CN216964078U - 一种提高合成反应效率的优化系统 - Google Patents
一种提高合成反应效率的优化系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN216964078U CN216964078U CN202123313392.1U CN202123313392U CN216964078U CN 216964078 U CN216964078 U CN 216964078U CN 202123313392 U CN202123313392 U CN 202123313392U CN 216964078 U CN216964078 U CN 216964078U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pipe
- heat exchanger
- intermediate heat
- output
- conveying
- 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
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种提高合成反应效率的优化系统，该系统包括净化槽顶部入口与第一输送管连通，底部出口与第一输出管连通，第一输出管分别与第一输出分管和第二输出分管连通；第一中间换热器和第二中间换热器顶部入口均通过第二输送管与合成塔出口连通，底部出口均连接有第二输出管，且第一中间换热器与第二中间换热器的中部上段均连接第三输送管，第一中间换热器和第二中间换热器的中部下段均通过第四输送管与循环气输送总管连通，循环气输送总管与第二输出分管连通；预反应器顶部入口通过第五输送管分别与两个第三输送管以及第一输出分管连通。本实用新型解决了入塔气体混合不均匀对预反应器内催化剂催化效率低及催化剂铁中毒的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤化工设备技术领域，具体涉及一种提高合成反应效率的优化系统。
背景技术
甲醇合成装置主要任务是将自低温甲醇洗工段来的含CO、CO2、H2合格的新鲜气，在一定温度、压力、催化剂的作用下合成粗甲醇。英国 JohnsonMatthey(原Davy)在带预反应器的甲醇合成工艺技术中，将预反应器和主反应器串联连接，而将预反应器设在位于主反应器上游的目的是具有分担主反应器负荷、保护主反应器催化剂的作用，当新鲜气与部分合成塔出口气换热温度升至150℃，再与经中间换热器与另一股合成塔出口气换热的循环气混合后，直接进入预反应器，再经过主反应器生成甲醇。合成塔出口的甲醇气和未反应的气体，经过换热器及空冷器降温，形成气液混合物进入高压分离进行气液分离器，分离后液态甲醇经过减压闪蒸，释放甲醇中的溶解气，送入下游精馏工段或直接送入罐区生产粗甲醇，气相组分经过循环气压缩机加压后，进入系统循环利用，同时抽出一股驰放气以减少系统中惰气含量，进入PSA制氢单元回收氢气；但是现有原Davy带预反应器的甲醇合成工艺流程中，新鲜气与循环气混合后直接进预反应器，易导致进入预反应器后气体传质传热不充分，从而使预反应器催化剂床层局部反应物浓度过高、温度不在最佳反应温度等问题，致使催化剂效率低下，活性衰退快，影响合成系统催化剂的反应效率及使用周期，而且高CO含量(27.5-32％v/v)的新鲜气需加热到150℃再并入循环气，而150℃下属于羰基铁易生成温度区间，容易引起催化剂铁中毒，因此设计一种能够解决新鲜气和循环气混合不均匀及易产生羰基铁导致合成催化剂的反应效率低的提高合成反应效率的优化系统具有很大的实用价值。
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，提供一种提高合成反应效率的优化系统。
本实用新型提供了一种提高合成反应效率的优化系统，包括：
净化槽，顶部入口与用于输送经低温甲醇洗变换气的第一输送管连通，底部出口与第一输出管连通，所述第一输出管通过三通管连通有第一输出分管和第二输出分管；
第一中间换热器和第二中间换热器，顶部入口均通过第二输送管与合成塔出口连通，底部出口均连接有第二输出管，且第一中间换热器与第二中间换热器的中部上段均连接第三输送管，第一中间换热器和第二中间换热器的中部下段均通过第四输送管与循环气输送总管连通，循环气输送总管与第二输出分管连通；
预反应器，顶部入口通过第五输送管分别与两个第三输送管以及第一输出分管连通，底部出口连接有第三输出管。
