CN219722856U - 一种降低甲胺装置蒸汽消耗的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种降低甲胺装置蒸汽消耗的系统，甲胺合成气依次经过高温换热器、蒸发器、脱氨塔再沸器、甲醇预热器、分离塔再沸器、脱氨塔进料预热器，使合成气的温度降低到90℃以下。通过优化换热流程，实现热量回收，降低甲胺装置的蒸汽消耗。

Description

一种降低甲胺装置蒸汽消耗的系统

技术领域

本实用新型属于节能降耗领域，具体涉及一种降低甲胺装置蒸汽消耗的系统。

背景技术

甲胺在化工行业有广泛的用途，主要用于农药、染料和制革等工业。工业上将氨和甲醇在甲胺反应器中，400℃，约2.0MPa条件下反应，得到含有一甲胺(MMA)、二甲胺(DMA)、三甲胺(TMA)及副产物水的混合体系（甲胺合成气），该反应为放热反应，需将该甲胺合成气降低至60℃以下，通过泵输送至约2.1MPa的脱氨塔。

甲胺反应产物为混合物，组分间沸点相差小，且都和水混溶，因此分离三种甲胺产物的能耗较大。工业上通常采用多塔分离流程：甲胺反应产物先经氨分离塔，将部分三甲胺和氨以共沸物的形式从塔顶蒸出；再经萃取塔，在塔上部加入萃取剂，塔顶得三甲胺；然后经过脱水塔，将水和甲醇与一甲胺、二甲胺分离，塔顶出一甲胺和二甲胺，塔底为含甲醇和混胺的水；再经过分离塔，塔顶得甲胺产品，塔釜得二甲胺产品。精馏分离消耗大量的热量，甲胺装置的节能降耗有较大的空间，也具有重要的经济意义。

专利CN 1328992A公开了一种甲胺分离方法，含氨、一甲胺、二甲胺、三甲胺、甲醇和水的原料，依次通过脱氨塔、萃取塔、脱水塔、分离塔，在脱氨塔顶部得到氨和三甲胺的共沸物，在萃取塔顶部得到三甲胺、在分离塔顶部得到一甲胺、在分离塔侧线采出二甲胺。在该专利中，脱水塔釜物流进入分离塔再沸器回收热量，但是脱水塔釜液温度为165℃左右，分离塔的塔釜温度80℃左右，温差85℃左右，用脱水塔釜液作为分离塔再沸器的热源，不但会造成高温热源的浪费，而且会降低分离塔再沸器的运行稳定性。

专利CN111732515A公开了一种甲胺分离方法，含氨、一甲胺、二甲胺、三甲胺、甲醇和水的原料，依次通过脱氨塔、萃取塔、脱水塔、分离塔，在脱氨塔顶部得到氨和三甲胺的共沸物，在萃取塔顶部得到三甲胺、在分离塔顶部得到一甲胺、在分离塔塔底得到二甲胺。在该专利中，将脱水塔塔顶混合气相物流增压增温后用作分离塔塔底再沸器的热源和/或用作甲胺合成反应器进料的预热热源，以降低分离塔再沸器的蒸汽消耗。但是将脱水塔塔顶气相经压缩机压缩后作为分离塔再沸器的热源，会引入压缩机，且需要的压缩比较大，会额外消耗电能及运行风险性。

实用新型内容

为了改善现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种降低甲胺装置蒸汽消耗的系统，采用本实用新型的热量回收系统，可以较好的降低甲胺装置的蒸汽消耗和循环水消耗。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种降低甲胺装置蒸汽消耗的系统，包括甲胺合成塔，甲胺合成塔与高温换热塔、蒸发器、一级气液分离器依次相连，一级气液分离器出口与脱氨塔再沸器进口相连；

