CN209759341U - 减少粗甲醇储槽闪蒸气的甲醇合成系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种减少粗甲醇储槽闪蒸气的甲醇合成系统，甲醇膨胀槽的粗甲醇出口管线的第三条支管与二次闪蒸槽的甲醇进口相连，每条支管上设置有独立控制的阀门，二次闪蒸槽的甲醇出口与粗甲醇储槽相连，在二次闪蒸槽与粗甲醇储槽相连的管道上也设置有阀门，二次闪蒸槽的闪蒸气出口与闪蒸气洗涤塔的闪蒸气进口相连，闪蒸气洗涤塔内设置有喷淋填料，闪蒸气进口位于喷淋填料下方，分离内件上方的设置有喷淋头；喷淋头与脱盐水管线相连，闪蒸气洗涤塔顶部的闪蒸气出口与蒸汽过热器燃料进口相连。通过二次闪蒸，有效降低了粗甲醇储槽中闪蒸气的量，减少环境污染，降低安全隐患。

Description

减少粗甲醇储槽闪蒸气的甲醇合成系统

技术领域

本实用新型涉及一种甲醇合成系统，特别涉及一种减少粗甲醇储槽闪蒸气的甲醇合成系统。

背景技术

目前的甲醇合成工艺为：来自前工序的新鲜气(30℃，5.2-6Mpa(G)H2、CO和CO₂混合物)经分离器分离掉气体中夹带的液滴进入甲醇精脱硫塔，进一步脱除气体中的H2S后，与循环压缩机加压后的循环气、氢气压缩机送来的富氢气充分混合后作为原料气进入入塔预热器壳程，在此换热器中经与甲醇合成塔出口气换热，将原料气加热到200℃，气体随后进入甲醇合成塔，在催化剂上发生反应，甲醇浓度增加到7-9％(体积)，通过汽包的压力阀来调节催化剂床层温度。汽包带有排污系统，以保持锅炉水质。出甲醇合成塔的气体进入入塔预热器管程，通过预热上面提到的合成原料气，同时出口气冷却到90-95℃后进入甲醇水冷器，在此气体进一步冷却到40℃，大部分甲醇在此冷凝下来，气液混合物进入甲醇高压分离器，液体甲醇被分离下来。而气体送至循环压缩机入口循环使用，在进入循环机之前分出一股作为驰放气送去甲醇水洗塔，经甲醇水洗塔回收后稀溶液送到甲醇闪蒸槽。气体继续送氢回收装置，从而保持整个循环回路惰性气体恒定，回收的富氢气体去氢气压缩机。由甲醇高压分离器来的液体甲醇在甲醇膨胀槽内减压至0.4Mpa(G)，经闪蒸分离后粗甲醇送甲醇精馏工序。

存在的问题：

1、液态甲醇在高压分离器分离后，减压送至甲醇膨胀槽，甲醇膨胀槽设计操作压力为0.4Mpa,在此压力条件下，会有大量的CO₂，H₂、CO等气体溶解在粗甲醇中，甲醇膨胀槽出口的甲醇进入粗甲醇储槽，由于进一步减压及相对较高的环境温度，大量甲醇中的溶解气体解析，同时伴随甲醇受热挥发的气体自甲醇储槽顶部呼吸阀直接排入大气，一方面造成了对大气环境的污染，另一方面由于排放气体中存在大量的可燃气体，形成了安全隐患，同时也造成了甲醇的损失。