较佳地，所述第一输出管、第二输送管和循环气输送总管上均设有止回阀，各止回阀为电控阀，且各止回阀与中控室电连接，且止回阀与电源电连接。
较佳地，所述循环气输送总管与第五输送管通过带第一阀门的第六输送管连通。
较佳地，所述第一输送管、第一输送分管、第一输出管、第一输出分管、第二输出分管以及第六输送管上均设有截止阀，各截止阀为电控阀，且各截止阀与中控室电连接，且截止阀与电源电连接。
较佳地，所述第一输出管上连接有带第二阀门的放空管。
较佳地，所述第二输出管与分离器入口连通。
较佳地，所述第三输出管与合成塔入口连通。
较佳地，所述第一输出分管和第二输出分管上均设有流量表，所述预反应器入口处设有温度传感器，所述流量表和温度传感器均与中控室电连接，且流量表和温度传感器均与电源电连接。
较佳地，所述预反应器为固定床甲醇合成预反应器。
较佳地，所述第一输送管与第一输出管通过带第三阀门的第一输送分管连通。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型给出的提高合成反应效率的优化系统，使新鲜期及循环气在进入预反应器之前混合均匀，提高催化剂的反应效率及使用周期，降低甲醇生产成本；
2、本实用新型给出的提高合成反应效率的优化系统，将新鲜气一分为二，大部分新鲜气接入循环气在进入中间换热器之前，与循环气混合后在中间换热器中进一步传质传热；小部分新鲜气量可根据中间换热器循环气测的阻力降，和进预反应器入口气体温度进行调整，以保证中间换热器的阻力降在可接受的功耗范围以及进预反应器的温度在可接受的范围。通过该措施，最大可能避免循环气与新鲜气混合不均匀，减少对预反应器的影响，提高催化剂反应效率及使用周期。
3、本实用新型给出的提高合成反应效率的优化系统，降低了新鲜气处理工序的操作温度，避开了羰基铁易生成的温度区间，减少了羰基铁生成，保护催化剂，同时可降低新鲜气处理工序的设备管线材质要求。
附图说明
图1为本实用新型的实际生产工艺流程图。
附图标记说明：
1.净化槽，2.第一输送管，2-1.第一输送分管，3.第一输出管，3-1.第一输出分管，3-2.第二输出分管，4.第一中间换热器，5.第二中间换热器，6.第二输送管，7.第二输出管，8.第三输送管，9.第四输送管，10.循环气输送总管，11. 预反应器，12.第五输送管，13.第三输出管，14.第六输送管。
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。
实施例
如图1所示，本实用新型提供的一种提高合成反应效率的优化系统，包括：
净化槽1，顶部入口与用于输送经低温甲醇洗变换气的第一输送管2连通，底部出口与第一输出管3连通，所述第一输出管3通过三通管连通有第一输出分管3-1和第二输出分管3-2；
第一中间换热器4和第二中间换热器5，顶部入口均通过第二输送管6与合成塔出口连通，底部出口均连接有第二输出管7，且第一中间换热器4与第二中间换热器5的中部上段连接第三输送管8，第一中间换热器4和第二中间换热器5的中部下段均通过第四输送管9与循环气输送总管10连通，循环气输送总管10与第二输出分管3-2连通；
预反应器11，顶部入口通过第五输送管12分别与两个第三输送管8和第一输出分管3-1连通，底部出口连接有第三输出管13。
进一步地，所述第一输出管3、第二输送管6和循环气输送总管10上均设有止回阀，各止回阀为电控阀，且各止回阀与中控室电连接，且止回阀与电源电连接。
进一步地，所述循环气输送总管10与第五输送管12通过带第一阀门的第六输送管14连通，在此处设置第六输送管14是将循环气直接引入第五输送管 12内的原因：该股未经第一中间换热器4和第二中间换热器5换热的循环气温度低，对反应器11起到降温的作用。
进一步地，所述第一输送管2、第一输送分管2-1、第一输出管3、第一输出分管3-1、第二输出分管3-2以及第六输送管14上均设有截止阀，各截止阀为电控阀，且各截止阀与中控室电连接，且截止阀与电源电连接。
进一步地，所述第一输出管3上连接有带第二阀门的放空管，设置放空管的目的：精制段在开车、停车过程中起到置换降压的作用，同时净化槽1 超温会连锁打开紧急泄压，正常运行过程中放空管上的阀门是关闭状态。
进一步地，所述第二输出管7与分离器入口连通。
进一步地，所述第三输出管13与合成塔入口连通。
进一步地，所述第一输出分管3-1和第二输出分管3-2上均设有流量表，所述预反应器11入口处设有温度传感器，所述流量表和温度传感器均与中控室电连接，且流量表和温度传感器均与电源电连接。