脱氨塔再沸器出口与二级甲醇预热器进口连接；

二级甲醇预热器的出口分别与分离塔再沸器A、分离塔再沸器B、二级气液分离器的进口相连；

分离塔再沸器A、分离塔再沸器B的出口与二级气液分离器的进口相连；

二级气液分离器的出口分别与脱氨塔进料预热器、一级甲醇预热器的进口相连；

一级甲醇预热器通过脱氨塔进料泵连接脱氨塔进料预热器；同时脱氨塔进料预热器的出口与分离塔、脱氨塔依次相连。

进一步地，脱氨塔进料预热器的出口分别与冷凝器和二级气液分离器的进口相连。

进一步地，一级气液分离器出口与二级气液分离器进口相连。

降低甲胺装置蒸汽消耗的具体工艺为：

约400-425℃的甲胺合成气进入高温换热器预热反应原料，甲胺合成气的温度降低至200-240℃，而反应原料则从110℃-150℃提高到300-340℃；甲胺合成气再进入反应原料蒸发器，甲胺合成气的温度降低至140-180℃，而液相反应原料则汽化成气相反应原料，反应原料蒸发器的蒸汽用量减少12-18t/h；甲胺合成气再进入脱氨塔再沸器作为脱氨塔的热源，甲胺合成气的温度降低至130-170℃,脱氨塔再沸器的蒸汽用量减少2-6t/h；甲胺合成气再进入二级甲醇预热器作为原料甲醇的热源，甲胺合成气的温度降低至120-160℃，而原料甲醇的温度由60-90℃增加至110-140℃；甲胺合成气经气液分离后，气相再进入分离塔再沸器作为分离塔再沸器A和分离塔再沸器B的热源，甲胺合成气气相的温度降低至80-120℃，分离塔再沸器的蒸汽用量减少20-35t/h；通过二级气液分离器后，甲胺合成气的液相则进入一级甲醇预热器预热原料甲醇，合成气的液相温度降低至70-90℃，原料甲醇的温度则由常温增加至60-90℃；通过二级气液分离器后，从分离塔再沸器出来的甲醇合成气进入脱氨塔进料预热器预热脱氨塔进料泵进入的物料，甲胺合成气的温度由80-120℃降低至60-100℃，脱氨塔进料则由50-70℃升高到70-90℃，脱氨塔的蒸汽消耗进一步降低约1-3t/h；甲胺合成气的气相再进入粗胺冷凝器冷凝至50-70℃。脱氨塔进料预热器的液相则汇到二级气液分离器中，再次循环。脱氨塔进料则依次通过分离塔和脱氨塔进行处理。

脱水塔塔底的液相温度约为150-170℃，进入甲醇回收塔再沸器，作为甲醇回收塔再沸器的热源，脱水塔底液相温度降低至130-150℃，甲醇回收塔的再沸器蒸汽用量减少7-14t/h。

甲胺合成气经过脱氨塔再沸器降温后，能够节约蒸汽2-6℃，甲胺合成气的温度能够降低10℃左右，降温后的混合物料用于加热甲醇进料。在二级甲醇预热器中实现气液分离，该冷凝液进入二级气液分离器，气相进入脱氨塔进料预热器对脱氨塔进料进行预热，冷凝液进入以及甲醇预热器预热甲醇。增加的二级预热器，能够实现气相和液相物料的分离，有效避免了气液混合物对管道及设备的冲蚀。

本实用新型的有益效果为：

通过本实用新型可使整个甲胺装置的蒸汽产品吨耗降低1-2.5t/t，降低率10-35%。

附图说明

图1为本实用新型的系统图；

图中1、甲胺合成塔，2、高温换热器，3、蒸发器，4、一级气液分离器，5、脱氨塔，6、脱氨塔再沸器，7、二级甲醇预热器，8、分离塔，9、分离塔再沸器A，10、分离塔再沸器B，11、二级气液分离器，12、脱氨塔进料预热器，13、冷凝器，14、一级甲醇预热器，15、脱氨塔进料泵。

具体实施方式

为了使技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，并使本实用新型的上述目的、特征和优点更加明显易懂，下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例1

下面通过具体实例对本实用新型进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本实用新型，并不对其内容进行限定。

