煤制粗乙二醇中氢气回收利用的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种煤制粗乙二醇中氢气回收利用方法及装置，属于煤制乙二醇化工技术领域。该方法包括开车正常投用操作、粗乙二醇过滤器切出操作、粗乙二醇闪蒸罐切出操作、粗乙二醇过滤器及粗乙二醇闪蒸罐同时切出操作。本发明专利技术将加氢后生成的粗乙二醇首先经过粗乙二醇精密过滤器，过滤掉微量杂质组分后送入氢气闪蒸罐，闪蒸出的氢气经过减压后经火炬燃烧或回收至原料气气柜，进行回收利用，使排放到大气中的氢气浓度降低至4%以下，避免直接排放造成的资源浪费和爆炸风险。本发明专利技术消除了粗乙二醇闪蒸罐顶部放空口氢气过量超标带来的事故风险，亦可有效利用回收，节约生产成本，提高经济效益，同时减少废气排放污染，保护环境。

Method and device for recovering hydrogen from crude ethylene glycol in coal

The invention relates to a method and a device for recovering and utilizing hydrogen in crude ethylene glycol from coal, belonging to the technical field of chemical industry of coal to ethylene glycol. The method includes the normal operation of driving, the cutting operation of crude ethylene glycol filter, the cutting operation of the crude ethylene glycol flash tank, the crude ethylene glycol filter and the crude ethylene glycol flash tank at the same time. The crude ethylene glycol generated after the hydrogenation is first passed through a coarse glycol precision filter and filtered out of a trace impurity component into a hydrogen flash tank. The flash steam is burned or recovered to the raw gas tank after decompression, and the hydrogen concentration in the atmosphere is reduced to less than 4%, and the hydrogen concentration in the atmosphere is reduced to less than 4%. The risk of resource waste and explosion caused by direct emissions. The invention eliminates the accident risk caused by excessive excess hydrogen over the top of the crude ethylene glycol flash tank, and can effectively utilize the recovery, save the production cost, improve the economic benefit, reduce the exhaust pollution and protect the environment.

【技术实现步骤摘要】
煤制粗乙二醇中氢气回收利用的方法及装置
本专利技术涉及煤制乙二醇化工
，尤其涉及一种煤制乙二醇加氢反应后得到的粗乙二醇通过闪蒸方法达到氢气回收或安全排放的煤制粗乙二醇中氢气回收利用的方法及装置。