进一步地，所述预反应器11为固定床甲醇合成预反应器。
进一步地，所述第一输送管2与第一输出管3通过带第三阀门的第一输送分管2-1连通，此处新鲜气需要全部经净化槽1净化，但是在净化槽1旁设置第一输送分管2-1的旁路的目的是便于后续检修，正常运行过程中该第三阀门时关闭的，用于确保新鲜气全部经过净化槽1净化。
用于输送经低温甲醇洗变换气是来自低温甲醇洗工段、温度为25℃的新鲜气(该新鲜气的主要组分为：66-69％H2、27.5-32％CO、2-4％CO2，该气体是经变换炉变换后再经低温甲醇洗后的合成甲醇工艺气)由第一输送管2将其送入净化槽1内，通入净化槽1内的目的是进一步脱硫，用于进一步除去新鲜气内的有害气体，除去有害气体后的新鲜气流入第一输出管3内，并经三通管将净化后的新鲜气分为两股，一股新鲜气由第二输出分管3-2送入循环气输送总管10内，并与循环气输送总管10内的循环气相混合，此时大部分循环气和新鲜气在进入第一中间换热器4和第二中间换热器5之前进行了混合，并经两个第四输送管9将混合后的新鲜气与循环气分别由第一中间换热器4的中部下段和第二中间换热器5的中部下段送入第一中间换热器4和第二中间换热器5内部，进入第一中间换热器4和第二中间换热器5内部的混合后的新鲜气与循环气与由第二输送管6送入第一中间换热器4和第二中间换热器5内的合成塔出口气体进行热交换，热交换后的合成塔气送入去分离器进行分离操作，而经换热后的混合后的新鲜气与循环气温度升至80-100℃，再经由与第三输出管13相连通的第五输送管12输出，为了避免送入预反应器11入口处的混合后的新鲜气与循环气的温度超过150℃，生成羰基铁，从而引起催化剂铁中毒等问题，所以通过在送入与反应器11入口相连通的地五输送管12上再次接入另一部分新鲜气，通过调节该第一输出分管3-1上的阀门的开度，从而调整第一中间换热器4和第二中间换热器5的阻力降和进入预反应器11的气体温度，使气体混合均匀。若要恢复原工艺流程，可关闭第二输出分管3-2上的阀门，打开第一输出分管3-1上的阀门即可。
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 (10)
1.一种提高合成反应效率的优化系统，其特征在于，包括：
净化槽(1)，顶部入口与用于输送经低温甲醇洗变换气的第一输送管(2)连通，底部出口与第一输出管(3)连通，所述第一输出管(3)通过三通管连通有第一输出分管(3-1)和第二输出分管(3-2)；
第一中间换热器(4)和第二中间换热器(5)，顶部入口均通过第二输送管(6)与合成塔出口连通，底部出口均连接有第二输出管(7)，且第一中间换热器(4)与第二中间换热器(5)的中部上段均连接第三输送管(8)，第一中间换热器(4)和第二中间换热器(5)的中部下段均通过第四输送管(9)与循环气输送总管(10)连通，循环气输送总管(10)与第二输出分管(3-2)连通；
预反应器(11)，顶部入口通过第五输送管(12)分别与两个第三输送管(8)以及第一输出分管(3-1)连通，底部出口连接有第三输出管(13)。
2.如权利要求1所述的一种提高合成反应效率的优化系统，其特征在于，所述第一输出管(3)、第二输送管(6)和循环气输送总管(10)上均设有止回阀，各止回阀为电控阀，且各止回阀与中控室电连接，且止回阀与电源电连接。
3.如权利要求2所述的一种提高合成反应效率的优化系统，其特征在于，所述循环气输送总管(10)与第五输送管(12)通过带第一阀门的第六输送管(14)连通。
4.如权利要求3所述的一种提高合成反应效率的优化系统，其特征在于，所述第一输送管(2)、第一输送分管(2-1)、第一输出管(3)、第一输出分管(3-1)、第二输出分管(3-2)以及第六输送管(14)上均设有截止阀，各截止阀为电控阀，且各截止阀与中控室电连接，且截止阀与电源电连接。
5.如权利要求1所述的一种提高合成反应效率的优化系统，其特征在于，所述第一输出管(3)上连接有带第二阀门的放空管。
6.如权利要求1所述的一种提高合成反应效率的优化系统，其特征在于，所述第二输出管(7)与分离器入口连通。
7.如权利要求1所述的一种提高合成反应效率的优化系统，其特征在于，所述第三输出管(13)与合成塔入口连通。
8.如权利要求1所述的一种提高合成反应效率的优化系统，其特征在于，所述第一输出分管(3-1)和第二输出分管(3-2)上均设有流量表，所述预反应器(11)入口处设有温度传感器，所述流量表和温度传感器均与中控室电连接，且流量表和温度传感器均与电源电连接。
