一种高效稳定的低温甲醇洗用甲醇/水分离系统的制作方法

1.本实用新型涉及低温甲醇洗技术领域，特别涉及一种高效稳定的低温甲醇洗用甲醇/水分离系统。


背景技术：

2.在现代煤化工领域，无论是煤的直接液化、间接液化还是煤制甲醇、煤制合成氨等煤制气生产化工产品的工艺设计中，大多都需要进行气体净化，脱出co2和h2s等。在众多的气体净化工艺中，低温甲醇洗是目前最成熟、最具竞争力的气体净化工艺。而原料气中通常均含有水，为防止水在低温下结冰，采用与甲醇混合的方式除去原料中的水分。同时为降低甲醇消耗，在低温甲醇洗系统中设置甲醇/水分离工艺，以最大限度的回收甲醇，同时最大限度的降低低温甲醇洗中循环甲醇的水含量，大幅降低设备的腐蚀速率。
3.现有低温甲醇洗工艺的甲醇/水分离塔设计，大多采用常规的精馏塔设计：利用蒸汽通过底部再沸器换热提供热量、废水底部排放送污水处理、中部甲醇/水混合物进料、顶部高浓度甲醇回流提浓后送至低温甲醇洗循环系统。由于低温甲醇洗循环甲醇中杂质的存在以及原料气或运转设备中带入微量油等物质，导致甲醇/水分离系统随着运行时间的增加，稳定性大幅降低、甲醇/水分离效果变差，从而导致低温甲醇系洗统运行不稳定、消耗增加、设备腐蚀速率加快。因此一种既能高效回收甲醇、降低循环甲醇中水含量同时又能长期稳定运行的甲醇/水分离实用新型工艺，促进化工行业安全环保的提高同时又能促进企业的节能增效，具有很大的实用价值。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是针对现有的常规甲醇/水分离工艺设计中存在的再沸器结垢堵塞、长时间运行后稳定性变差、低温甲醇洗循环甲醇中水含量增加的问题，设计实用新型的甲醇/水分离工艺，通过合理的参数控制、取出引起结垢物质和固体物质，防止甲醇/水分离塔再沸器结垢和堵塞，取出循环甲醇中带入的沸点介于甲醇与水之间的杂质，以保证整个甲醇/水分离塔的稳定运行，保证甲醇、水的有效分离。以大幅降低低温甲醇洗系统设备的腐蚀速率、提高低温甲醇洗系统的处理效率，促进企业降本增效、提高化工行业的安全环保效益。此实用新型的甲醇/水分离工艺，具有控制单一、操作简单、高效、稳定、实用性强等特点。为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：
5.一种高效稳定的低温甲醇洗用甲醇/水分离系统，包括甲醇/水分离塔，和甲醇/水分离塔分别用管道连接的进料热交换器、热再生塔、碱液输送管、再沸器，所述进料热交换器上设置有进料管路，所述再沸器入口管上设置有固体杂质取出管路，甲醇/水分离塔底部设置有塔底部排放管路，所述固体杂质取出管路和塔底部排放管路的出口连接有蓝式过滤器，所述蓝式过滤器后依次通过管道连接有废水冷却器、液位调节阀。
6.进一步的，所述甲醇/水分离塔内置液体的最低液位高度高于再沸器上管板的高度。
7.进一步的，所述甲醇/水分离塔内置液体的液位高度为塔釜高的65%～75%。
8.所述甲醇/水分离塔上，液位在液位调节阀控制的液位以下10～15mm的位置设置液体杂质取出管路。
9.进一步的，所述甲醇/水分离塔进料塔盘往下的6～8层塔盘间位置设置气体杂质取出管路。
10.进一步的，所述甲醇/水分离塔与热再生塔间设置有压力调节阀。
11.进一步的，所述进料热交换器上设置有回流甲醇管路。
12.进一步的，所述再沸器连接的低压蒸汽管道上设置有低压蒸汽调节阀。
13.进一步的，所述甲醇/水分离塔设置有尾气洗涤液进液管道。
附图说明
14.图1本发明甲醇/水分离系统连接结构示意图。
15.其中：1-进料管路，2-回流甲醇管路，3-进料热交换器，4-甲醇/水分离塔，5-压力调节阀，6-气体杂质取出管路，7-再沸器，8-低压蒸汽调节阀，9-液体杂质取出管路，10-再沸器入口管，11-固体杂质取出管路，12-塔底部排放管路，13-篮式过滤器，14-废水冷却器，15-液位调节阀。
具体实施方式
16.下面结合附图，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.实施例1
