CN214693317U - 一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置 - Google Patents
一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN214693317U CN214693317U CN202120377189.1U CN202120377189U CN214693317U CN 214693317 U CN214693317 U CN 214693317U CN 202120377189 U CN202120377189 U CN 202120377189U CN 214693317 U CN214693317 U CN 214693317U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tank
- methanol
- pressure swing
- carbon monoxide
- hydrogen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本实用新型涉及精细化工领域，公开了一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置，包括甲醇储罐、甲醇中间罐、甲醇计量泵、汽化过热器、裂解反应器、除沫器、换热器、水冷器、液蜡收集罐、气液分离器、冷干机、裂解气缓冲罐、驰放气缓冲罐、一氧化碳缓冲罐、氢气缓冲罐、管线及三级变压吸附机构；所述液蜡收集罐包括第一液蜡收集罐、第二液蜡收集罐及第三液蜡收集罐；所述三级变压吸附机构包括通过装有程控阀的管线依次连接的一级变压吸附单元、二级变压吸附单元及三级变压吸附单元。本实用新型甲醇裂解反应充分，甲醇转化率高；经过三级变压吸附分离出高纯度的一氧化碳及氢气；生产效率高；多措并举，最大限度除蜡。
Description
技术领域
本实用新型涉及精细化工领域，具体涉及一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置。
背景技术
甲基环戊二烯三羰基（简称MMT）是一种新型汽油抗爆剂，是以钠、甲基环戊二烯、氯化锰、一氧化碳等为原料，经过多步反应生成。以前都是用焦炭制取一氧化碳提供一氧化碳原料；焦炭制取一氧化碳，需要经过除尘、降温、脱氧、脱硫、脱碳等步骤才可以生成纯度高的一氧化碳，生产工艺复杂，对环境也造成了一定的影响。由于甲醇来源容易、运输储运方便且价格稳定，工艺简单，操作方便，对环境的污染也大大减少，因此现在一般改用甲醇裂解制取一氧化碳。但是，在实际生产中也出现了一些不容忽视的问题，诸如产量及纯度不够理想，有待提高；裂解过程中会产生副产物蜡，温度降低时蜡状物析出堵塞管路，影响生产正常。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置。
其技术方案是：包括甲醇储罐、甲醇中间罐、甲醇计量泵、汽化过热器、裂解反应器、换热器、水冷器、液蜡收集罐、气液分离器、冷干机、裂解气缓冲罐、驰放气缓冲罐、一氧化碳缓冲罐、氢气缓冲罐、管线及三级变压吸附机构；所述液蜡收集罐包括第一液蜡收集罐、第二液蜡收集罐及第三液蜡收集罐，第一液蜡收集罐及第二液蜡收集罐均通过管线与第三液蜡收集罐连通；所述甲醇储罐、甲醇中间罐、甲醇计量泵、汽化过热器、裂解反应器、换热器、第一液蜡收集罐、水冷器、第二液蜡收集罐、气液分离器、冷干机、裂解气缓冲罐及三级变压吸附机构通过管线依次连接；所述气液分离器出液端通过管线与汽化过热器进料端连接；所述驰放气缓冲罐、一氧化碳缓冲罐及氢气缓冲罐均通过管线与三级变压吸附机构连接，驰放气缓冲罐通过管线与导热油炉连接，使驰放气作为燃料供应导热油炉。
上述技术方案可以进一步优化为：
所述三级变压吸附机构包括通过装有程控阀的管线依次连接的一级变压吸附单元、二级变压吸附单元及三级变压吸附单元；所述一级变压吸附单元包括通过装有程控阀、真空泵的管线连接的吸附塔A、吸附塔B及吸附塔C；所述二级变压吸附单元包括通过装有程控阀、真空泵的管线连接的吸附塔D、吸附塔E及吸附塔F；所述三级变压吸附单元包括通过装有程控阀的管线连接的吸附塔G、吸附塔H及吸附塔I，吸附塔I通过装有程控阀、真空泵的管线与一级变压吸附单元连接。
所述程控阀采用气动程控阀。
所述裂解反应器为内外筒结构，内外筒之间装有甲醇裂解催化剂，内筒内装有电加热棒。
所述裂解反应器与换热器之间增设除沫器。
所述除沫器采用丝网除沫器。
所述丝网除沫器采用不锈钢丝网除沫器。
所述换热器采用管壳式换热器。