2、由于目前甲醇合成塔普遍采用华东理工大学的管壳外冷-绝热复合式均温型甲醇合成塔，内装C307型甲醇催化剂，由于催化剂选择性及工艺条件的变化，在合成甲醇的同时，还有一部分的石蜡生成，生成的石蜡经冷却后附着在甲醇合成水冷器的管壁上，随着时间的推移，甲醇合成水冷却器结蜡严重，冷却效果差，耗用冷却水量在1300m3/h，出口温度37℃以上，致使粗甲醇冷凝不完全，未能在甲醇高压分离器有效分离，循环气中甲醇含量高于0.5％；出口温度上涨较快，每10～15天，甲醇合成系统因为结蜡导致水冷却器出口温度涨至55℃以上，系统被迫降负荷在线煮蜡，每次减产约20吨。影响系统的长周期稳定运行。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种减少粗甲醇储槽闪蒸气的甲醇合成系统，有效保护环境，降低安全隐患。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种减少粗甲醇储槽闪蒸气的甲醇合成系统，包括甲醇膨胀槽，所述甲醇膨胀槽的粗甲醇出口管线的其中一条支管去精馏或二甲醚装置，另一条支管去粗甲醇储槽，其特征在于：所述甲醇膨胀槽的粗甲醇出口管线的第三条支管与二次闪蒸槽的甲醇进口相连，每条支管上设置有独立控制的阀门，所述二次闪蒸槽的甲醇出口与粗甲醇储槽相连，在二次闪蒸槽与粗甲醇储槽相连的管道上也设置有阀门，所述二次闪蒸槽的闪蒸气出口与闪蒸气洗涤塔的闪蒸气进口相连，所述闪蒸气洗涤塔内设置有喷淋填料，所述闪蒸气进口位于喷淋填料下方，所述喷淋填料上方设置有喷淋头；所述喷淋头与脱盐水管线相连，所述闪蒸气洗涤塔顶部的闪蒸气出口与蒸汽过热器燃料进口相连。

采用上述方案，来自甲醇膨胀槽出口的粗甲醇，首先选择进入二次闪蒸槽，压力进一步降低，溶解在甲醇中的气体在此降压闪蒸解析，闪蒸气进入闪蒸气洗涤塔，与顶部加入的脱盐水逆向接触，吸收了其中的甲醇后送入蒸汽过热器燃料进口燃烧。闪蒸完气体的甲醇送入粗甲醇储槽，降低粗甲醇储槽中的闪蒸气的量，减少空气污染。当二次闪蒸槽出现紧急事故时，来自甲醇膨胀槽的甲醇直接去粗甲醇储槽。

上述方案中，还包括甲醇合成塔、入塔预热器、进气缓冲罐、甲醇高压分离器、甲醇水冷器和甲醇膨胀槽，来自甲醇精脱硫塔的混合气、循环压缩机的循环气以及氢气压缩机的富氢气作为原料气进入进气缓冲罐，所述进气缓冲罐的出口与入塔预热器的冷侧进口相连，所述入塔预热器热侧进口与甲醇合成塔的合成气出口相连，所述入塔预热器的热侧出口与甲醇合成塔顶部的原料气进口相连，所述入塔预热器的冷侧出口与除蜡器的进口相连，所述除蜡器包括塔体，所述塔体的中部设置有分离内件，所述除蜡器的进口设置在塔体侧壁靠分离内件的中下部，所述塔体的顶部设置有甲醇气出口，所述甲醇气出口与甲醇水冷器的进气口相连，所述塔体的顶部还设置有蒸汽进口，所述塔体的底部设置有甲醇排放口以及石蜡排放口，所述甲醇排放口与板式换热器的热侧进口相连，从塔体出来的液态甲醇通过板式换热器冷却后进入甲醇膨胀槽，所述甲醇水冷器冷却后的甲醇气体进入甲醇高压分离器，从所述甲醇高压分离器分离出来的液体进入甲醇膨胀槽，所述甲醇高压分离器顶部出来的气体进入循环压缩机压缩。

通过上述方案，利用除蜡器，先让甲醇气体经过除蜡器的分离内件将石蜡从甲醇中分离出来。确保后面的甲醇水冷器和甲醇高压分离器内壁不再挂蜡。从除蜡器的顶部出来的甲醇气体进入甲醇高压分离器。液态甲醇从底部进入板式换热器采用循环水进行换热。冷却后的甲醇去甲醇膨胀槽。甲醇高压分离器出来的液态甲醇也去甲醇膨胀槽。

当运行一段时间后，分离内件的上的石蜡富集过多时，可以通过顶部的蒸汽进口进来的蒸汽进行清洗，清洗后的石蜡自底部的石蜡排放口排出。经过长期运行后发现，该系统运行一年以上甲醇水冷器和甲醇高压分离器内壁不再挂蜡。生产长周期稳定运行一年以上。