18.如图1所示，一种高效稳定的低温甲醇洗用甲醇/水分离系统，包括甲醇/水分离塔4，和甲醇/水分离塔4分别用管道连接的进料热交换器3、热再生塔、碱液输送管、再沸器7，进料热交换器3上设置有进料管路1和回流甲醇管路2，甲醇/水分离塔4与热再生塔间设置有压力调节阀5，再沸器7连接的低压蒸汽管道上设置有低压蒸汽调节阀8，甲醇/水分离塔4上还设置有尾气洗涤液进液管道。再沸器入口管10上设置有固体杂质取出管路，甲醇/水分离塔底部设置有塔底部排放管路，固体杂质取出管路和塔底部排放管路的出口连接有蓝式过滤器13，蓝式过滤器13后依次通过管道连接有废水冷却器14、液位调节阀15。
19.在另一个具体的实施例中，可选的，甲醇/水分离塔4上，液位在液位调节阀15控制的液位以下10～15mm的位置设置液体杂质取出管9。
20.在另一个具体的实施例中，可选的，甲醇/水分离塔4进料塔盘往下的6～8层塔盘间位置设置气体杂质取出管路6。上述碱液输送管、固体杂质取出管路、塔底部排放管路、液体杂质取出管和气体杂质取出管路上，均设置有闸阀。
21.本实用新型的低温甲醇洗高效稳定的甲醇/水分离系统的工作原理和具体工艺为：
22.如图1所示，吸收原料气中水、少量的co2等物质的含水甲醇经进料管路1与回流甲醇管路2的回流甲醇换热至-8～10℃后，进入甲醇/水分离塔4液体分布器到塔盘，与上升蒸
汽换热，在各层塔盘上进行传质、传热、传能。上升蒸汽的热量来源与底部经再沸器7的蒸汽以及塔底部排放管路12外送废水回收的热量。底部液位通过液位调节阀15控制塔内液位的相对稳定在65～75%。塔顶通过压力调节阀5控制塔压在0.24～0.26mpa。通过蒸汽调节阀8控制塔内从下往上的7～9层塔盘温度在138.0～140.3℃。
23.甲醇/水分离塔4底部废水进入再沸器入口管10最低点设置塔内固体杂质取出管路11，固体杂质随部分外排液体经固体杂质取出管路11至篮式过滤器13，防止堵塞再沸器7各换热管。少量的固体杂质随部分外排废水经塔底部排放管路12进入篮式过滤器13。
24.甲醇/水分离塔4底部液位通过液位调节阀15控制液位在65%～75%，最低液位控制现场高度高于再沸器7上管板的高度，避免油类等物质长期在高温下结垢堵塞再沸器7上管口。同时在液位控制阀15控制的液位以下10～15mm的位置设置油类等物质的液体杂质取出管9，随时取出油类等物质，避免长期积累导致结垢等异常工况。取出液体可外送焚烧，也可与外排废水一起送后工段处理。
25.甲醇/水分离塔4进料塔盘往下的6～8层塔盘位置设置取出沸点介于甲醇与水间气体杂质取出管路6，随着装置运行时间增加，甲醇/水分离塔4内沸点介于甲醇与水间的杂质积累，塔内各温度点出现异常偏差，通过气体杂质取出管路6取出积累杂质后，各温度点恢复正常后停止采出，此气体杂质取出管路6间断运行。
26.整体上在运行的过程中，通过再沸器7蒸汽调节阀8调节甲醇/水分离塔4内各层塔盘温度的相对稳定，通过底部液位调节阀15控制塔内底部液位稳定，液位并高于再沸器7管侧上管板，通过塔顶压力调节阀5控制甲醇/水分离塔4内压力稳定。通过甲醇/水分离塔4底至再沸器进口管10最低点接固体杂质取出管11至篮式过滤器13，取出甲醇/水分离塔4内高温下产生的固体物料或带入的固体物料，在甲醇/水分离塔内控制液位5～15mm处接油类等液体杂质取出管9（管径dn20）取出液位面累积的高沸点油类液体物质，取出物与底部废水一同送后工序处理，通过距甲醇/水分离塔进料塔盘六层塔盘以下接气体杂质取出管6（管径dn20），根据塔内温度间断取出低温甲醇洗循环甲醇带入的沸点低于水高于甲醇的物料，取出物送焚烧工艺系统处理。
27.本实用新型的甲醇/水分离工艺，通过固体杂质取出管11、液体杂质取出管9连续取出固体杂质和液面上油类等杂质，大幅降低再沸器7管堵塞或再沸器7结垢，同时通过气体杂质取出管6间断（定期或根据甲醇/水分离塔4内温度变化）取出沸点介于甲醇与水间的杂质，从而稳定整个甲醇/水分离塔4稳定高效的运行，保证低温甲醇洗循环系统水含量在较低水平稳定运行，降低设备的腐蚀速率。此工艺操作简单、增加投入少、控制单一稳定、使用性强，有利于改善行业原工艺的不利现状。
28.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。