所述气液分离器采用微孔过滤分离器。
所述驰放气缓冲罐包括卧式罐体及其下方的支撑底座；所述卧式罐体的内部空腔被间隔分布的三个竖挡板分割为四个缓冲室；所述三个竖挡板自左至右依次为第一竖挡板、第二竖挡板及第三竖挡板，第一竖挡板及第三竖挡板的下端均与卧式罐体的底壁之间设有横向气流通道，第二竖挡板的上端与卧式罐体的顶壁之间设有横向气流通道；所述四个缓冲室自左至右依次为第一缓冲室、第二缓冲室、第三缓冲室及第四缓冲室，第一缓冲室的顶壁安装进气阀，第二缓冲室的顶壁安装压力表，第三缓冲室的顶壁安装安全阀，第四缓冲室的顶壁安装出气阀。
与现有技术相比，本实用新型主要具有以下有益技术效果：
1.甲醇裂解反应充分，甲醇转化率高。
2.采用变压吸附分离气体的工艺从甲醇裂解气中提取一氧化碳及氢气。利用吸附剂对不同吸附质的选择性吸附，同时吸附剂对吸附质的吸附容量是随压力的变化而有差异的特性，在吸附剂选择吸附条件下，高压吸附除去原料中杂质组份，低压下脱附这些杂质而使吸附剂获得再生。经过三级变压吸附，对各个过程及其环节分别采取对应的恰当的操作条件，分离出高纯度的目标气体一氧化碳（纯度达到99.99%），为甲基环戊二烯三羰基生产提供了理想原料，同时还分离出高纯度的氢气（纯度达到99.99%），大大提高了产品附加值。
3.生产效率高。在正常操作条件，三级变压吸附对裂解气的处理量可达到450Nm3-2000Nm3/h。
4.多措并举，最大限度除蜡。通过在裂解反应器后增设除沫器，截留甲醇裂解反应生成的部分副产物，使蜡尽可能少地带到后续工序；通过在换热器后和水冷器后分别增设蜡液收集罐，收集冷凝下来的液蜡，使蜡量进一步减少。除蜡效果良好，避免管路堵塞，有利于生产的正常运行。
5.驰放气在特制的驰放气缓冲罐内充分混合作为导热油炉的燃料，使驰放气资源得到合理利用。
6.结构布局合理，操作简便，成本较低，有利于推广应用。
附图说明
图1为本实用新型整体结构布局及基本流程示意图；
图2为本实用新型三级变压吸附机构结构布局及基本流程示意图；
图3为实施例9驰放气缓冲罐结构示意图；
图中：1-甲醇储罐，2-甲醇中间罐，3-甲醇计量泵，4-汽化过热器，5-裂解反应器，6-除沫器，7-换热器，8-管线，9-第一液蜡收集罐，10-水冷器，11-第二液蜡收集罐，12-第三液蜡收集罐，13-气液分离器，14-冷干机，15-裂解气缓冲罐，16-氢气缓冲罐，17-一氧化碳缓冲罐，18-三级变压吸附机构，19-驰放气缓冲罐，19.1-卧式罐体，19.2-支撑底座，19.3-第一竖挡板，19.4-第二竖挡板，19.5-第三竖挡板，19.6-横向气流通道，19.7-第一缓冲室，19.8-第二缓冲室，19.9-第三缓冲室，19.10-第四缓冲室，19.11-进气阀，19.12-压力表，19.13-安全阀，19.14-出气阀，20-导热油炉，21-吸附塔A，22-程控阀，23-吸附塔C，24-吸附塔F，25-吸附塔G，26-吸附塔I，27-吸附塔H，28-吸附塔D，29-吸附塔E，30-吸附塔B，31-真空泵。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型进行详细描述。
实施例1
参见图1及图2。一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置，包括甲醇储罐1、甲醇中间罐2、甲醇计量泵3、汽化过热器4、裂解反应器5、换热器7、水冷器10、液蜡收集罐、气液分离器13、冷干机14、裂解气缓冲罐15、驰放气缓冲罐19、一氧化碳缓冲罐17、氢气缓冲罐16、管线8及三级变压吸附机构。液蜡收集罐包括第一液蜡收集罐9、第二液蜡收集罐11及第三液蜡收集罐12，第一液蜡收集罐9及第二液蜡收集罐11均通过管线8与第三液蜡收集罐12连通。甲醇储罐1、甲醇中间罐2、甲醇计量泵3、汽化过热器4、裂解反应器5、换热器7、第一液蜡收集罐9、水冷器10、第二液蜡收集罐11、气液分离器13、冷干机14、裂解气缓冲罐15及三级变压吸附机构通过管线8依次连接。气液分离器13出液端通过管线8与汽化过热器4进料端连接。驰放气缓冲罐4、一氧化碳缓冲罐17及氢气缓冲罐16均通过管线8与三级变压吸附机构连接，驰放气缓冲罐4通过管线与导热油炉20连接，使驰放气作为燃料供应导热油炉20。
实施例2
