CN215517285U - 一种换热效率高的低温甲醇洗水冷器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种换热效率高的低温甲醇洗水冷器，属于化工技术领域。该水冷器包括水冷器，循环上水管，与水冷器的进水端连接，所述循环上水管上设有第一阀门；循环回水管，与水冷器的出水端连接，所述循环回水管上设有第二阀门；循环水泵，其进水端与所述第一阀门进水端的循环上水管连接，其出水端与所述第一阀门出水端的循环上水管连接。本实用新型可有效提高水冷器内循环水流速，从而提高水冷器换热效率，有效保证了处于循环水管网末端的水冷器在循环水量不足且流速小、易沉积这一恶劣工况下，低温甲醇洗系统长周期安全运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工技术领域，具体涉及一种换热效率高的低温甲醇洗水冷器。
背景技术
以煤为原料的化工生产中，经过CO耐硫变换后的变换气中含有大量多余的CO2、少量的H2S、COS等酸性气体，这些酸性气体对下游甲醇合成生产是非常不利的，尤其是硫化物会造成下游甲醇合成反应中的催化剂中毒，因此必须对其进行脱除。低温甲醇洗工艺以冷的贫甲醇(甲醇≥99.5％，H2O≤0.5％，NH3＜100mg/l，硫化物＜50ppm)为吸收溶剂，利用贫甲醇在低温下对酸性气体(CO2、H2S、COS等)溶解度极大、不易发泡、黏度小、来源广泛等方面的优良特性，用物理吸收的方法脱除变换气中的酸性气体，获得合格的净化气，以达到后续甲醇合成工段的使用要求。
低温甲醇洗工艺包，变换气以7.6MPa(G)、40℃工况进入低温甲醇洗系统，经水分捕集、预冷、分液后进入甲醇洗涤塔底部，与来自甲醇洗涤塔顶部的-62℃贫甲醇逆向接触，分别脱除变换气中的H2S、COS、CO2等酸性介质，从甲醇洗涤塔顶获得合格的净化气排出。利用H2S、COS、CO2在贫甲醇中溶解度的极大差异，分别使用减压闪蒸、氮气气提、精馏等方法分别将CO2和H2S、COS在不同区域解析出来。解析出H2S、COS和CO2等气体后的甲醇，作为合格的贫甲醇送入贫甲醇罐，利用贫甲醇泵由贫甲醇罐抽出进行增压，经过各换热器冷却后再次送入甲醇洗涤塔顶部，达到甲醇循环利用的目的。解析出的CO2气体经过换热器回收冷量进行复温后高空排放；解析出的H2S、COS气体先经过冷却后进行甲醇分液回收，再经过换热器回收冷量进行复温后作为副产酸性气送至硫回收工段进行处理。
水冷器是一种利用循环水对介质进行冷却的换热器，根据传热速率方程Q＝KSΔt(K为传热系数，S为面积，Δt为平均温差)得出，影响水冷器换热效果的因素为换热系数K和平均温差Δt。水冷器一般为列管式换热器，主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。循环水由水冷器封头连接管处进入，在列管内流动，从另一侧封头出口管流出，称之为管程；被冷却介质由水冷器壳体接管进入，由壳体另一接管处流出，称之为壳程。
在壳程被冷却介质流量一定前提下，当循环上水量明显降低时，会引起壳程被冷却介质出口温度升高。
当水冷器上水阀位于循环上水管网末端时，由于水流流速降低，循环水在管程流动过程中，循环水中杂质在重力作用下逐渐下沉，当循环水无法及时将其带走时，会在水冷器列管内逐渐形成杂物附着、沉积，降低水冷器传热系数；列管内沉积物达到一定数量后，堵塞列管，引起水冷器有效换热面积下降；均造成壳程被冷却介质出口温度升高。
水冷器列管内附着及沉积物，为微生物的繁殖创造了条件，造成列管及管板发生微生物腐蚀，引起水冷器泄漏。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种换热效率高的低温甲醇洗水冷器。
本实用新型提供了一种换热效率高的低温甲醇洗水冷器，包括：水冷器，
循环上水管，与水冷器的进水端连接，所述循环上水管上设有第一阀门；
循环回水管，与水冷器的出水端连接，所述循环回水管上设有第二阀门；
循环水泵，其进水端与所述第一阀门进水端的循环上水管连接，其出水端与所述第一阀门出水端的循环上水管连接。
较佳地，循环水泵的进水端通过第一循环管与循环上水管连接，所述循环水泵的出水端通过第二循环管与循环上水管连接，所述第一循环管上设有第四阀门，第二循环管上设有第五阀门。
较佳地，还包括备用循环水泵，备用循环水泵的进水端和第一循环管连接，所述备用循环水泵的出水端与第二循环管连接。
较佳地，循环水泵的出水端和进水端还通过连接管连接，所述连接管上设有用于使循环水泵的出水端的出水流向循环水泵进水端的最小回流阀。
较佳地，备用循环水泵的出水端和进水端也连接有连接管，连接管上设有回流阀。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型可有效提高水冷器内循环水流速，从而提高水冷器换热效率，有效保证了处于循环水管网末端的水冷器在循环水量不足且流速小、易沉积这一恶劣工况下，低温甲醇洗系统长周期安全运行。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
附图标记说明：
1.水冷器，2.循环上水管，21.第一阀门，3.循环回水管，31.第二阀门，4.循环水泵，5.第一循环管，6.第二循环管，7.第四阀门，8.第五阀门，9.连接管，10.回流阀。
具体实施方式
下面结合附图1，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。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的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。
本实用新型提供的一种换热效率高的低温甲醇洗水冷器，包括：水冷器1，
