甲醇制丙烯装置压力能量的回收方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种甲醇制丙烯装置压力能量的回收方法，主要解决现有技术中能耗高的问题。本发明专利技术通过采用一种甲醇制丙烯装置压力能量的回收方法，在吸收塔与解吸塔之间设置压力回收装置，通过该装置将富液吸收剂从高压转换成低压富液吸收剂，同时将贫液吸收剂从低压转变成高压贫液吸收剂，由此相对节约外供能量60.10～64.74％，节省电力费用23.69～47.39万元/年的技术方案较好地解决了上述问题，可用于甲醇制丙烯装置中。

Recovery Method of Pressure and Energy in Methanol Propylene Plant

The invention relates to a method for recovering pressure energy of a methanol to propylene plant, which mainly solves the problem of high energy consumption in the prior art. By adopting a pressure energy recovery method of methanol propylene plant, a pressure recovery device is installed between the absorption tower and the desorption tower, through which the liquid-rich absorbent is converted from high pressure to low-pressure liquid-rich absorbent, and the liquid-poor absorbent is converted from low pressure to high-pressure liquid-poor absorbent, thereby saving 60.10-64.74% of the external energy supply and 23.69% of the power cost. The technical scheme of ~473.9 million yuan per year has solved the above problems well and can be used in methanol to propylene plant.