9.如权利要求1所述的一种提高合成反应效率的优化系统，其特征在于，所述预反应器(11)为固定床甲醇合成预反应器。
10.如权利要求1所述的一种提高合成反应效率的优化系统，其特征在于，所述第一输送管(2)与第一输出管(3)通过带第三阀门的第一输送分管(2-1)连通。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202123313392.1U CN216964078U (zh) | 2021-12-27 | 2021-12-27 | 一种提高合成反应效率的优化系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202123313392.1U CN216964078U (zh) | 2021-12-27 | 2021-12-27 | 一种提高合成反应效率的优化系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN216964078U true CN216964078U (zh) | 2022-07-15 |
Family
ID=82346974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202123313392.1U Active CN216964078U (zh) | 2021-12-27 | 2021-12-27 | 一种提高合成反应效率的优化系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN216964078U (zh) |
-
2021
- 2021-12-27 CN CN202123313392.1U patent/CN216964078U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109179320B (zh) | 一种天然气现场制氢装置及方法 | |
| CN111039258B (zh) | 一种基于太阳燃料甲醇水重整制氢系统 | |
| CN113479906B (zh) | 一种冷热电联用的可再生能源合成氨系统 | |
| CN101955153B (zh) | 一种高浓度co耐硫变换工艺 | |
| CN216964078U (zh) | 一种提高合成反应效率的优化系统 | |
| CN113295819A (zh) | 一种气相甲醇羰基氧化法制碳酸二甲酯的催化剂评价装置 | |
| CN211771004U (zh) | 一种草酸二甲酯加氢合成乙二醇的系统 | |
| CN111018671B (zh) | 一种草酸二甲酯加氢合成乙二醇的系统及其制备方法 | |
| CN107446636B (zh) | 一种高温甲烷合成系统及工艺 | |
| CN201056492Y (zh) | 天然气部分氧化串联换热式液氮洗合成氨设备 | |
| CN101966472B (zh) | 一步法催化合成二甲醚催化剂还原装置 | |
| CN201848255U (zh) | 一步法催化合成气二甲醚催化剂还原装置 | |
| CN210855901U (zh) | 一种甲醇合成系统的调节装置 | |
| CN202898012U (zh) | 一种充分利用反应热的高浓度co的耐硫变换装置 | |
| CN216296265U (zh) | 一种甲醇合成回路 | |
| CN214765336U (zh) | 一种乙二醇液相多级逆向加氢的装置 | |
| CN110763027A (zh) | 一种加快变换炉降温系统及操作方法 | |
| CN104593109A (zh) | 一种焦炉气冷激式甲烷化反应装置及其反应方法 | |
| CN2290400Y (zh) | 改进均温型气固相催化反应器 | |
| CN217868138U (zh) | 一种蒽醌法制备双氧水的氢化系统 | |
| CN220940632U (zh) | 一种冷氢化升降温系统 | |
| CN210559363U (zh) | 提高产能的合成氨转化系统 | |
| CN214780744U (zh) | 一种重整制氢一氧化碳选择性氧化反应器 | |
| CN203998947U (zh) | 一种含烃尾气转化制氢系统 | |
| CN220351721U (zh) | 一种天然气制氢与甲醇蒸氢协同制氢系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |