CN214735471U - 一种二甲醚系统催化剂防板结系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种二甲醚系统催化剂防板结系统，所述防板结系统的甲醇进料泵与甲醇预热器连通，二者连通的管路上安装有甲醇进料流量计和甲醇进料调节阀；甲醇预热器和甲醇蒸发罐连通；甲醇蒸发罐的下部与废水换热器和冷凝液换热器连通；甲醇蒸发罐底部液相与汽化塔的顶部连通，甲醇蒸发罐的顶部与汽化塔中部连通；汽化塔与气体换热器连通；气体换热器与反应器循环连通；其通过改变甲醇蒸发罐气相管道防止了催化剂床层板结，避免因床层催化剂板结而导致被动停车检修；保证系统使用原料粗醇，降低二甲醚生产成本；提高整个系统的可操作性，保障负荷率，且能够将原料精醇改变为粗醇，使二甲醚系统经济稳定运行。

Description

一种二甲醚系统催化剂防板结系统

技术领域

本实用新型涉及气相甲醇脱水法制取二甲醚技术领域，尤其涉及一种二甲醚系统催化剂防板结系统。

背景技术

目前,二甲醚生产工艺分为液相甲醇脱水法、气相甲醇脱水法和合成气一步法。其中气相甲醇脱水法是甲醇在气化后在改性γ-氧化铝催化剂上脱水生成二甲醚。该工艺流程与设备较为简单，投资较小，操作压力不高。现有工业装置大多采用此工艺，其技术特点包括：(一)与甲醇装置联产时，可以粗甲醇为原料，既可调整甲醇和二甲醚两种产品的比例，又大幅度降低生产成本；(二)反应器采用多段冷激式固定床，催化剂装填容量大，投资低，反应温度适当，副反应少，易于大型化；(三)采用独特的汽化塔结构和分离工艺，不设置用于回收未反应甲醇的甲醇提浓塔，既简化流程、减少投资，又有效地减少蒸汽消耗；(四)独特的尾气吸收工艺，降低了甲醇消耗，并减少了能耗；(五)该工艺催化剂已国产化，规模生产，活性高、热稳定性好、选择性高，生成二甲醚反应的选择性在99％以上。

气相甲醇脱水法制取二甲醚工艺其中甲醇蒸发罐利用汽化塔废水和汽化塔、精馏塔蒸汽冷凝液热量，经列管换热器换热后部分蒸发甲醇气通过甲醇闪蒸罐气相与汽化塔气相合并后进入气体换热器E103壳程与反应器出口合成气提温后进入反应器床层。甲醇蒸发罐有效利用的汽化塔废水和冷凝液热量，极大节约了汽化塔蒸汽，甲醇蒸发罐起着至关重要的作用。由于该系统原设计使用原料为精醇，本着利益最大化降低生产成本绝大多数生产单位将原料改为粗醇，由于粗醇中石蜡及其它杂质较多，粗醇在甲醇蒸发罐中蒸发后部分石蜡及其它杂质随甲醇蒸发罐气相一起进入反应器床层，造成反应器床层压差大，反应器热量传递慢，导致甲醇气合成二甲醚效果差，严重时导致催化剂床层垮温。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种二甲醚系统催化剂防板结系统，以防止因使用原料粗醇导致二甲醚催化剂板结，避免因催化剂床层压差增大导致系统降负荷或停车，提高整个系统的可操作性和保障了负荷率，且能够将原料精醇改变为粗醇，降低了二甲醚生产成本，使二甲醚系统经济稳定运行。

为实现上述目的，本实用新型采用如下所述的技术方案：

一种二甲醚系统催化剂防板结系统，包括依次连通的中控单元、甲醇闪蒸单元和列管换热器；所述中控单元的受控端连接所述中控单元的甲醇闪蒸控制端；所述甲醇闪蒸单元包括甲醇进料泵、甲醇预热器和甲醇蒸发罐；所述列管换热器包括废水换热器、冷凝液换热器和气体换热器；甲醇进料泵与甲醇预热器连通，二者连通的管路上安装有甲醇进料流量计和甲醇进料调节阀；甲醇预热器和甲醇蒸发罐连通；甲醇蒸发罐的下部与废水换热器和冷凝液换热器连通；甲醇蒸发罐底部液相与汽化塔的顶部连通，甲醇蒸发罐底部液相与汽化塔顶部连通的管路上安装有甲醇增压泵、汽化塔回流流量计和汽化塔回流量调节阀；甲醇蒸发罐的顶部与汽化塔中部连通；汽化塔与气体换热器连通；气体换热器与反应器循环连通。