循环上水管2，与水冷器1的进水端连接，所述循环上水管2上设有第一阀门21；
循环回水管3，与水冷器1的出水端连接，所述循环回水管3上设有第二阀门31；
循环水泵4，其进水端与所述第一阀门21进水端的循环上水管2连接，其出水端与所述第一阀门21出水端的循环上水管2连接。
进一步地，循环水泵4的进水端通过第一循环管5与循环上水管2连接，所述循环水泵4的出水端通过第二循环管6与循环上水管2连接，所述第一循环管5上设有第四阀门7，第二循环管6上设有第五阀门8。
进一步地，还包括备用循环水泵，备用循环水泵的进水端和第一循环管5连接，所述备用循环水泵的出水端与第二循环管6连接。
进一步地，循环水泵4的出水端和进水端还通过连接管9连接，所述连接管9上设有用于使循环水泵4的出水端的出水流向循环水泵4进水端的最小回流阀10。
进一步地，备用循环水泵的出水端和进水端也连接有连接管，连接管上设有回流阀。
低温甲醇洗工艺包，主要水冷器有贫甲醇输送泵出口贫甲醇水冷器(管程：循环水；壳程：洗涤甲醇)、甲醇热再生塔顶部含甲醇蒸汽酸性气水冷器(管程：循环水；壳程：含甲醇蒸汽酸性气)，本实施例以贫甲醇水冷器为例进行。
低温甲醇洗系统贫甲醇经贫甲醇输送泵增压后，进入贫甲醇水冷器壳程使用循环水进行一次冷却，冷却后贫甲醇再经过四次冷却后，以-60℃的温度进入甲醇洗涤塔顶部。
当出现贫甲醇水冷器换热效果下降，贫甲醇出口温度升高影响低温甲醇洗系统正常运行这一现象后，通过在贫甲醇水冷器循环上水阀前增加循环上水引出口及阀门，在贫甲醇水冷器循环上水阀后增加循环上水并入口及阀门，使用离心泵对贫甲醇水冷器循环上水进行加压。
本实用新型换热效率高的低温甲醇洗水冷器使用时的具体操作如下：
1、打开循环上水泵4上的第四阀门7及最小回流阀min10；
2、启动循环上水泵4，泵运行稳定后，打开第五阀门8并同步关闭贫甲醇水冷器第一阀门21；
3、根据循环上水泵4运行工况及进、出口压力显示，全关贫甲醇水冷器第一阀门21，将第五阀门8调至合适开度。
4、循环上水泵4为一开一备模式，设置运行泵故障时联锁启动备用泵这种运行逻辑控制；
5、当需要停运循环上水泵4时，确认min阀10有开度；打开贫甲醇水冷器第一阀门21并同步关闭第五阀门8，直至贫甲醇水冷器第一阀门21全开及第五阀门8全关，停循环上水泵4。
注意事项：循环上水泵4的启动及停用时，必须密切关注循环水管网其它水冷器运行工况，防止对其正常运行造成冲击。
使用此方法可有效提高水冷器内循环水流速，从而提高水冷器换热效率，有效保证了处于循环水管网末端的水冷器，在循环水量不足且流速小、易沉积这一恶劣工况下，低温甲醇洗系统长周期安全运行。
本实施例通过在水冷器循环上水阀前增加循环上水引出口，在水冷器循环上水阀后增加循环上水并入口，使用离心泵对水冷器循环上水进行加压，有效提高水冷器内循环水流速，从而提高水冷器换热效率，有效保证了处于循环水管网末端的水冷器，在循环水量不足且流速小、易沉积这一恶劣工况下，低温甲醇洗系统长周期安全运行。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神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所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种换热效率高的低温甲醇洗水冷器，其特征在于，包括：
水冷器(1)，
循环上水管(2)，与水冷器(1)的进水端连接，所述循环上水管(2)上设有第一阀门(21)；
循环回水管(3)，与水冷器(1)的出水端连接，所述循环回水管(3)上设有第二阀门(31)；
循环水泵(4)，其进水端与所述第一阀门(21)进水端所在的循环上水管(2)连接，其出水端与所述第一阀门(21)出水端所在的循环上水管(2)连接。
2.如权利要求1所述的换热效率高的低温甲醇洗水冷器，其特征在于，所述循环水泵(4)的进水端通过第一循环管(5)与循环上水管(2)连接，所述循环水泵(4)的出水端通过第二循环管(6)与循环上水管(2)连接，所述第一循环管(5)上设有第四阀门(7)，第二循环管(6)上设有第五阀门(8)。
3.如权利要求2所述的换热效率高的低温甲醇洗水冷器，其特征在于，还包括备用循环水泵，备用循环水泵的进水端和第一循环管(5)连接，所述备用循环水泵的出水端与第二循环管(6)连接。
4.如权利要求2所述的换热效率高的低温甲醇洗水冷器，其特征在于，所述循环水泵(4)的出水端和进水端还通过连接管(9)连接，所述连接管(9)上设有用于使循环水泵(4)的出水端的出水流向循环水泵(4)进水端的回流阀(10)。
5.如权利要求3所述的换热效率高的低温甲醇洗水冷器，其特征在于，所述备用循环水泵的出水端和进水端也连接有连接管，连接管上设有回流阀。
Priority Applications (1)
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| CN202120397625.1U CN215517285U (zh) | 2021-02-23 | 2021-02-23 | 一种换热效率高的低温甲醇洗水冷器 |
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Publications (1)
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2021
- 2021-02-23 CN CN202120397625.1U patent/CN215517285U/zh active Active
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