技术介绍
煤制乙二醇工艺为新型煤化工技术，该技术目前处于探索和发展阶段，工艺的主要组成部分有脱氢工序、酯化工序、羰化工序和加氢工序，加氢工序为草酸二甲酯与纯氢反应生成乙二醇和甲醇。氢气是无色并且密度比空气小的气体，常温下，氢气的性质很稳定，不容易跟其它物质发生化学反应。当空气中的体积分数为4%-75%时，遇到火源，可引起爆炸。在实际生产过程，加氢系统操作压力2.3至2.5MPa，加氢反应器生成物粗乙二醇经冷却后温度为30至35℃，主要成分为甲醇67.5%、乙二醇31.5%、乙醇0.25%、1,2-丁二醇0.2%、水0.3%，设计流量为100m³/h，经减压后送至中间罐区粗乙二醇储罐，粗乙二醇储罐为常压罐，温度为30至35℃。粗乙二醇储罐为常压罐，正常操作时粗乙二醇储罐内闪蒸出的氢气现场放至大气之中。存在以下问题：氢气释放到空气中，有效气体未得到充分利用，造成资源浪费，损失一定的经济效益；由氢气的性质可知，氢气的爆炸极限极宽，即氢气的安全系数极低，现场释放的氢气一旦遇到火源、人体静电或是雷电，极易燃烧或是爆炸，当释放的氢气与管道摩擦产生静电时，也亦产生燃烧或是爆炸，一旦出现氢气燃烧或是爆炸，将会连带触发特大事故。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中存在的粗乙二醇储罐内闪蒸出的氢气现场放至大气中时出现爆炸危险或资源浪费的问题而提供一种变废为宝、减少资源浪费及避免爆炸危险的煤制粗乙二醇中氢气回收利用的方法及装置。为实现上述目的，本专利技术是采用以下技术方案实现的：一种煤制粗乙二醇中氢气回收利用的方法及装置，该方法包括开车正常投用操作、粗乙二醇过滤器切出操作、粗乙二醇闪蒸罐切出操作、粗乙二醇过滤器及粗乙二醇闪蒸罐同时切出操作，该方法具体操作如下：a.开车正常投用操作：打开所述粗乙二醇过滤器入口阀门、所述粗乙二醇过滤器出口阀门、粗乙二醇闪蒸罐入口阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐塔顶压力调节阀、所述粗乙二醇闪蒸罐液位调节阀，关闭所述粗乙二醇过滤器副线阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐副线阀门，粗乙二醇液相经所述粗乙二醇过滤器、所述粗乙二醇闪蒸罐送至乙二醇精馏系统，所述粗乙二醇闪蒸罐的顶部压力通过所述粗乙二醇闪蒸罐塔顶压力调节阀控制为0.1～0.3MPa,通过调节所述粗乙二醇闪蒸罐液位调节阀使所述粗乙二醇闪蒸罐内的粗乙二醇液面高度为20～40%，氢气根据实际开车情况选择原料气气柜或火炬放空；b.粗乙二醇过滤器切出操作:打开所述粗乙二醇过滤器副线阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐入口阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐塔顶压力调节阀、所述粗乙二醇闪蒸罐液位调节阀，关闭所述粗乙二醇过滤器入口阀门、所述粗乙二醇过滤器出口阀门，粗乙二醇液相经所述副线管道一、所述粗乙二醇闪蒸罐送至乙二醇精馏系统，所述粗乙二醇闪蒸罐的顶部压力通过所述粗乙二醇闪蒸罐塔顶压力调节阀控制在0.1～0.3MPa，通过调节所述粗乙二醇闪蒸罐液位调节阀使所述粗乙二醇闪蒸罐内的粗乙二醇液面高度为20～40%；c.粗乙二醇闪蒸罐切出操作：打开所述粗乙二醇过滤器入口阀门、所述粗乙二醇过滤器出口阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐副线阀门，关闭所述粗乙二醇过滤器副线阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐入口阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐塔顶压力调节阀、所述粗乙二醇闪蒸罐液位调节阀，粗乙二醇液相经所述粗乙二醇过滤器、所述副线管道二后送至乙二醇精馏系统；d.