上述方案中：所述板式换热器为两台，两台板式换热器并列设置，一开一闭。板式换热器采用循环水冷却。

上述方案中：所述甲醇高压分离器顶部出来的气体分出一部分去甲醇水洗塔，从所述甲醇水洗塔出来的气体进入氢回收装置，所述氢回收装置回收的富氢气体去氢气压缩机压缩后用作甲醇合成的原料气。

上述方案中：所述甲醇膨胀槽的闪蒸气出口与蒸汽过热器燃料进口相连。

所述所述氢回收装置的尾气出口与蒸汽过热器燃料进口相连。避免废气污染空气。

有益效果：采用本实用新型的甲醇合成系统，通过二次闪蒸，有效降低了粗甲醇储槽中闪蒸气的量，减少环境污染，降低安全隐患。本实用新型还能有效解决甲醇水冷器和甲醇高压分离器内壁挂蜡的问题，设计合理，改造成本低，有效保证生产长周期稳定运行。

附图说明

图1为本实用新型的工艺流程图。

图2为除蜡器的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本实用新型作进一步说明：

实施例1，如图1-2所示，减少粗甲醇储槽闪蒸气的甲醇合成系统由分离器1、甲醇精脱硫塔2、缓冲罐3、除蜡器4、入塔预热器5、板式换热器6、甲醇水冷器7、甲醇高压分离器8、甲醇膨胀槽9、甲醇水洗塔10、氢回收装置11、氢气压缩机12、循环压缩机13、蒸汽过热器14、甲醇合成塔15、粗甲醇储槽16、二次闪蒸槽17、闪蒸气洗涤塔18及连接管道组成。

来自前工序的混合气(30℃，5.2-6Mpa(G)，主要为H₂、CO和CO₂混合物)经分离器1分离掉气体中夹带的液滴进入甲醇精脱硫塔2，来自甲醇精脱硫塔2的混合气、循环压缩机13的循环气以及氢气压缩机12的富氢气作为原料气进入进气缓冲罐3，进气缓冲罐3的出口与入塔预热器5的冷侧进口相连，入塔预热器5热侧进口与甲醇合成塔15的合成气出口相连，入塔预热器5的热侧出口与甲醇合成塔15顶部的原料气进口相连，入塔预热器5的冷侧出口与除蜡器4的进口相连，除蜡器4包括塔体401，塔体401的中部设置有分离内件402，除蜡器4的进口设置在塔体侧壁靠分离内件402的中下部，气体进来后直接进入分离内件402中，塔体401的顶部设置有甲醇气出口，甲醇气出口与甲醇水冷器7的进气口相连，塔体401的顶部还设置有蒸汽进口403，塔体的底部设置有甲醇排放口以及石蜡排放口404，甲醇排放口与板式换热器6的热侧进口相连，从塔体401出来的液态甲醇通过板式换热器6冷却后进入甲醇膨胀槽9，板式换热器6为两台，两台板式换热器6并列设置，一开一闭。

甲醇水冷器7冷却后的甲醇气体进入甲醇高压分离器8，甲醇水冷器7以及板式换热器均采用循环水冷却，从甲醇高压分离器8分离出来的液体进入甲醇膨胀槽9，甲醇高压分离器8顶部出来的气体部分进入循环压缩机压缩13，经过循环压缩机压缩后用作原料气。甲醇高压分离器8顶部出来的气体另一部分去甲醇水洗塔10，从甲醇水洗塔10出来的气体进入氢回收装置11，氢回收装置11回收的富氢气体去氢气压缩机12压缩后用作甲醇合成的原料气。甲醇膨胀槽9的闪蒸气出口与蒸汽过热器14燃料进口相连。氢回收装置11的尾气出口与蒸汽过热器14燃料进口相连。

