局部过冷甲醇分离工艺及设备制造技术

本发明专利技术公开了一种局部过冷甲醇分离工艺及设备，它是对含有0.6-0.8％甲醇的分离气进行分段降温分离，第一段分离气降温至10℃-～11℃温度使部分甲醇分离，分离甲醇后的分离气进入第二段降温分离，第二段温度降至0℃-～40℃使甲醇和水再次分离；第二段分离后温度为0℃-～40℃冷分离气进入第一段复热分离器作为冷媒对第一段分离气降温，第二段冷媒由制冷系统供给。充分回收利用冷量，以最小的冷耗回收全部甲醇；不但可以提高甲醇产量18-20％，而且有利于提高气体净化度，消除系统中因甲醇循环产生副反应，多耗气体且造成系统结蜡；消除循环机产生液击发生，保证安全生产。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化学化工领域，尤其涉及一种用于甲醇生产中对分离气进行处理回收甲醇的局部过冷甲醇分离工艺及设备。
技术介绍
目前，甲醇生产通常采用常温分离，甲醇冷凝温度根据冷却水的温度一般在30-35℃，无论采用常规机械式分离器，还是采用带过滤膜的聚积式分离器，分离效果最佳者气体中的甲醇含量也只能达到饱和蒸汽压状态(0.5-0.6％)，因此分离甲醇后的气体中甲醇含量仍有0.6-0.8％，有分离效果差者甚至达1.0％，这就使得甲醇产量无法升高，同时，由于循环气中甲醇的存在，在系统中还会产生副反应和结蜡现象，加大原料气的消耗，循环机容易产生液击现象。
技术实现思路
为了解决甲醇生产存在着分离气中甲醇残留量高、甲醇产量低的问题，本专利技术提供一种对甲醇生产过程中的分离气进行甲醇分离处理的局部过冷甲醇分离工艺及设备。本专利技术的技术方案是以下述方式实现的一种局部过冷甲醇分离工艺，它是对含有0.6-0.8％甲醇的分离气进行降温分离，其降温分离分两段进行，第一段分离气降温至10--11℃温度使部分甲醇分离，分离甲醇后的分离气进入第二段降温分离，分离气进入第二段温度降至0℃--40℃使甲醇和水再次分离；第二段分离后温度为0℃--40℃冷分离气进入第一段复热分离器作为冷媒对第一段分离气降温，第二段冷媒由制冷系统供给。温度为0℃--40℃、作为第一段复热分离器的冷媒气体入复热分离器壳程回收冷量，其自身温度升至25-30℃送出系统后，一部分作为放空气送至氢回收装置、另一部分为循环气入循环机循环使用。根据上述的局部过冷甲醇分离工艺设备，包括复热分离器、蒸发过冷分离器，复热分离器上部有热分离气进口、下部有液体出口、侧部有冷气体进口、冷气体出口、热气体出口；蒸发过冷分离器上部有气体进口、下部有液体出口、侧部有冷媒进口、冷媒出口、气体出口。复热分离器的热气体出口、冷气体进口分别与蒸发过冷分离器的气体进口、气体出口连接，蒸发过冷分离器的冷媒进口与制冷系统连接。在回收放空气中的甲醇时，在复热分离器的热气体出口与蒸发过冷分离器的气体进口之间连接一节流膨胀制冷装置以节省制冷系统供冷量。复热分离器分上下两段，上段为复热段，内部装有螺旋板组成的换热装置，下段为分离段，内设有拐角导流板，在导流板下方横向装有过滤装置，在热气体出口处竖向装有过滤装置以分离甲醇和水，在竖向过滤装置下方连接一直达液体出口的导液管以避免所液夹带。蒸发过冷分离器分上下两段，上段为过冷段，内装管式过冷装置，下段为分离段，内设有拐角导流板，在导流板下方横向装有过滤装置，在热气体出口处竖向装有过滤装置，在竖向过滤装置下方连接一直达液体出口的导液管。本专利技术利用含甲醇水的气体在-40℃也不会结冰的原理，利用外部少量冷量使气体达到局部过冷，过冷温度达到0℃--30℃时，气体中的甲醇和水几乎全部冷凝下来原理的基础上而设计。本专利技术的积极效果是充分回收利用冷量，以最小的冷耗回收全部甲醇；不但可以提高甲醇产量18-20％，而且有利于提高气体净化度，消除系统中因甲醇循环产生副反应，多耗气体且造成系统结蜡；还可提高循环机打气量，消除循环机产生液击发生，保证安全生产；更易实现机电仪一体化，便于操作管理。附图说明图1为本专利技术分离气甲醇回收流程示意图。图2为本专利技术放空气甲醇回收流程示意图。图3为复热分离器结构示意图。图4为蒸发过冷分离器结构示意图。下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。实施例一由图1可以看出，本专利技术对分离气中甲醇回收流程为甲醇生产装置来的热分离气(35℃、5.0MPa)，进入复热分离器上部复热段，与蒸发过冷分离器来的冷分离气换冷，其温度降至11℃、5.0MPa后进入下段分离段，分离出粗甲醇送出系统。气体再进入蒸发过冷分离器上段过冷段，在制冷系统来的冷媒作用下，温度降至-5℃、5.0MPa(G)，气体中的甲醇和水全部冷凝下来，气液混合物进入下段分离段，分离出粗甲醇，并得到冷的干燥气体，几乎不含甲醇和水。