粗乙二醇过滤器及粗乙二醇闪蒸罐同时切出操作：打开所述粗乙二醇过滤器副线阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐副线阀门，关闭所述粗乙二醇过滤器入口阀门、所述粗乙二醇过滤器出口阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐入口阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐塔顶压力调节阀、所述粗乙二醇闪蒸罐液位调节阀，粗乙二醇液相直接经所述副线管道一、所述副线管道二送至乙二醇精馏系统。所述方法基于下述装置实现，该装置包括粗乙二醇过滤器、粗乙二醇闪蒸罐，所述粗乙二醇过滤器下端设有液相入口，上端设有液相出口，所述粗乙二醇闪蒸罐的中部设有液相入口，下端设有液相出口，上端设有气相出口；所述粗乙二醇过滤器的液相入口通过入口管道连通煤制乙二醇合成系统，所述粗乙二醇过滤器的液相出口通过出口管道连通所述粗乙二醇闪蒸罐的入口管道，所述粗乙二醇闪蒸罐的入口管道连通所述粗乙二醇闪蒸罐的液相入口，所述粗乙二醇闪蒸罐的液相出口通过液相出口管道连通乙二醇精馏系统，所述粗乙二醇闪蒸罐的气相出口通过气相出口管道分别连通火炬和原料气气柜；所述粗乙二醇过滤器的入口管道及出口管道上分别设有粗乙二醇过滤器入口阀门及粗乙二醇过滤器出口阀门，所述粗乙二醇闪蒸罐的入口管道上设有粗乙二醇闪蒸罐入口阀门，所述粗乙二醇闪蒸罐的液相出口管道上设有粗乙二醇闪蒸罐液位调节阀；在所述粗乙二醇过滤器入口阀门前端的入口管道与所述粗乙二醇过滤器出口阀门后端的出口管道之间并联有副线管道一，所述副线管道一上设有粗乙二醇过滤器副线阀门；在所述粗乙二醇闪蒸罐入口阀门前端的入口管道与所述粗乙二醇闪蒸罐液位调节阀后端的液相出口管道之间并联有副线管道二，所述副线管道二上设有粗乙二醇闪蒸罐副线阀门，所述粗乙二醇闪蒸罐的气相出口管道上设有粗乙二醇闪蒸罐塔顶压力调节阀。在所述粗乙二醇过滤器入口阀门与所述粗乙二醇过滤器的液相入口之间的入口管道上设有粗乙二醇过滤器管道安全阀，所述粗乙二醇过滤器管道安全阀通过管道连接所述粗乙二醇闪蒸罐入口阀门与所述粗乙二醇闪蒸罐液相入口之间的入口管道，所述粗乙二醇过滤器管道安全阀在超过设定压力时，所述粗乙二醇过滤器管道安全阀打开后，所述粗乙二醇过滤器安全阀连通所述粗乙二醇闪蒸罐液相入口。所述粗乙二醇过滤器管道安全阀的起跳压力设置为2.4MPa。所述粗乙二醇过滤器的滤芯的直径为0.5～1.5m，高度为2～4m，滤芯精度为0.1μm～10μm。在所述粗乙二醇过滤器的顶端设有氮气置换管线，所述粗乙二醇过滤器正常运行时，所述氮气置换管线为盲堵状态，所述粗乙二醇过滤器在线置换清洗时，所述氮气置换管线为连通状态。所述粗乙二醇闪蒸罐塔顶压力调节阀的压力控制为0.05～0.3MPa。所述粗乙二醇闪蒸罐的顶部设有粗乙二醇闪蒸罐塔顶安全阀，所述粗乙二醇闪蒸罐塔顶安全阀的起跳压力设为0.37Mpa，所述粗乙二醇闪蒸罐塔顶安全阀通过联锁装置连接所述粗乙二醇闪蒸罐入口阀门，所述粗乙二醇闪蒸罐塔顶安全阀起跳后可通过联锁装置关闭所述粗乙二醇闪蒸罐入口阀门。所述粗乙二醇闪蒸罐采用立式罐体，其直径为1～2m，高度为2～4m。本专利技术将加氢后生成的粗乙二醇首先经过粗乙二醇精密过滤器，过滤掉微量杂质组分后送入氢气闪蒸罐，闪蒸出的氢气经过减压后经火炬燃烧或回收至原料气气柜，进行回收利用，使排放到大气中的氢气浓度降低至4%以下，避免直接排放造成的资源浪费和爆炸风险。本专利技术经过试验投产运行，极大的解决了煤制乙二醇生产工艺中氢气单耗过大的问题，以目前日产580吨乙二醇为例，可回收利用闪蒸氢气量150Nm³/h，根据计算每年可节约成本超过60万元。附图说明附图1为本专利技术中煤制粗乙二醇中氢气回收利用装置的连接示意图。1、粗乙二醇过滤器入口阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤制粗乙二醇中氢气回收利用的方法及装置，其特征在于：该方法包括开车正常投用操作、粗乙二醇过滤器切出操作、粗乙二醇闪蒸罐切出操作、粗乙二醇过滤器及粗乙二醇闪蒸罐同时切出操作，该方法具体操作如下：a.