甲醇膨胀槽9的粗甲醇出口管线分成三条支管，其中一条支管去精馏或二甲醚装置，另一条支管去粗甲醇储槽16，甲醇膨胀槽9的粗甲醇出口管线的第三条支管与二次闪蒸槽17的甲醇进口相连，每条支管上设置有独立控制的阀门，二次闪蒸槽17的甲醇出口与粗甲醇储槽16相连，在二次闪蒸槽17与粗甲醇储槽16相连的管道上也设置有阀门，二次闪蒸槽17的闪蒸气出口与闪蒸气洗涤塔18的闪蒸气进口相连，闪蒸气洗涤塔18内设置有喷淋填料1801，闪蒸气进口位于喷淋填料1801下方，喷淋填料1801上方设置有喷淋头。喷淋头与脱盐水管线1802相连，闪蒸气洗涤塔18顶部的闪蒸气出口与蒸汽过热器14燃料进口相连。闪蒸气洗涤塔18洗涤下来的甲醇溶液回收。

本实用新型不局限于上述实施例中的砌筑方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种减少粗甲醇储槽闪蒸气的甲醇合成系统，包括甲醇膨胀槽，所述甲醇膨胀槽的粗甲醇出口管线的其中一条支管去精馏或二甲醚装置，另一条支管去粗甲醇储槽，其特征在于：所述甲醇膨胀槽的粗甲醇出口管线的第三条支管与二次闪蒸槽的甲醇进口相连，每条支管上设置有独立控制的阀门，所述二次闪蒸槽的甲醇出口与粗甲醇储槽相连，在二次闪蒸槽与粗甲醇储槽相连的管道上也设置有阀门，所述二次闪蒸槽的闪蒸气出口与闪蒸气洗涤塔的闪蒸气进口相连，所述闪蒸气洗涤塔内设置有喷淋填料，所述闪蒸气进口位于喷淋填料下方，所述喷淋填料上方设置有喷淋头，所述喷淋头与脱盐水管线相连，所述闪蒸气洗涤塔顶部的闪蒸气出口与蒸汽过热器燃料进口相连。

2.根据权利要求1所述减少粗甲醇储槽闪蒸气的甲醇合成系统，其特征在于：还包括甲醇合成塔、入塔预热器、进气缓冲罐、甲醇高压分离器、甲醇水冷器和甲醇膨胀槽，来自甲醇精脱硫塔的混合气、循环压缩机的循环气以及氢气压缩机的富氢气作为原料气进入进气缓冲罐，所述进气缓冲罐的出口与入塔预热器的冷侧进口相连，所述入塔预热器热侧进口与甲醇合成塔的合成气出口相连，所述入塔预热器的热侧出口与甲醇合成塔顶部的原料气进口相连，所述入塔预热器的冷侧出口与除蜡器的进口相连，所述除蜡器包括塔体，所述塔体的中部设置有分离内件，所述除蜡器的进口设置在塔体侧壁靠分离内件的中下部，所述塔体的顶部设置有甲醇气出口，所述甲醇气出口与甲醇水冷器的进气口相连，所述塔体的顶部还设置有蒸汽进口，所述塔体的底部设置有甲醇排放口以及石蜡排放口，所述甲醇排放口与板式换热器的热侧进口相连，从塔体出来的液态甲醇通过板式换热器冷却后进入甲醇膨胀槽，所述甲醇水冷器冷却后的甲醇气体进入甲醇高压分离器，从所述甲醇高压分离器分离出来的液体进入甲醇膨胀槽，所述甲醇高压分离器顶部出来的气体进入循环压缩机压缩。

3.根据权利要求2所述减少粗甲醇储槽闪蒸气的甲醇合成系统，其特征在于：所述板式换热器为两台，两台板式换热器并列设置，一开一闭。

4.根据权利要求2或3所述减少粗甲醇储槽闪蒸气的甲醇合成系统，其特征在于：所述甲醇高压分离器顶部出来的气体分出一部分去甲醇水洗塔，从所述甲醇水洗塔出来的气体进入氢回收装置，所述氢回收装置回收的富氢气体去氢气压缩机压缩后用作甲醇合成的原料气。

5.根据权利要求4所述减少粗甲醇储槽闪蒸气的甲醇合成系统，其特征在于：所述甲醇膨胀槽的闪蒸气出口与蒸汽过热器燃料进口相连。

6.根据权利要求5所述减少粗甲醇储槽闪蒸气的甲醇合成系统，其特征在于：所述氢回收装置的尾气出口与蒸汽过热器燃料进口相连。