进一步的，甲醇增压泵出口管道上安装有汽化塔回流流量计。

进一步的，汽化塔回流量调节阀设置在主管道上。

进一步的，汽化塔回流量调节阀安装有旁路阀。

进一步的，汽化塔设置有八十层塔盘。

进一步的，甲醇蒸发罐底部液相与汽化塔顶部的第八十层所述塔盘连通。

进一步的，甲醇蒸发罐的顶部与汽化塔中部的第四十二层所述塔盘连通。

本实用新型的二甲醚系统催化剂防板结系统的有益效果如下：

本实用新型的二甲醚系统催化剂防板结系统，通过改变甲醇蒸发罐气相管道防止了催化剂床层板结，避免了因床层催化剂板结而导致被动停车检修；保证了系统使用原料粗醇，降低了二甲醚生产成本；提高整个系统的可操作性，保障负荷率，且能够将原料精醇改变为粗醇，使二甲醚系统经济稳定运行。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的二甲醚系统催化剂防板结系统的结构示意图。

图中，1为甲醇进料泵，2为甲醇预热器，3为甲醇蒸发罐，4为废水换热器，5为冷凝液换热器，6为甲醇增压泵，7为汽化塔，8为甲醇进料调节阀，9为汽化塔回流量调节阀，10为甲醇进料流量计，11为汽化塔回流流量计，12为反应器，13为气体换热器；42为第四十二层塔盘，80为第八十层塔盘。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1

如图1所示，一种二甲醚系统催化剂防板结系统，包括依次连通的中控单元、甲醇闪蒸单元和列管换热器；所述中控单元的受控端连接所述中控单元的甲醇闪蒸控制端；所述甲醇闪蒸单元包括甲醇进料泵1、甲醇预热器2和甲醇蒸发罐3；所述列管换热器包括废水换热器4、冷凝液换热器5和气体换热器13；甲醇进料泵1与甲醇预热器2连通，二者连通的管路上安装有甲醇进料流量计10和甲醇进料调节阀8；甲醇预热器2和甲醇蒸发罐3连通；甲醇蒸发罐3的下部与废水换热器4和冷凝液换热器5连通；甲醇蒸发罐3底部液相与汽化塔7的顶部连通，甲醇蒸发罐3底部液相与汽化塔7顶部连通的管路上安装有甲醇增压泵6、汽化塔回流流量计11和汽化塔回流量调节阀9；甲醇蒸发罐3的顶部与汽化塔7中部连通；汽化塔7与气体换热器13连通；气体换热器13与反应器12循环连通。

图1中，甲醇进料泵1处的箭头所示为粗醇进料处。

实施例2

实施例1的二甲醚系统催化剂防板结系统，可以进一步的，甲醇增压泵6出口管道上安装有汽化塔回流流量计11。

还可以进一步的，汽化塔回流量调节阀9设置在主管道上。

还可以进一步的，汽化塔回流量调节阀9安装有旁路阀。

还可以进一步的，汽化塔7设置有八十层塔盘。

还可以进一步的，甲醇蒸发罐3底部液相与汽化塔7顶部的第八十层所述塔盘连通。

还可以进一步的，甲醇蒸发罐3的顶部与汽化塔7中部的第四十二层所述塔盘连通。

还可以进一步的，中控单元采用DCS系统，甲醇进料流量计10与汽化塔回流流量计11的输出端连接中控单元的信号输入端，中控单元的主阀控制端连接甲醇进料调节阀8和汽化塔回流调节阀9的受控端。