【技术实现步骤摘要】
甲醇制丙烯装置压力能量的回收方法
本专利技术涉及一种甲醇制丙烯装置压力能量的回收方法。
技术介绍
甲醇制丙烯MTP工艺技术有着广阔的大规模工业化的应用前景，符合我国的能源利用战略政策。甲醇制丙烯装置是传统煤化工与传统石油化工结合的一座“桥梁”，也是煤制烯烃工程中最受重视、最受关注的一个工艺生产装置。德国鲁奇公司是世界上目前成功开发MTP技术并将其实现工业化的公司之一。该公司采用由南方化学公司提供的分子筛催化剂和固定床反应器，反应操作温度为380～480℃，反应压力为0.13～0.16MPa。反应器的出口物料首先将部分热量传给循环水生成蒸汽，然后将热量预热进料的甲醇，最后采用空气和水冷却至凝聚点后送至分离器中分离。产品气脱除水、酸性气体CO2和二甲醚后，进一步精馏分离得到聚合级丙烯；其余为：燃料气、乙烯、液化石油气、高辛烷值汽油等副产物。甲醇制丙烯装置反应器出口流出的产品气中含酸性气体CO2需要加以脱除。通常，工业化乙醇胺法在吸收酸性气体CO2时，工艺参数采用低温高压，吸收剂能够吸收溶解大量酸性气体，成为富液吸收剂；在解吸酸性气体CO2时，工艺参数采用高温低压，吸收剂能够解吸释放大量酸性气体，成为贫液吸收剂。由此，通过不同工艺参数的吸收剂分离产品气中的酸性气体CO2，而吸收剂可以反复循环使用。现有技术中，CN200910212788.1从气体混合物中深度脱除二氧化碳的方法，公开了一种从气体混合物中深度脱除二氧化碳的方法；采用一种复合胺水溶液作为吸收剂，将含22vol％的原料气进行脱除二氧化碳的吸收处理，净化后的混合气二氧化碳含量降至0.04～0.80vol％。CN201410568431.8甲醇制丙烯产品气的分离工艺，公开了甲醇制备丙烯MTP装置脱除MTP反应气中二氧化碳的方法，经过急冷单元预处理的MTP反应气物料送入分离单元的反应气压缩机一段吸入罐，由于该股物流含有少量二氧化碳等酸性杂质，在进入后续的分离精制单元前，需要通过碱洗塔和水洗塔进行碱洗/水洗处理，将这部分二氧化碳杂质脱除。CN201710303433.8商用车串并联混合动力传动装置，公开了混合动力装置布置一个离合器，实现工况切换，能量转化的过程。另外，工业上常用的能量回收方式是采用辅助驱动式布置的能量回收系统，“离心泵-电动机-超越离合器-液力透平”。电动机为离心泵的第一驱动，液力透平为离心泵的第二驱动，只有在液力透平转速高于电动机转速时，超越离合器才耦合，与第一驱动共同带动负载工作，可达到回收部分能量的目的。在甲醇制丙烯工艺技术中，CN200910212788.1净化后的混合气二氧化碳含量降至0.04～0.80vol％，大大高于二氧化碳摩尔分数≤5.0ppm，该技术无法在甲醇制丙烯装置上运用。CN201410568431.8采用碱洗/水洗处理产品气，会产生废碱液和高分子聚合物黄油，这些废物需要进行无害化处理，达标后才可以排放，由此增加了环保的成本。CN201710303433.8公开的辅助驱动式布置的能量回收系统，其回收能量一般不超过40％，也无法在甲醇制丙烯装置上运用。现有技术采用不同压力、不同温度工艺参数的吸收剂分离产品气中酸性气体CO2的过程中，吸收剂需要反复循环使用。在循环使用时，高压吸收塔塔底出口的高压富液吸收剂通过减压阀减压后送入低压解吸塔塔顶入口，因此富液吸收剂这部分压力能量被白白浪费了；而低压解吸塔塔底出口的低压贫液吸收剂需要通过设置增压泵从外部输入能量增压后，才能送入高压吸收塔塔顶入口，因此贫液吸收剂不得不通过外部输入能量来实现。由于现有技术都没有甲醇制丙烯装置脱除酸性气体CO2过程中压力回收的技术方法，也没有将压力能量通过压力回收装置进行回收的技术手段，存在甲醇制丙烯装置操作运行能耗高的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中能耗高的问题，提供一种新的甲醇制丙烯装置压力能量的回收方法，具有能耗低的优点。为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种甲醇制丙烯装置压力能量的回收方法，来自甲醇制丙烯装置经过压缩机压缩、降温、气液分离后的产品气10进入吸收塔1塔底，同时经过温度降低、压力提高后的低温贫液吸收剂19进入吸收塔1塔顶，低温贫液吸收剂19与产品气10逆流接触，产品气10中的酸性气体CO2在吸收塔1内被低温贫液吸收剂19吸收，脱除酸性气体CO2的净化产品气21从吸收塔1塔顶流出；从吸收塔1塔底流出的高压富液吸收剂12经过贫富吸收剂热交换器2换热升温为高温富液吸收剂13，该高温富液吸收剂13进入压力回收装置3回收压力能量后，成为低压富液吸收剂14进入解吸塔6解吸酸性气体CO2；在解吸塔6之上设有富液闪蒸罐，低压富液吸收剂14首先在富液闪蒸罐中闪蒸，闪蒸出烃类有机物15外送至其它单元；然后低压富液吸收剂14进入解吸塔6塔顶的气提段，外供直接蒸汽11送入解吸塔6塔底，低压富液吸收剂14进行气提再生解吸释放酸性气体CO2，酸性气体CO2物料17从解吸塔6塔顶流出，脱除酸性气体CO2的低压贫液吸收剂16从解吸塔6塔底流出；该低压贫液吸收剂16进入压力回收装置3提升压力为高压贫液吸收剂18，经过贫富吸收剂热交换器2换热降低温度，降温之后的低温贫液吸收剂19进入吸收塔1塔顶，再次循环使用吸收产品气10中的酸性气体CO2；在贫富吸收剂热交换器2与解吸塔6之间设置有压力回收装置3，该压力回收装置3为采用液力透平原理的在线压力回收装置，在同一个泵体上通过转轴将高压侧叶轮与低压侧叶轮直接相连，高压端的富液吸收剂驱动高压侧叶轮，并通过转轴驱动低压侧叶轮转动，增加低压端的贫液吸收剂压力；由此将高压侧的“压力能”转化为“机械能”再转化为低压侧的“压力能”，而且压力回收装置3中的转轴是唯一运转部件，因此压力回收装置3无轴密封、无额外润滑系统。上述技术方案中，优选地，正常工况时，压力回收装置3将经过贫富吸收剂热交换器2升高温度后高温富液吸收剂13的压力从高压转换成低压富液吸收剂14，同时又将来自解吸塔6塔底低压贫液吸收剂16的压力从低压转变成高压贫液吸收剂18，使返回低温贫液吸收剂19的压力满足吸收塔1吸收操作运行要求的压力。上述技术方案中，优选地，在压力回收装置3回收压力时，若压力回收装置3高压端的富液吸收剂提供的压力能量低于低压端贫液吸收剂升高压力所需的能量，则在压力回收装置3上设置提供能量的装置5，包括电机或者蒸汽透平；若压力回收装置3高压端的富液吸收剂提供的压力能量高于低压端贫液吸收剂升高压力所需的能量，则可在压力回收装置3上设置外送能量的装置4，包括发电机。上述技术方案中，优选地，开启提供能量装置5，对压力回收装置3提供一部分能量；压力回收装置3减压端入口操作压力范围1.5～2.5MPa，出口操作压力范围0.4～1.4MPa；升压端入口操作压力范围0.1～1.1MPa，出口操作压力范围1.9～2.9MPa。上述技术方案中，优选地，当设置的压力回收装置3出现故障时，同时关闭在压力回收装置3进出口设置的阀门b1、b2、b3、b4，同时开启压力回收装置3正常工况时处于旁路关闭状态的阀门a1、a2、a3，并打开备用贫液泵7，在不使用压力回收装置3的情况下，仍然保证吸收剂在吸收塔1与解吸塔6之间正常循环运行。上述技术方案中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甲醇制丙烯装置压力能量的回收方法，来自甲醇制丙烯装置经过压缩机压缩、降温、气液分离后的产品气10进入吸收塔1塔底，同时经过温度降低、压力提高后的低温贫液吸收剂19进入吸收塔1塔顶，低温贫液吸收剂19与产品气10逆流接触，产品气10中的酸性气体CO2在吸收塔1内被低温贫液吸收剂19吸收，脱除酸性气体CO2的净化产品气21从吸收塔1塔顶流出；从吸收塔1塔底流出的高压富液吸收剂12经过贫富吸收剂热交换器2换热升温为高温富液吸收剂13，该高温富液吸收剂13进入压力回收装置3回收压力能量后，成为低压富液吸收剂14进入解吸塔6解吸酸性气体CO2；在解吸塔6之上设有富液闪蒸罐，低压富液吸收剂14首先在富液闪蒸罐中闪蒸，闪蒸出烃类有机物15外送至其它单元；然后低压富液吸收剂14进入解吸塔6塔顶的气提段，外供直接蒸汽11送入解吸塔6塔底，低压富液吸收剂14进行气提再生解吸释放酸性气体CO2，酸性气体CO2物料17从解吸塔6塔顶流出，脱除酸性气体CO2的低压贫液吸收剂16从解吸塔6塔底流出；该低压贫液吸收剂16进入压力回收装置3提升压力为高压贫液吸收剂18，经过贫富吸收剂热交换器2换热降低温度，降温之后的低温贫液吸收剂19进入吸收塔1塔顶，再次循环使用吸收产品气10中的酸性气体CO2；在贫富吸收剂热交换器2与解吸塔6之间设置有压力回收装置3，该压力回收装置3为采用液力透平原理的在线压力回收装置，在同一个泵体上通过转轴将高压侧叶轮与低压侧叶轮直接相连，高压端的富液吸收剂驱动高压侧叶轮，并通过转轴驱动低压侧叶轮转动，增加低压端的贫液吸收剂压力；由此将高压侧的“压力能”转化为“机械能”再转化为低压侧的“压力能”，而且压力回收装置3中的转轴是唯一运转部件，因此压力回收装置3无轴密封、无额外润滑系统。...