出分离段的冷分离气温度为-5℃、5.0MPa(G)，进入复热分离器上段复热段，与热分离气换热升温至30℃、4.9Mpa送出系统。实施例二甲醇生产装置来的热分离气(35℃、5.0MPa)，进入热分离器上部复热段，与蒸发过冷分离器来的冷分离气换冷，其温度降至-6℃、5.0MPa后进入下段分离段，分离出粗甲醇送出系统。气体再进入蒸发过冷分离器上段过冷段，在制冷系统来的冷媒作用下，温度降至-20℃、5.0MPa(G)，气体中的甲醇和水全部冷凝下来，气液混合物进入下段分离段，分离出粗甲醇，并得到冷的干燥气体，几乎不含甲醇和水。出分离段的冷分离气温度为-20℃、5.0MPa(G)，进入复热分离器上段复热段，与热分离气换热升温至30℃、4.9Mpa送出系统。实施例三甲醇生产装置来的热分离气(35℃、5.0MPa)，进入热分离器上部复热段，与蒸发过冷分离器来的冷分离气换冷，其温度降至-11℃、5.0MPa后进入下段分离段，分离出粗甲醇送出系统。气体再进入蒸发过冷分离器上段过冷段，在制冷系统来的冷媒作用下，温度降至-35℃、5.0MPa(G)，气体中的甲醇和水全部冷凝下来，气液混合物进入下段分离段，分离出粗甲醇，并得到冷的干燥气体，几乎不含甲醇和水。出分离段的冷分离气温度为-30℃、5.0MPa(G)，进入复热分离器上段复热段，与热分离气换热升温至35℃、4.9MPa送出系统。由图2可以看出，本专利技术对放空气中甲醇的回收流程为甲醇生产装置来的热分离气(35℃、5.0MPa)，进入复热分离器上部复热段，与节流膨胀制冷器6来的冷干气换冷，其温度降至11--11℃、5.0MPa后进入下段分离段，分离出粗甲醇送出系统。出分离段的气体经过膨胀制冷进一步降低温度，压力由原来5.0MPa降至2.4MPa，进入蒸发过冷分离器上段过冷段，在制冷系统来的冷媒作用下，温度降至0--40℃、2.4MPa(G)，气体中的甲醇和水全部冷凝下来，气液混合物进入下段分离段，分离出粗甲醇，并得到冷的干燥气体，几乎不含甲醇和水。出分离器的冷干气进入复热分离器上段与热放空气换热，其自身温度复热至30℃送出系统可以直接作为城市煤气气源而无甲醇的鱼腥味。由图3、图4可以看出，复热分离器上部有热分离气进口1-8、下部有液体出口1-3、侧部有冷气体进口1-7、冷气体出口1-9、热气体出口1-6；蒸发过冷分离器上部有气体进口2-8、下部有液体出口2-3、侧部有冷媒进口2-7、冷媒出口2-9、气体出口2-6，其中复热分离器1的热气体出口1-6、冷气体进口1-7分别与蒸发过冷分离器2的气体进口2-8、气体出口2-6连接，蒸发过冷分离器2的冷媒进口2-7与制冷系统连接，制冷系统由分离器3、冰机4和冷凝器5组成。以供给过冷系统需要补充的冷量。复热分离器1分上下两段，上段为复热段，内部上段装有螺旋板组成的换热装置1-1，下段为分离段，内设有拐角导流板1-2，在导流板下方横向装有过滤装置1-5，在热气体出口处竖向装有过滤装置以分离甲醇和水，在竖向过滤装置下方连接一直达液体出口的导液管1-4避免气液夹带。蒸发过冷分离器2分上下两段，上段为过冷段，内装管式过冷装置2-1，下段为分离段，内设有拐角导流板2-2，在导流板下方横向装有过滤置2-5，在热气体出口处竖向装有过滤装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种局部过冷甲醇分离工艺，它是对含有0.6-0.8％甲醇的分离气进行降温分离，其特征在于降温分离分两段进行，第一段分离气降温至10--11℃温度使部分甲醇分离，分离甲醇后的分离气进入第二段降温分离，分离气进入第二段温度降至0℃--40℃使甲醇和水再次分离；第二段分离后温度为0℃--40℃冷分离气进入第一段复热分离器作为冷媒对第一段分离气降温，第二段冷媒由制冷系统供给。2.根据权利要求1所述的局部过冷甲醇分离工艺，其特征在于温度为0℃--40℃、作为第一段复热分离器的冷媒气体入复热分离器壳程回收冷量，自身温度升至25-30℃送出系统后，一部分作为放空气送至氢回收装置、另一部分为循环气入循环机循环使用。3.根据权利要求1或2所述的局部过冷甲醇分离工艺，其特征在于甲醇生产装置来的热分离气(35℃、5.0MPa)，进入复热分离器上部复热段，与节流膨胀制冷器(6)来的冷干气换冷，其温度降至11--11℃、5.0MPa后进入下段分离段。4.根据权利要求1-3所述的局部过冷甲醇分离工艺设备，它包括复热分离器(1)、蒸发过冷分离器(2)，其特征在于复热分离器上部有热分离气进口(1-8)、下部有液体出口(1-3)、侧部有冷气体进口(1-7)、冷气体出口(1-9)、热气体出口(1-6)；蒸发过冷分离器上部有气体进口(2-8)...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨献斌，赵玉珠，
申请(专利权)人：杨献斌，
类型：发明
国别省市：