开车正常投用操作：打开所述粗乙二醇过滤器入口阀门、所述粗乙二醇过滤器出口阀门、粗乙二醇闪蒸罐入口阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐塔顶压力调节阀、所述粗乙二醇闪蒸罐液位调节阀，关闭所述粗乙二醇过滤器副线阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐副线阀门，粗乙二醇液相经所述粗乙二醇过滤器、所述粗乙二醇闪蒸罐送至乙二醇精馏系统，所述粗乙二醇闪蒸罐的顶部压力通过所述粗乙二醇闪蒸罐塔顶压力调节阀控制为0.1～0.3MPa,通过调节所述粗乙二醇闪蒸罐液位调节阀使所述粗乙二醇闪蒸罐内的粗乙二醇液面高度为20～40%，氢气根据实际开车情况选择原料气气柜或火炬放空；b.粗乙二醇过滤器切出操作:打开所述粗乙二醇过滤器副线阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐入口阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐塔顶压力调节阀、所述粗乙二醇闪蒸罐液位调节阀，关闭所述粗乙二醇过滤器入口阀门、所述粗乙二醇过滤器出口阀门，粗乙二醇液相经所述副线管道一、所述粗乙二醇闪蒸罐送至乙二醇精馏系统，所述粗乙二醇闪蒸罐的顶部压力通过所述粗乙二醇闪蒸罐塔顶压力调节阀控制在0.1～0.3MPa，通过调节所述粗乙二醇闪蒸罐液位调节阀使所述粗乙二醇闪蒸罐内的粗乙二醇液面高度为20～40%；c.粗乙二醇闪蒸罐切出操作：打开所述粗乙二醇过滤器入口阀门、所述粗乙二醇过滤器出口阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐副线阀门，关闭所述粗乙二醇过滤器副线阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐入口阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐塔顶压力调节阀、所述粗乙二醇闪蒸罐液位调节阀，粗乙二醇液相经所述粗乙二醇过滤器、所述副线管道二后送至乙二醇精馏系统；d.粗乙二醇过滤器及粗乙二醇闪蒸罐同时切出操作：打开所述粗乙二醇过滤器副线阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐副线阀门，关闭所述粗乙二醇过滤器入口阀门、所述粗乙二醇过滤器出口阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐入口阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐塔顶压力调节阀、所述粗乙二醇闪蒸罐液位调节阀，粗乙二醇液相直接经所述副线管道一、所述副线管道二送至乙二醇精馏系统；所述方法基于下述装置实现，该装置包括粗乙二醇过滤器、粗乙二醇闪蒸罐，所述粗乙二醇过滤器下端设有液相入口，上端设有液相出口，所述粗乙二醇闪蒸罐的中部设有液相入口，下端设有液相出口，上端设有气相出口；所述粗乙二醇过滤器的液相入口通过入口管道连通煤制乙二醇合成系统，所述粗乙二醇过滤器的液相出口通过出口管道连通所述粗乙二醇闪蒸罐的入口管道，所述粗乙二醇闪蒸罐的入口管道连通所述粗乙二醇闪蒸罐的液相入口，所述粗乙二醇闪蒸罐的液相出口通过液相出口管道连通乙二醇精馏系统，所述粗乙二醇闪蒸罐的气相出口通过气相出口管道分别连通火炬和原料气气柜；所述粗乙二醇过滤器的入口管道及出口管道上分别设有粗乙二醇过滤器入口阀门及粗乙二醇过滤器出口阀门，所述粗乙二醇闪蒸罐的入口管道上设有粗乙二醇闪蒸罐入口阀门，所述粗乙二醇闪蒸罐的液相出口管道上设有粗乙二醇闪蒸罐液位调节阀；在所述粗乙二醇过滤器入口阀门前端的入口管道与所述粗乙二醇过滤器出口阀门后端的出口管道之间并联有副线管道一，所述副线管道一上设有粗乙二醇过滤器副线阀门；在所述粗乙二醇闪蒸罐入口阀门前端的入口管道与所述粗乙二醇闪蒸罐液位调节阀后端的液相出口管道之间并联有副线管道二，所述副线管道二上设有粗乙二醇闪蒸罐副线阀门，所述粗乙二醇闪蒸罐的气相出口管道上设有粗乙二醇闪蒸罐塔顶压力调节阀。...