参见图1及图2。一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置，在实施例1记载的技术方案基础上，三级变压吸附机构包括通过装有程控阀22的管线8依次连接的一级变压吸附单元、二级变压吸附单元及三级变压吸附单元。一级变压吸附单元包括通过装有程控阀22、真空泵31的管线8连接的吸附塔A21、吸附塔B30及吸附塔C23。二级变压吸附单元包括通过装有程控阀22、真空泵31的管线8连接的吸附塔D28、吸附塔E29及吸附塔F24。三级变压吸附单元包括通过装有程控阀22的管线8连接的吸附塔G25、吸附塔H27及吸附塔I26，吸附塔I26通过装有程控阀22、真空泵31的管线8与一级变压吸附单元连接。
实施例3
参见图1及图2。一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置，在上述实施例记载的技术方案基础上，程控阀22采用气动程控阀，以达到快速反应、成本低廉之目的。
实施例4
参见图1及图2。一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置，在上述实施例记载的技术方案基础上，裂解反应器5为内外筒结构，内外筒之间装有甲醇裂解催化剂，内筒内装有电加热棒，这样的结构加热均匀，使裂解反应进行的比较充分。
实施例5
参见图1及图2。一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置，在上述实施例记载的技术方案基础上，裂解反应器5与换热器7之间增设除沫器6，以便截留甲醇裂解反应生成的部分副产物。
实施例6
参见图1及图2。一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置，在实施例5记载的技术方案基础上，除沫器6采用不锈钢丝网除沫器，以增强其防腐性。
实施例7
参见图1及图2。一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置，在实施例1记载的技术方案基础上，换热器7采用结构简单、换热效率高的管壳式换热器。
实施例8
参见图1及图2。一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置，在实施例1记载的技术方案基础上，气液分离器13采用分离效率极高的微孔过滤分离器。
实施例9
参见图1、图2及图3。一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置，在实施例1记载的技术方案基础上，驰放气缓冲罐19包括卧式罐体19.1及其下方的支撑底座19.2；卧式罐体19.1的内部空腔被间隔分布的三个竖挡板分割为四个缓冲室。三个竖挡板自左至右依次为第一竖挡板19.3、第二竖挡板19.4及第三竖挡板19.5，第一竖挡板19.3及第三竖挡板19.5的下端均与卧式罐体19.1的底壁之间设有横向气流通道19.6，第二竖挡板19.4的上端与卧式罐体19.1的顶壁之间设有横向气流通道19.6。四个缓冲室自左至右依次为第一缓冲室19.7、第二缓冲室19.8、第三缓冲室19.9及第四缓冲室19.10，第一缓冲室19.7的顶壁安装进气阀19.11，第二缓冲室19.8的顶壁安装压力表19.12，第三缓冲室19.9的顶壁安装安全阀19.13，第四缓冲室19.10的顶壁安装出气阀19.14。驰放气缓冲罐19的设置使驰放气在罐内经历进气、第一次向下运行、第一次下部横穿、第一次向上运行、第一次上部横穿、第二次向下运行、第二次下部横穿、第二次向上运行、出气等一系列曲折流向，混合充分，为均匀输送至导热油炉20而确保均匀供热奠定良好基础。
本实用新型的基本工作流程及原理如下：
首先将原料甲醇由甲醇储罐1输送至甲醇中间罐2；甲醇中间罐2的甲醇由甲醇计量泵3计量加压后经换热再送至汽化过热器4，甲醇经加热转变为高温气体状态后进入裂解反应器5；进入裂解反应器5的甲醇气体从上至下经过铜系催化剂床层，在温度220℃-300℃、压力0.5-0.6MPa的反应条件下，甲醇发生裂解，主反应生成高温裂解气一氧化碳和氢气，同时发生副反应生成少量的蜡；由裂解反应器5下部导出的高温裂解气一氧化碳和氢气通过换热器7与准备进入汽化过热器4的甲醇原料进行热交换；经过热交换的裂解气温度降至119℃-121℃，然后进入水冷器10使其再降至43℃-47℃；在冷却过程中，副反应生成的蜡冷凝为液体进入液蜡收集罐；裂解气导入气液分离器13，其中夹带的未参加反应的甲醇得以脱除，脱除的甲醇重新作为原料返回汽化过热器4；被脱除甲醇后的裂解气进入冷干机14干燥，再进入裂解气缓冲罐15；从裂解气缓冲罐15出来的裂解气经过三级变压吸附，分离出高纯度的一氧化碳和氢气；将从三级变压吸附分离出来的驰放气在驰放气缓冲罐19内充分混合，供应导热油炉20作为燃料，使驰放气资源得到合理利用。
Claims (10)