【技术特征摘要】
1.一种甲醇制丙烯装置压力能量的回收方法，来自甲醇制丙烯装置经过压缩机压缩、降温、气液分离后的产品气10进入吸收塔1塔底，同时经过温度降低、压力提高后的低温贫液吸收剂19进入吸收塔1塔顶，低温贫液吸收剂19与产品气10逆流接触，产品气10中的酸性气体CO2在吸收塔1内被低温贫液吸收剂19吸收，脱除酸性气体CO2的净化产品气21从吸收塔1塔顶流出；从吸收塔1塔底流出的高压富液吸收剂12经过贫富吸收剂热交换器2换热升温为高温富液吸收剂13，该高温富液吸收剂13进入压力回收装置3回收压力能量后，成为低压富液吸收剂14进入解吸塔6解吸酸性气体CO2；在解吸塔6之上设有富液闪蒸罐，低压富液吸收剂14首先在富液闪蒸罐中闪蒸，闪蒸出烃类有机物15外送至其它单元；然后低压富液吸收剂14进入解吸塔6塔顶的气提段，外供直接蒸汽11送入解吸塔6塔底，低压富液吸收剂14进行气提再生解吸释放酸性气体CO2，酸性气体CO2物料17从解吸塔6塔顶流出，脱除酸性气体CO2的低压贫液吸收剂16从解吸塔6塔底流出；该低压贫液吸收剂16进入压力回收装置3提升压力为高压贫液吸收剂18，经过贫富吸收剂热交换器2换热降低温度，降温之后的低温贫液吸收剂19进入吸收塔1塔顶，再次循环使用吸收产品气10中的酸性气体CO2；在贫富吸收剂热交换器2与解吸塔6之间设置有压力回收装置3，该压力回收装置3为采用液力透平原理的在线压力回收装置，在同一个泵体上通过转轴将高压侧叶轮与低压侧叶轮直接相连，高压端的富液吸收剂驱动高压侧叶轮，并通过转轴驱动低压侧叶轮转动，增加低压端的贫液吸收剂压力；由此将高压侧的“压力能”转化为“机械能”再转化为低压侧的“压力能”，而且压力回收装置3中的转轴是唯一运转部件，因此压力回收装置3无轴密封、无额外润滑系统。2.根据权利要求1所述甲醇制丙烯装置压力能量的回收方法，其特征在于，正常工况时，压力回收装置3将经过贫富吸收剂热交换器2升高温度后高温富液吸收剂13的压力从高压转换成低压富液吸收剂14，同时又将来自解吸塔6塔底低压贫液吸收剂16的压力从低压转变成高压贫液吸收剂18，使返回低温贫液吸收剂19的压力满足...

【专利技术属性】
技术研发人员：王江义，白玫，李真泽，何琨，
申请(专利权)人：中石化上海工程有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31