CN217367187U - 一种生产甲醇用变换气低温洗涤系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种生产甲醇用变换气低温洗涤系统，其包括循环气压缩机；甲醇洗涤塔的主洗段的底部的出口通过第一管线与第一闪蒸罐的进口连通，甲醇洗涤塔的下塔段的出口通过第二管线与第二闪蒸罐的进口连通；第二闪蒸罐的出口通过循环气管线与变换气进气管线连通，循环气管线上安装有循环气压缩机。优点：变换气在甲醇洗涤塔内经贫甲醇洗涤后，吸收了二氧化碳后的富CO2甲醇分成两部分，冷却降温后送入第一闪蒸罐和第二闪蒸罐内进行闪蒸处理；闪蒸气通过循环气管线送入循环气压缩机，压缩增压后与变换气混合，循环进行低温洗涤；通过本实用新型对粗甲醇中夹带有少量的一氧化碳和氢气进行回用，用于合成甲醇，有利于经济利益最大化。
Description
技术领域：
本实用新型涉及化工技术领域，特别涉及一种生产甲醇用变换气低温洗涤系统。
背景技术：
以煤为原料制取合成气的工艺中，有相当数量的CO2以及对甲醇合成催化剂有害的毒物硫化氢、硫氧化碳等毒物需要除去；煤气化处理后的水煤气包括一氧化碳、氢气、硫化氢和二氧化碳等气体，经变换后，将氢碳比调整为2:1，变换后的气体为变换气；变换气在5.5MPa的压力下被送到甲醇洗涤塔，在低温环境下，由送入甲醇洗涤塔内的贫甲醇对变换气进行洗涤，以去除变换气中的硫化氢、硫氧化碳和二氧化碳，经洗涤后的一氧化碳和氢气送出到合成车间，用于合成甲醇，洗涤后吸收有二氧化碳和硫化氢的粗甲醇排出进入下一道工序进行处理；但是由于粗甲醇中还夹带有少量的一氧化碳和氢气，粗甲醇直接送入下一道工序进行处理，会造成该部分一氧化碳和氢气的浪费，而不能用于合成甲醇，长期生产过程中，大量的浪费不利于经济利益最大化。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于提供一种实现有效回收粗甲醇内的一氧化碳和氢气以提高经济效益的生产甲醇用变换气低温洗涤系统。
本实用新型由如下技术方案实施：一种生产甲醇用变换气低温洗涤系统，其包括变换气进气管线、变换气冷却器、变换气分离罐和甲醇洗涤塔，所述甲醇洗涤塔由上至下分为精洗段、初洗段、主洗段和下塔段；所述变换气进气管线与所述变换气冷却器的进气口连通，所述变换气冷却器的出气口与所述变换气分离罐的进口连通，所述变换气分离罐的出口与所述甲醇洗涤塔的底部连通，所述甲醇洗涤塔的精洗段连通有贫甲醇送入管线，所述甲醇洗涤塔的顶部连通有净化气排气管线；其还包括第一闪蒸罐、第二闪蒸罐和循环气压缩机；所述甲醇洗涤塔的主洗段的底部的出口通过第一管线与所述第一闪蒸罐的进口连通，所述甲醇洗涤塔的下塔段的出口通过第二管线与所述第二闪蒸罐的进口连通；所述第一闪蒸罐的出口与所述第二闪蒸罐连通，所述第二闪蒸罐的出口通过循环气管线与所述变换气进气管线连通，所述循环气管线上安装有所述循环气压缩机，所述循环气压缩机的出口处的所述循环气管线上安装有水冷器；在所述第一管线上和所述第二管线上均安装有换热装置，在所述第一闪蒸罐的入口处的所述第一管线上及所述第二闪蒸罐的入口处的所述第二管线上均安装有减压阀。
进一步地，所述第二闪蒸罐与所述循环气压缩机之间的所述循环气管线通过第一放空管线连接至火炬，所述第一放空管线上安装有第一电动控制阀。
进一步地，在所述循环气压缩机两端的所述循环气管线上分别安装有电动切断阀，两个所述电动切断阀之间的所述循环气管线通过第二放空管线连接至火炬，所述第二放空管线上安装有第二电动控制阀。
进一步地，其还包括段间深冷器和循环甲醇冷却器；所述甲醇洗涤塔的精洗段的出口与所述循环甲醇冷却器的第一介质液进口连通，所述循环甲醇冷却器的第一介质液出口与所述甲醇洗涤塔的初洗段的顶部连通；所述甲醇洗涤塔的初洗段的底部与所述段间深冷器的介质液进口连通，所述段间深冷器的介质液出口与所述循环甲醇冷却器的第二介质液进口连通，所述循环甲醇冷却器的第二介质液出口与所述甲醇洗涤塔的主洗段的顶部连通。
进一步地，在所述变换气进气管线上连通有贫甲醇配入管线。
本实用新型的优点：变换气在甲醇洗涤塔内经贫甲醇洗涤后，吸收了二氧化碳后的富CO2甲醇分成两部分，经换热装置冷却降温后送入第一闪蒸罐和第二闪蒸罐内进行闪蒸处理；第一闪蒸罐和第二闪蒸罐的闪蒸气通过循环气管线送入循环气压缩机，经循环气压缩机压缩增压后，气体的温度为108℃，再经水冷器冷却降温至40℃后送至变换气进气管线中，与变换气混合后，循环进行低温洗涤，实现一氧化碳和氢气的回收利用；由此，通过本实用新型对粗甲醇中夹带有少量的一氧化碳和氢气进行回用，用于合成甲醇，有利于经济利益最大化。
当循环气压缩机在运行过程中突然出现泄漏，现场可燃气探头检测到信号后，反馈到中控室，工作人员及时通过DCS系统远程控制循环气压缩机停机及控制电动切断阀关闭，确保循环气压缩机有效隔离，通过控制第一电动控制阀、第二电动控制阀开启，管道内的可燃气通过第一放空管线和第二放空管线泄压至火炬，有效避免可燃气在厂房积聚导致人员中毒；整个操作过程无需现场人员参与，大大降低了现场人员在机组异常状况下进入风险区域的概率，确保了人员安全。
附图说明：
图1为本实用新型的结构示意图。
附图中各部件的标记如下：变换气进气管线1、变换气冷却器2、变换气分离罐3、甲醇洗涤塔4、精洗段4.1、初洗段4.2、主洗段4.3、下塔段4.4、贫甲醇送入管线5、净化气排气管线6、第一闪蒸罐7、第二闪蒸罐8、循环气压缩机9、第一管线10、第二管线11、循环气管线12、水冷器13、减压阀14、第一放空管线15、第一电动控制阀16、电动切断阀17、第二放空管线18、第二电动控制阀19、段间深冷器20、循环甲醇冷却器21、贫甲醇配入管线22、净化气换热器23、洗涤塔底冷却器24、无硫甲醇深冷器25、富甲醇换热器26、含硫甲醇深冷器27。
具体实施方式：
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。
如图1所示，本实施例提供一种生产甲醇用变换气低温洗涤系统，其包括变换气进气管线1、变换气冷却器2、变换气分离罐3和甲醇洗涤塔4；变换气进气管线1与变换气冷却器2的进气口连通，变换气冷却器2的出气口与变换气分离罐3的进口连通，变换气分离罐3的出口与甲醇洗涤塔4的底部连通。
上游变换工序送来的温度为40℃、压力为5.5MPa的变换气进入变换气进气管线1，在变换气进气管线1上连通有贫甲醇配入管线22，向变换气进气管线1内注入少量贫甲醇，通过贫甲醇与变换气中的水形成的混合物降低了冰点，有效防止后续工序对变换气降温冷却时变换气中的水分发生冻结而影响气体正常输送。
混合有少量贫甲醇的变换气经变换气进气管线1先送入变换气冷却器2内进行冷却降温，再进入变换气分离罐3内，通过变换气分离罐3分离出被冷凝的贫甲醇与水的混合物；经分离后的气体从甲醇洗涤塔4的底部进入甲醇洗涤塔4内。
甲醇洗涤塔4由上至下分为精洗段4.1、初洗段4.2、主洗段4.3和下塔段4.4，甲醇洗涤塔4的精洗段4.1连通有贫甲醇送入管线5，甲醇洗涤塔4的顶部连通有净化气排气管线6；通过贫甲醇送入管线5从甲醇洗涤塔4的顶部送入温度为-56℃的贫甲醇，作为洗涤液；在甲醇洗涤塔4内，送入的贫甲醇由上向下对逆向上升的变换气进行洗涤，经洗涤后的净化气从净化气排气管线6送往合成车间，净化气的主要成分为一氧化碳和氢气，其中CO2含量为(2.67±0.1)％，总硫小于0.1ppm。
其还包括段间深冷器20和循环甲醇冷却器21；甲醇洗涤塔4的精洗段4.1的出口与循环甲醇冷却器21的第一介质液进口连通，循环甲醇冷却器21的第一介质液出口与甲醇洗涤塔4的初洗段4.2的顶部连通；甲醇洗涤塔4的初洗段4.2的底部与段间深冷器20的介质液进口连通，段间深冷器20的介质液出口与循环甲醇冷却器21的第二介质液进口连通，循环甲醇冷却器21的第二介质液出口与甲醇洗涤塔4的主洗段4.3的顶部连通。
在精洗段4.1最后的洗涤确保净化气指标，精洗段4.1的贫甲醇经循环甲醇冷却器21降温至-34.1℃后送入初洗段4.2继续进行洗涤变换气吸收二氧化碳，初洗段4.2的甲醇再依次经段间深冷器20和循环甲醇冷却器21降温冷却至-33.6℃后送入主洗段4.3吸收二氧化碳。
其还包括第一闪蒸罐7、第二闪蒸罐8和循环气压缩机9；甲醇洗涤塔4的主洗段4.3的底部的出口通过第一管线10与第一闪蒸罐7的进口连通，甲醇洗涤塔4的下塔段4.4的出口通过第二管线11与第二闪蒸罐8的进口连通；第一闪蒸罐7的出口与第二闪蒸罐8连通；在第一管线10上和第二管线11上均安装有换热装置，第一管线10上的换热装置包括沿介质输送方向依次连通的净化气换热器23、洗涤塔底冷却器24和无硫甲醇深冷器25，第二管线11上的的换热装置包括沿介质输送方向依次连通的富甲醇换热器26、洗涤塔底冷却器24、含硫甲醇深冷器27；在第一闪蒸罐7的入口处的第一管线10上及第二闪蒸罐8的入口处的第二管线11上均安装有减压阀14。
主洗段4.3内吸收了二氧化碳后的富CO2甲醇分成两部分，一部分向下送至下塔段4.4，作为脱除硫化氢、硫氧化碳等组分的洗涤液，该部分洗涤液温度为-16℃，吸收硫化氢、硫氧化碳等组分后的富硫甲醇溶液由下塔段4.4底部排出，依次经富甲醇换热器26、洗涤塔底冷却器24、含硫甲醇深冷器27降温后，再经减压后进入第二闪蒸罐8，在1.1MPa压力下进行闪蒸；另一部依次经净化气换热器23、洗涤塔底冷却器24和无硫甲醇深冷器25降温至-35℃左右，再经减压后送入第一闪蒸罐7内，在1.2MPa压力下进行闪蒸，再汇入第二闪蒸罐8内进行闪蒸；通过第一闪蒸罐7和第二闪蒸罐8的闪蒸气一氧化碳和氢气进入循环气管线12，经闪蒸出的吸收有二氧化碳、硫化氢、硫氧化碳等组分的粗甲醇送出到后道工序进行处理。
第二闪蒸罐8的出口通过循环气管线12与变换气进气管线1连通，循环气管线12上安装有循环气压缩机9，循环气压缩机9的出口处的循环气管线12上安装有水冷器13；第一闪蒸罐7和第二闪蒸罐8的闪蒸气通过循环气管线12送入循环气压缩机9，经循环气压缩机9压缩增压后，气体的温度为108℃，再经水冷器13冷却降温至40℃后送至变换气进气管线1中，与变换气混合后，循环进行低温洗涤，实现一氧化碳和氢气的回收利用；由此，通过本实用新型对粗甲醇中夹带有少量的一氧化碳和氢气进行回用，用于合成甲醇，有利于经济利益最大化。
第二闪蒸罐8与循环气压缩机9之间的循环气管线12通过第一放空管线15连接至火炬，第一放空管线15上安装有第一电动控制阀16；循环气压缩机9的出口处的循环气管线12上及第一放空管线15的进口与循环气压缩机9之间的循环气管线12上均安装电动切断阀17，两个电动切断阀17之间的循环气管线12通过第二放空管线18连接至火炬，第二放空管线18上安装有第二电动控制阀19；在循环气压缩机9的出口处的循环气管线12上安装有逆止阀，避免因故障导致变换气反串；第一电动控制阀16、第二电动控制阀19、电动切断阀17及循环气压缩机9均与中控室的DCS系统连接；当循环气压缩机9在运行过程中突然出现泄漏，现场可燃气探头检测到信号后，反馈到中控室，工作人员及时通过DCS系统远程控制循环气压缩机9停机及控制电动切断阀17关闭，确保循环气压缩机9有效隔离，通过控制第一电动控制阀16、第二电动控制阀19开启，管道内的可燃气通过第一放空管线15和第二放空管线18泄压至火炬，有效避免可燃气在厂房积聚导致人员中毒；整个操作过程无需现场人员参与，大大降低了现场人员在机组异常状况下进入风险区域的概率，确保了人员安全。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种生产甲醇用变换气低温洗涤系统，其包括变换气进气管线、变换气冷却器、变换气分离罐和甲醇洗涤塔，所述甲醇洗涤塔由上至下分为精洗段、初洗段、主洗段和下塔段；所述变换气进气管线与所述变换气冷却器的进气口连通，所述变换气冷却器的出气口与所述变换气分离罐的进口连通，所述变换气分离罐的出口与所述甲醇洗涤塔的底部连通，所述甲醇洗涤塔的精洗段连通有贫甲醇送入管线，所述甲醇洗涤塔的顶部连通有净化气排气管线；
其特征在于，其还包括第一闪蒸罐、第二闪蒸罐和循环气压缩机；所述甲醇洗涤塔的主洗段的底部的出口通过第一管线与所述第一闪蒸罐的进口连通，所述甲醇洗涤塔的下塔段的出口通过第二管线与所述第二闪蒸罐的进口连通；所述第一闪蒸罐的出口与所述第二闪蒸罐连通，所述第二闪蒸罐的出口通过循环气管线与所述变换气进气管线连通，所述循环气管线上安装有所述循环气压缩机，所述循环气压缩机的出口处的所述循环气管线上安装有水冷器；在所述第一管线上和所述第二管线上均安装有换热装置，在所述第一闪蒸罐的入口处的所述第一管线上及所述第二闪蒸罐的入口处的所述第二管线上均安装有减压阀。
2.根据权利要求1所述的一种生产甲醇用变换气低温洗涤系统，其特征在于，所述第二闪蒸罐与所述循环气压缩机之间的所述循环气管线通过第一放空管线连接至火炬，所述第一放空管线上安装有第一电动控制阀。
3.根据权利要求1所述的一种生产甲醇用变换气低温洗涤系统，其特征在于，在所述循环气压缩机两端的所述循环气管线上分别安装有电动切断阀，两个所述电动切断阀之间的所述循环气管线通过第二放空管线连接至火炬，所述第二放空管线上安装有第二电动控制阀。
4.根据权利要求1所述的一种生产甲醇用变换气低温洗涤系统，其特征在于，其还包括段间深冷器和循环甲醇冷却器；所述甲醇洗涤塔的精洗段的出口与所述循环甲醇冷却器的第一介质液进口连通，所述循环甲醇冷却器的第一介质液出口与所述甲醇洗涤塔的初洗段的顶部连通；所述甲醇洗涤塔的初洗段的底部与所述段间深冷器的介质液进口连通，所述段间深冷器的介质液出口与所述循环甲醇冷却器的第二介质液进口连通，所述循环甲醇冷却器的第二介质液出口与所述甲醇洗涤塔的主洗段的顶部连通。
5.根据权利要求1至4任一所述的一种生产甲醇用变换气低温洗涤系统，其特征在于，在所述变换气进气管线上连通有贫甲醇配入管线。
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| CN115501733B (zh) * | 2022-09-23 | 2024-02-02 | 中国五环工程有限公司 | 甲醇液相法合成碳酸二甲酯工艺中不凝气的净化工艺 |
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