如图1所示：

一种降低甲胺装置蒸汽消耗的系统，包括甲胺合成塔1，甲胺合成塔1与高温换热塔2、蒸发器3、一级气液分离器4依次相连，一级气液分离器4出口分别与脱氨塔再沸器6、二级气液分离器11进口相连。脱氨塔再沸器6出口与二级甲醇预热器7进口连接；二级甲醇预热器7的出口分别与分离塔再沸器A9、分离塔再沸器B10、二级气液分离器11的进口相连；分离塔再沸器A9、分离塔再沸器B10的出口与二级气液分离器11的进口相连；二级气液分离器11的出口分别与脱氨塔进料预热器12、一级甲醇预热器14的进口相连；一级甲醇预热器14通过脱氨塔进料泵15连接脱氨塔进料预热器12；同时脱氨塔进料预热器12的出口与分离塔8、脱氨塔5依次相连。脱氨塔进料预热器12的出口分别与冷凝器13和二级气液分离器11的进口相连。

具体的工艺为：

从甲胺合成塔出来的约410℃的甲胺合成气进入高温换热器预热反应原料，甲胺合成气的温度降低至220℃，而反应原料则从120℃提高到330℃；甲胺合成气再进入反应原料蒸发器，甲胺合成气的温度降低至165℃，而液相反应原料则汽化成气相反应原料，反应原料蒸发器的蒸汽用量减少16t/h；甲胺合成气再进入脱氨塔再沸器作为脱氨塔的热源，甲胺合成气的温度降低至150℃,脱氨塔再沸器的蒸汽用量减少3t/h；甲胺合成气再进入二级甲醇预热器作为原料甲醇的热源，甲胺合成气的温度降低至143℃，而原料甲醇的温度由85℃增加至130℃；甲胺合成气经气液分离后，气相再进入分离塔再沸器作为分离塔再沸器A和分离塔再沸器B的热源，甲胺合成气气相的温度降低至108℃，分离塔再沸器的蒸汽用量减少31t/h；通过二级气液分离器后，甲胺合成气的液相则进入一级甲醇预热器预热原料甲醇，合成气的液相温度降低至99℃，原料甲醇的温度则由常温增加至85℃；通过二级气液分离器后，从分离塔再沸器出来的甲醇合成气进入脱氨塔进料预热器预热脱氨塔进料，甲胺合成气的温度由99℃降低至89℃，脱氨塔进料则由60℃升高到80℃，脱氨塔的蒸汽消耗进一步降低约1.5t/h；甲胺合成气的气相再进入粗胺冷凝器冷凝至60℃。脱氨塔进料预热器的液相则汇到二级气液分离器中，再次循环。脱氨塔进料则依次通过分离塔和脱氨塔进行处理。

脱水塔塔底的液相温度约为165℃，进入甲醇回收塔再沸器，作为甲醇回收塔再沸器的热源，脱水塔底液相温度降低至143℃，甲醇回收塔的再沸器蒸汽用量减少8.6t/h。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.一种降低甲胺装置蒸汽消耗的系统，包括甲胺合成塔（1），其特征在于，

甲胺合成塔（1）与高温换热塔（2）、蒸发器（3）、一级气液分离器（4）依次相连，一级气液分离器（4）出口与脱氨塔再沸器（6）进口相连；

脱氨塔再沸器（6）出口与二级甲醇预热器（7）进口连接；

二级甲醇预热器（7）的出口分别与分离塔再沸器A（9）、分离塔再沸器B（10）、二级气液分离器（11）的进口相连；

分离塔再沸器A（9）、分离塔再沸器B（10）的出口与二级气液分离器（11）的进口相连；

二级气液分离器（11）的出口分别与脱氨塔进料预热器（12）、一级甲醇预热器（14）的进口相连；

一级甲醇预热器（14）通过脱氨塔进料泵（15）连接脱氨塔进料预热器（12）；同时脱氨塔进料预热器（12）的出口与分离塔（8）、脱氨塔（5）依次相连。

2.根据权利要求1所述的一种降低甲胺装置蒸汽消耗的系统，其特征在于，脱氨塔进料预热器（12）的出口分别与冷凝器（13）和二级气液分离器（11）的进口相连。

3.根据权利要求1所述的一种降低甲胺装置蒸汽消耗的系统，其特征在于，一级气液分离器（4）出口与二级气液分离器（11）进口相连。