CN218590135U - 脱碳单元中降低净化气水含量的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及脱碳单元中降低净化气含水量领域,公开了一种脱碳单元中降低净化气水含量的系统,该系统包括:该系统包括:脱碳单元,用于循环气脱碳得到净化气;水洗塔,用于对全部或部分净化气进行水洗涤降温;洗涤水冷却循环单元,用于提供水洗塔中所需温度的洗涤水以及接收水洗涤降温后的循环洗涤水;其中,循环气来自:含乙烯的原料经氧化合成反应、分离吸收所需氧化合成产物后剩余的气体。采用本实用新型的系统能够降低脱碳净化气中水含量又能够方便操作,还可以降低过程能耗,使得将现有催化剂更换为国产催化剂的时候,反应气中的水含量能满足国产催化剂的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及脱碳单元中降低净化气含水量技术领域,具体涉及一种脱碳单元中降低净化气水含量的系统。
背景技术
环氧乙烷/乙二醇(EO/EG)相关技术主要有乙烯法以乙烯和氧气为原料,氧化反应生成环氧乙烷,环氧乙烷经传统水合工艺或催化水解工艺生成乙二醇。目前世界上环氧乙烷/乙二醇工业应用的主导工艺为乙烯在银催化剂直接氧化生成环氧乙烷、环氧乙烷水合生成乙二醇的工艺技术。
CO2脱除系统作为环氧乙烷/乙二醇装置的组成单元之一。其主要作用是从EO反应循环气流中脱除反应的副产物CO2,使循环气体系中的组分浓度保持稳定。在脱碳单元脱除了CO2后的净化气继续加入新鲜原料气乙烯,进入后续反应单元,在银催化剂的作用下,反应生成产品EO。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有脱碳单元中的国产催化剂对水较水分比较敏感的问题。提供一种能够降低净化气、尤其是含乙烯源的净化气中的水分,该方法不但方便操作,还能够降低能耗。
如前述,发明人发现将国外催化剂更新为国产催化剂,就需要对脱碳单元净化气中的水分进行脱除,以满足需求。
为了实现上述目的,本实用新型第一方面提供一种脱碳单元中降低净化气水含量的系统,该系统包括:
脱碳单元,用于循环气脱碳得到净化气;
水洗塔,用于对全部或部分净化气进行水洗涤降温;
洗涤水冷却循环单元,用于提供水洗塔中所需温度的洗涤水以及接收水洗涤降温后的循环洗涤水;
其中,循环气来自:含乙烯的原料经氧化合成反应、分离吸收所需氧化合成产物后剩余的气体。
本实用新型中水洗塔对全部或部分净化气进行水洗涤降温,同时洗涤水冷却循环单元提供水洗塔中所需温度的洗涤水以及接收水洗涤降温后的循环洗涤水能够降低脱碳净化气中水含量又能够方便操作,还可以降低过程能耗,使得将现有催化剂更换为国产催化剂的时候,反应气中的水含量能满足国产催化剂的要求。
附图说明
图1是本实用新型一种实施方式中的脱碳单元中降低净化气水含量的工艺流程图。
附图标记说明
1水洗塔 2循环水冷却器
3溴化锂冰机 4循环水泵
21循环水进水管道 22循环水回水管道
11净化气进口 12洗涤水补充口
13循环洗涤水出水口 A1净化气
A2洗涤水 A3循环洗涤水
A4水含量降低后的净化气
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
如图1所示,本实用新型第一方面提供一种脱碳单元中降低净化气水含量的系统,该系统包括:
脱碳单元,用于含乙烯的原料经氧化合成反应、分离吸收所需氧化合成产物后剩余的循环气脱碳得到净化气A1;
水洗塔1,用于对全部或部分净化气A1进行水洗涤降温;
洗涤水冷却循环单元,用于提供水洗塔1中所需温度的洗涤水A2以及接收水洗涤降温后的循环洗涤水A3;
根据本实用新型,可以理解的是,含乙烯的原料经氧化合成反应得到的物料中不仅含有所需氧化合成产物,还可能含有未反应完的乙烯和CO2、水气等其他杂质气体,含有所需氧化合成产物经过分离吸收所需氧化合成产物后得到的剩余的气体为循环气。本实用新型中对如何得到循环气的来源没有要求,例如可以来自EO/EG生产系统中的含未反应完的乙烯的循环气。
在含乙烯的原料经氧化合成反应中,因循环气中含有CO2会影响循环气体系中的组分浓度保持稳定,一般需将循环气中的CO2脱除得到净化气A1。根据本实用新型,可以理解的是,脱碳单元是循环气脱除循环气中二氧化碳的单元,脱碳单元的具体结构没有限制,只要降低循环气中二氧化碳的含量即可,故本实用新型中不多加对脱碳单元做过多的赘述。
现有装置中,直接将循环气脱除CO2后得到净化气A1循环回含乙烯的原料经氧化合成反应中继续进行氧化反应,但是如果将氧化合成反应中使用的国外催化剂更换为国产催化剂,会对氧化合成反应产生影响,发明人发现是因为国产催化剂对原料对水分较敏感。在本实用新型中,通过水洗塔1对脱碳单元得到的全部或部分净化气A1进行水洗涤降温,并通过洗涤水冷却循环单元提供水洗塔1中所需的洗涤水A2及接收水洗涤降温后的循环洗涤水A3,能够有效的降低净化气A1中水含量又能够方便工艺操作,与现有技术相比,降低了过程能耗,节约了能源和设备的损耗,经济成本低,使得将来将现有进口催化剂更换为国产催化剂的时候,反应气中的水含量能满足国产催化剂的要求。
根据本实用新型,可以理解的是,“洗涤水A2”指进入水洗塔1对净化气A1进行水洗涤的物流;循环洗涤水A3指水洗涤降温后流出水洗塔1中的物流,其中循环洗涤水A3可通过洗涤水冷却循环单元降温后得到洗涤水A2,继续引入水洗塔1中进行水洗涤降温,依次循环。
根据本实用新型,所述水洗塔1上设置有净化气进口11、洗涤水补充口12和循环洗涤水出水口13。
根据本实用新型,优选地,所述净化气进口11和洗涤水补充口12的位置设置能够实现引入净化气A1与引入洗涤水A2的逆流接触。采用前述实施方式在,能够使得净化气A1被洗涤水A2充分的降温、除湿,从而净化气A1中的含水量。
根据本实用新型,进一步优选地,所述净化气进口11设置于水洗塔1底部,所述洗涤水补充口12设置于水洗塔1顶部。采用前述实施方式,使得净化气A1与洗涤水A2的接触更充分,从而增加了降温除湿效果。
根据本实用新型,为了便于循环洗涤水A3的引出,所述循环洗涤水A3出水口13设置于水洗塔1底部。
根据本实用新型,在试验中发现,水洗涤降温后水洗塔1底部会有一定的废液积攒,为了能够排出水洗塔1底部的废液,在一些实施方式中,所述水洗塔1的底部开设有废液出口(未图示)。
根据本实用新型,所述水洗塔1的顶部开设有净化气出口,用于引出水含量降低后的净化气A4。
根据本实用新型,洗涤水冷却循环单元的主要作用是用于对洗涤水A2降温,使其达到水洗塔1中所需温度的洗涤水A2,同时用于对接收水洗涤降温后的循环洗涤水A3,使其洗涤水A2实现循环使用,降低了洗涤水A2的消耗。
根据本实用新型的一些实施方式,所述洗涤水冷却循环单元包括依次连接的循环水泵4、换热单元、冷却单元;优选地,所述洗涤水补充口12与冷却单元的出口侧连接。可以理解的是,在该实施方式中,所述循环水泵4与循环洗涤水出水口13连接,所述冷却单元与洗涤水补充口12连接。采用前述实施方式,能够降低循环水的消耗。
根据本实用新型的另一些实施方式,所述洗涤水冷却循环单元包括依次连接的循环水泵4、换热单元;优选地,所述洗涤水补充口12与换热单元的出口侧连接。可以理解的是,在该实施方式中,所述循环水泵4与循环洗涤水出水口13连接,所述换热单元与洗涤水补充口12连接。采用前述实施方式,能够节省了冷却单元的投资及蒸汽消耗。
根据本实用新型,优选地,所述换热单元包括一个或多个依次串联的换热器,可以理解的是,当换热单元包括多个依次串联的换热器时,换热单元中第一个换热器与循环水泵4连接、换热单元中最后一个换热器与冷却单元连接或与洗涤水补充口12连接。
根据本实用新型,只要能实现本实用新型的目的,所述换热器的类型没有限定,每个所述换热器各自为循环水冷却器2或空冷器。
根据本实用新型,所述循环水冷却器2上安装有循环水进水管道21和循环水回水管道22。在循环水冷却器2工作时,通过循环水进水管道21引入循环水对循环水冷却器2进行换热冷却,然后将换热冷却后的循环水通过循环水回水管道22引出。
根据本实用新型,优选地,所述冷却单元包括至少一个或多个依次串联的冷冻机,可以理解的是,当冷却单元包括多个依次串联的冷冻机时,冷却单元中第一个冷冻机与换热单元中最后一个换热器连接,冷却单元中最后一个冷冻机与洗涤水补充口12连接。
根据本实用新型,只要能实现本实用新型的目的,所述冷冻机的类型没有限定,优选地,冷冻机为溴化锂冰机3。
根据本实用新型的方法,在一些实施方式中,结合图1,说明使用本实用新型的装置的操作方法:
循环气经过所述系统包括的脱碳单元脱碳后得到净化气A1,将全部净化气A1从水洗塔1底部的净化气进口11引入水洗塔1中;
同时,洗涤水A2依次经过一个循环水冷却器2和一个溴化锂冰机3冷却至所需温度后从水洗塔1顶部的洗涤水补充口12引入水洗塔1中与净化气A1逆流接触进行水洗涤降温;
