量小于含水量阈值，控制器控制第三气动阀打开，第四气动阀关闭。

5.如权利要求1所述的利用射流泵回收甲醇的固态甲醇钠碱法生产装置，其特征在于：在所述第三冷却器右侧入口处安装有安全阀。