【技术特征摘要】
1.一种煤制粗乙二醇中氢气回收利用的方法及装置，其特征在于：该方法包括开车正常投用操作、粗乙二醇过滤器切出操作、粗乙二醇闪蒸罐切出操作、粗乙二醇过滤器及粗乙二醇闪蒸罐同时切出操作，该方法具体操作如下：a.开车正常投用操作：打开所述粗乙二醇过滤器入口阀门、所述粗乙二醇过滤器出口阀门、粗乙二醇闪蒸罐入口阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐塔顶压力调节阀、所述粗乙二醇闪蒸罐液位调节阀，关闭所述粗乙二醇过滤器副线阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐副线阀门，粗乙二醇液相经所述粗乙二醇过滤器、所述粗乙二醇闪蒸罐送至乙二醇精馏系统，所述粗乙二醇闪蒸罐的顶部压力通过所述粗乙二醇闪蒸罐塔顶压力调节阀控制为0.1～0.3MPa,通过调节所述粗乙二醇闪蒸罐液位调节阀使所述粗乙二醇闪蒸罐内的粗乙二醇液面高度为20～40%，氢气根据实际开车情况选择原料气气柜或火炬放空；b.粗乙二醇过滤器切出操作:打开所述粗乙二醇过滤器副线阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐入口阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐塔顶压力调节阀、所述粗乙二醇闪蒸罐液位调节阀，关闭所述粗乙二醇过滤器入口阀门、所述粗乙二醇过滤器出口阀门，粗乙二醇液相经所述副线管道一、所述粗乙二醇闪蒸罐送至乙二醇精馏系统，所述粗乙二醇闪蒸罐的顶部压力通过所述粗乙二醇闪蒸罐塔顶压力调节阀控制在0.1～0.3MPa，通过调节所述粗乙二醇闪蒸罐液位调节阀使所述粗乙二醇闪蒸罐内的粗乙二醇液面高度为20～40%；c.粗乙二醇闪蒸罐切出操作：打开所述粗乙二醇过滤器入口阀门、所述粗乙二醇过滤器出口阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐副线阀门，关闭所述粗乙二醇过滤器副线阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐入口阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐塔顶压力调节阀、所述粗乙二醇闪蒸罐液位调节阀，粗乙二醇液相经所述粗乙二醇过滤器、所述副线管道二后送至乙二醇精馏系统；d.粗乙二醇过滤器及粗乙二醇闪蒸罐同时切出操作：打开所述粗乙二醇过滤器副线阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐副线阀门，关闭所述粗乙二醇过滤器入口阀门、所述粗乙二醇过滤器出口阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐入口阀门、所述粗乙二醇闪蒸罐塔顶压力调节阀、所述粗乙二醇闪蒸罐液位调节阀，粗乙二醇液相直接经所述副线管道一、所述副线管道二送至乙二醇精馏系统；所述方法基于下述装置实现，该装置包括粗乙二醇过滤器、粗乙二醇闪蒸罐，所述粗乙二醇过滤器下端设有液相入口，上端设有液相出口，所述粗乙二醇闪蒸罐的中部设有液相入口，下端设有液相出口，上端设有气相出口；所述粗乙二醇过滤器的液相入口通过入口管道连通煤制乙二醇合成系统，所述粗乙二醇过滤器的液相出口通过出口管道连通所述粗乙二醇闪蒸罐的入口管道，所述粗乙二醇闪蒸罐的入口管道连通所述粗乙二醇闪蒸罐的液相入口，所述粗乙二醇闪蒸罐的液相出口通过液相出口管道连通乙二醇精...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超奇，陈帅，程亚娟，安东亮，李金金，李俊杰，李祥燕，王红岭，
申请(专利权)人：安阳永金化工有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41