洗涤降温后的循环洗涤水A3从水洗塔1底部的循环洗涤水出水口13引出,经过循环水泵4后再依次经过一个循环水冷却器2和一个溴化锂冰机3冷却至所需温度后重新从水洗塔1顶部的洗涤水补充口12引入水洗塔1中与净化气A1逆流接触进行水洗涤降温,依此循环;
其中,水含量降低后的净化气A4从水洗塔1顶部净化气出口排出去后续工序,水洗涤降温结束后水洗塔1内积攒的废液从水洗塔1底部开设的废液出口排出。
以上详细描述了本实用新型的优选实施方式,但是,本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内,可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容,均属于本实用新型的保护范围。
以上详细描述了本实用新型的优选实施方式,但是,本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内,可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容,均属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种脱碳单元中降低净化气水含量的系统,其特征在于,该系统包括:该系统包括:
脱碳单元,用于含乙烯的原料经氧化合成反应、分离吸收所需氧化合成产物后剩余的循环气脱碳得到净化气(A1);
水洗塔(1),用于对全部或部分净化气(A1)进行水洗涤降温;
洗涤水冷却循环单元,用于提供水洗塔(1)中所需温度的洗涤水(A2)以及接收水洗涤降温后的循环洗涤水(A3)。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,
所述水洗塔(1)上设置有净化气进口(11)、洗涤水补充口(12)和循环洗涤水出水口(13);
所述净化气进口(11)和洗涤水补充口(12)的位置设置能够实现引入净化气(A1)与引入洗涤水的逆流接触。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,
所述净化气进口(11)设置于水洗塔(1)底部,所述洗涤水补充口(12)设置于水洗塔(1)顶部;和/或
所述循环洗涤水出水口(13)设置于水洗塔(1)底部。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,
所述水洗塔(1)的底部开设有废液出口,用于排出水洗塔(1)内积攒的废液;和/或
所述水洗塔(1)的顶部开设有净化气出口,用于引出水含量降低后的净化气(A4)。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,
所述洗涤水冷却循环单元包括依次连接的循环水泵(4)、换热单元、冷却单元;
所述洗涤水补充口(12)与冷却单元的出口侧连接。
6.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,
所述洗涤水冷却循环单元包括依次连接的循环水泵(4)、换热单元;
所述洗涤水补充口(12)与换热单元的出口侧连接。
7.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,
所述换热单元包括一个或多个依次串联的换热器;
每个所述换热器各自为循环水冷却器(2)或空冷器。
8.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,
所述换热单元包括一个或多个依次串联的换热器;
每个所述换热器各自为循环水冷却器(2)或空冷器;
所述循环水冷却器(2)上安装有循环水进水管道(21)和循环水回水管道(22)。
9.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,
所述冷却单元包括至少一个或多个依次串联的冷冻机。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,
所述冷冻机为溴化锂冰机(3)。
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CN202222143883.4U CN218590135U (zh) | 2022-08-15 | 2022-08-15 | 脱碳单元中降低净化气水含量的系统 |
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