1.一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置，其特征在于：包括甲醇储罐、甲醇中间罐、甲醇计量泵、汽化过热器、裂解反应器、换热器、水冷器、液蜡收集罐、气液分离器、冷干机、裂解气缓冲罐、驰放气缓冲罐、一氧化碳缓冲罐、氢气缓冲罐、管线及三级变压吸附机构；所述液蜡收集罐包括第一液蜡收集罐、第二液蜡收集罐及第三液蜡收集罐，第一液蜡收集罐及第二液蜡收集罐均通过管线与第三液蜡收集罐连通；所述甲醇储罐、甲醇中间罐、甲醇计量泵、汽化过热器、裂解反应器、换热器、第一液蜡收集罐、水冷器、第二液蜡收集罐、气液分离器、冷干机、裂解气缓冲罐及三级变压吸附机构通过管线依次连接；所述气液分离器出液端通过管线与汽化过热器进料端连接；所述驰放气缓冲罐、一氧化碳缓冲罐及氢气缓冲罐均通过管线与三级变压吸附机构连接，驰放气缓冲罐通过管线与导热油炉连接，使驰放气作为燃料供应导热油炉。
2.根据权利要求1所述的一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置，其特征在于：所述三级变压吸附机构包括通过装有程控阀的管线依次连接的一级变压吸附单元、二级变压吸附单元及三级变压吸附单元；所述一级变压吸附单元包括通过装有程控阀、真空泵的管线连接的吸附塔A、吸附塔B及吸附塔C；所述二级变压吸附单元包括通过装有程控阀、真空泵的管线连接的吸附塔D、吸附塔E及吸附塔F；所述三级变压吸附单元包括通过装有程控阀的管线连接的吸附塔G、吸附塔H及吸附塔I，吸附塔I通过装有程控阀、真空泵的管线与一级变压吸附单元连接。
3.根据权利要求2所述的一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置，其特征在于：所述程控阀采用气动程控阀。
4.根据权利要求1所述的一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置，其特征在于：所述裂解反应器为内外筒结构，内外筒之间装有甲醇裂解催化剂，内筒内装有电加热棒。
5.根据权利要求1所述的一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置，其特征在于：所述裂解反应器与换热器之间增设除沫器。
6.根据权利要求5所述的一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置，其特征在于：所述除沫器采用丝网除沫器。
7.根据权利要求6所述的一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置，其特征在于：所述丝网除沫器采用不锈钢丝网除沫器。
8.根据权利要求1所述的一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置，其特征在于：所述换热器采用管壳式换热器。
9.根据权利要求1所述的一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置，其特征在于：所述气液分离器采用微孔过滤分离器。
10.根据权利要求1所述的一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置，其特征在于：所述驰放气缓冲罐包括卧式罐体及其下方的支撑底座；所述卧式罐体的内部空腔被间隔分布的三个竖挡板分割为四个缓冲室；所述三个竖挡板自左至右依次为第一竖挡板、第二竖挡板及第三竖挡板，第一竖挡板及第三竖挡板的下端均与卧式罐体的底壁之间设有横向气流通道，第二竖挡板的上端与卧式罐体的顶壁之间设有横向气流通道；所述四个缓冲室自左至右依次为第一缓冲室、第二缓冲室、第三缓冲室及第四缓冲室，第一缓冲室的顶壁安装进气阀，第二缓冲室的顶壁安装压力表，第三缓冲室的顶壁安装安全阀，第四缓冲室的顶壁安装出气阀。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120377189.1U CN214693317U (zh) | 2021-02-19 | 2021-02-19 | 一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120377189.1U CN214693317U (zh) | 2021-02-19 | 2021-02-19 | 一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN214693317U true CN214693317U (zh) | 2021-11-12 |
Family