采用上述二甲醚系统催化剂防板结系统的二甲醚系统催化剂防板结方法，可以包括以下步骤：

将部分甲醇经所述甲醇闪蒸单元与所述列管换热器换热后闪蒸为气态甲醇；

将未闪蒸的所述甲醇通过甲醇增压泵6及汽化塔回流量调节阀9控制流量送至汽化塔7；

将所述气态甲醇通过甲醇蒸发罐3气相管道通入汽化塔7中部塔盘；

将所述甲醇蒸发罐3气相气态甲醇在汽化塔7内，通过汽化塔7回流对所述气态甲醇中的杂质进行洗涤，使得杂质随汽化塔7废水进入生化处理单元。

上述二甲醚系统催化剂防板结方法，还可以进一步的，将列管换热器的热源采用汽化塔废水和蒸汽冷凝液。

还可以进一步的，将所述气态甲醇通过甲醇蒸发罐3气相管道通入汽化塔7第四十二层塔盘。

上述二甲醚系统催化剂防板结方法，将原料粗醇通过甲醇进料泵1加压通过甲醇进料调节阀8控制流量送入甲醇预热器4壳程，与来自反应器12反应的合成气换热后进入甲醇蒸发罐3；通过甲醇蒸发罐3利用废水换热器4与冷凝液换热器5将部分甲醇蒸发后，经甲醇蒸发罐3气相进入汽化塔7第四十二层塔盘；甲醇蒸发罐3未蒸发的甲醇经甲醇增压泵6通过汽化塔7回流调节阀9控制汽化塔7回流量，从而维持汽化塔7热量平衡，并洗涤甲醇蒸发罐3气相夹带的石蜡和其它杂质，石蜡和杂质随汽化塔7废水送入生化处理；以防止石蜡和其它杂质进入反应器12床层，避免反应器12床层压差增大；将汽化塔7内的气相甲醇通过气体换热器13壳程与管程的反应合成气换热后进入反应器12；甲醇蒸发罐3气相至汽化塔第42层塔盘管径采用DN150，即管径为150mm。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种二甲醚系统催化剂防板结系统，包括依次连通的中控单元、甲醇闪蒸单元和列管换热器；其特征在于，所述中控单元的受控端连接所述中控单元的甲醇闪蒸控制端；所述甲醇闪蒸单元包括甲醇进料泵(1)、甲醇预热器(2)和甲醇蒸发罐(3)；所述列管换热器包括废水换热器(4)、冷凝液换热器(5)和气体换热器(13)；甲醇进料泵(1)与甲醇预热器(2)连通，二者连通的管路上安装有甲醇进料流量计(10)和甲醇进料调节阀(8)；甲醇预热器(2)和甲醇蒸发罐(3)连通；甲醇蒸发罐(3)的下部与废水换热器(4)和冷凝液换热器(5)连通；甲醇蒸发罐(3)底部液相与汽化塔(7)的顶部连通，甲醇蒸发罐(3)底部与汽化塔(7)顶部连通的管路上安装有甲醇增压泵(6)、汽化塔回流流量计(11)和汽化塔回流量调节阀(9)；甲醇蒸发罐(3)的顶部与汽化塔(7)中部连通；汽化塔(7)与气体换热器(13)连通；气体换热器(13)与反应器(12)循环连通。

2.如权利要求1所述的二甲醚系统催化剂防板结系统，其特征在于，甲醇增压泵(6)出口管道上安装有汽化塔回流流量计(11)。

3.如权利要求1所述的二甲醚系统催化剂防板结系统，其特征在于，汽化塔回流量调节阀(9)设置在主管道上。

4.如权利要求1所述的二甲醚系统催化剂防板结系统，其特征在于，汽化塔回流量调节阀(9)安装有旁路阀。

5.如权利要求1所述的二甲醚系统催化剂防板结系统，其特征在于，汽化塔(7)设置有八十层塔盘。

6.如权利要求5所述的二甲醚系统催化剂防板结系统，其特征在于，甲醇蒸发罐(3)底部液相与汽化塔(7)顶部的第八十层所述塔盘连通。

7.如权利要求6所述的二甲醚系统催化剂防板结系统，其特征在于，甲醇蒸发罐(3)的顶部与汽化塔(7)中部的第四十二层所述塔盘连通。

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