ID=78567620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202120377189.1U Active CN214693317U (zh) | 2021-02-19 | 2021-02-19 | 一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN214693317U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112707369A (zh) * | 2021-02-19 | 2021-04-27 | 山东东昌精细化工科技有限公司 | 一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的工艺及装置 |
-
2021
- 2021-02-19 CN CN202120377189.1U patent/CN214693317U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112707369A (zh) * | 2021-02-19 | 2021-04-27 | 山东东昌精细化工科技有限公司 | 一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的工艺及装置 |
| CN112707369B (zh) * | 2021-02-19 | 2024-05-17 | 山东东昌精细化工科技有限公司 | 一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的工艺及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN214753865U (zh) | 一种新型液氨储氢发电系统 | |
| CN112142004B (zh) | 甲醇水重整反应制氢及提纯方法 | |
| RU2394754C1 (ru) | Способ получения водорода из углеводородного сырья | |
| CN217025345U (zh) | 一种氢或氧纯化系统 | |
| CN107758617A (zh) | 一种沼气类生物质制氢方法 | |
| CN214693317U (zh) | 一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的装置 | |
| CN111320528A (zh) | 一种钢厂尾气综合利用制乙醇的方法及系统 | |
| CN102744016B (zh) | 一种新型的甲醇合成塔 | |
| CN113277471A (zh) | 一种多晶硅生产中还原尾气的回收方法及装置 | |
| CN100386138C (zh) | 内部换热催化反应方法及设备 | |
| CN106947541B (zh) | 一种基于低阶煤热解水蒸汽熄焦水煤气制氢的组合方法及系统 | |
| CN210683199U (zh) | 一种焦炉煤气制取高纯氢气的系统 | |
| CN203021291U (zh) | 不锈钢带连续光亮热处理炉的氢气回收纯化循环使用装置 | |
| CN112707369B (zh) | 一种利用甲醇裂解高效制取一氧化碳和氢气的工艺及装置 | |
| CN207861882U (zh) | 甲醇转化制氢装置 | |
| CN216377479U (zh) | 一种等离子重整分布式天然气制氢装置 | |
| CN215288580U (zh) | 一种二氧化碳加氢制备甲醇的系统 | |
| CN209702624U (zh) | 双反应器并联式甲醇合成反应系统 | |
| CN203269817U (zh) | 一种异丁烷脱氢制备异丁烯的改进生产装置 | |
| CN201147668Y (zh) | 沼气净化罐装装置 | |
| CN216409509U (zh) | 一种空压机余热利用的空分装置 | |
| CN111498847A (zh) | 一种提纯净化一氧化碳粗产品的装置及工艺 | |
| CN1184136C (zh) | 以催化干气为原料制取高纯度氢气的方法 | |
| CN213802913U (zh) | 纯氢机 | |
| RU2792583C1 (ru) | Способ и установка для синтеза метанола |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |