一种配套低温甲醇洗使用的气体分离器制造技术

本实用新型专利技术涉及到一种配套低温甲醇洗使用的气体分离器，包括塔体，所述塔体的下部设有变换气进口，所述塔体的顶部设有变换气出口，塔体的底部设有冷凝液出口，其特征在于所述塔体内设有隔板，该隔板将所述塔体分隔为上塔体和下塔体两部分；所述上塔体内设有塔板，并且上塔体的上部设有洗涤液入口，上塔体的下部设有预洗甲醇出口；所述隔板上开设有气孔，该气孔连接位于所述上塔体内的升气管，所述升气管的上方罩设有盖帽，并且所述盖帽与所述升气管之间间隔有间隙。本实用新型专利技术能够同时进行预洗和气液分离，且气、液分离效果好。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及到化工设备，具体指一种具有预洗功能的配套低温甲醇洗使用的气体分离器。
技术介绍
目前国内正在进行能源结构调整，煤气化技术得到快速发展。国内在建的大型合成氨装置的原料气大部分都是由煤气化来提供，用于气化的原料煤中均含有硫化物，所以煤气化生成的粗合成气中均含有少量H2S气体，并且粗合成气经过CO变换后会生成大量CO2气体。变换气中主要含有H2和CO2气体，同时含有少量H2S气体和NH3、HCN等微量组分，其中H2是合成氨的原料气，酸性气体CO2和H2S是合成氨催化剂的毒物，所以在合成氨工序之前必须加以脱除，习惯性称变换气中硫化物的脱除为“脱硫”，二氧化碳的脱除为“脱碳”。变换气中酸性气体的脱除经常采用甲醇作为溶剂来进行物理吸收，发生在低温高压的状态下，通常称为低温甲醇洗。甲醇有选择性地脱除变换气中的CO2和H2S等酸性气组分，同时脱除HCN、NH3等微量组分。该工艺只需要较少的溶剂用量，因此能量消耗也相对较低。富溶剂的再生可以通过阶梯式闪蒸和最后的热再生实现。从变换工序送来的经过水洗塔洗涤的变换气温度通常为40°C，甲醇脱除CO2和H2S需要在低温状态下进行，所以变换气在脱除酸性气之前通过换热器连续降温，冷却后的变换气会有水析出。在进入脱硫塔之前，需要对降温后的变换气进行气液分离，以免将水带入到后系统，影响甲醇对酸性气的吸收效果，同时水进入后系统还会引起管道和设备的腐蚀。现有的变换气分离器通常包括塔体，塔体的顶部设有变换气出口，塔体的底部设有冷凝液出口，塔体侧壁的下部设有变换气进口。其工艺流程为从上游来的含有凝液的冷变换气进入变换气分离器的下部，在塔体内气体从下向上运动，同时依靠重力进行气液相的分离；分液后的变换气从塔体顶部排出，进入脱硫塔底部的预洗段；分离出的凝液从塔底排出。现有的变换气分离器主要依靠重力进行气液相的分离，为了达到较好的分离效果，一般要求有较大的分离空间，也就是说要有较长的筒体来实现气液相分离，因此，设备筒体高度较大，设备投资较高，但实现的工艺功能单一，同时主要依靠重力来实现气液分离，气液分离的措施和手段匮乏，气液分离效果一般。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种具有能够有效缩短塔体高度、洗涤效果好且具有预洗功能的配套低温甲醇洗使用的气体分离器。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为该配套低温甲醇洗使用的气体分离器，包括塔体，所述塔体的下部设有变换气进口，所述塔体的顶部设有变换气出口，塔体的底部设有冷凝液出口，其特征在于所述塔体内设有隔板，该隔板将所述塔体分隔为上塔体和下塔体两部分；所述上塔体内设有塔板，并且上塔体的上部设有洗涤液入口，上塔体的下部设有预洗甲醇出口 ；所述隔板上开设有气孔，该气孔连接位于所述上塔体内的升气管，所述升气管的上方罩设有盖帽，并且所述盖帽与所述升气管之间间隔有间隙。较好的，所述隔板距所述塔体底端的距离为所述塔体直径的2. O 3. O倍。为了进一步保证变换气的气液分离效果，可以在所述下塔体内设有气体分布器，该气体分布器的入口连接所述的变换气进口。所述的变换气分布器包括与所述变换气进口相连通的气管，该气管朝向塔体底部一侧的管壁上设有出气缺口，并且该出气缺口的截面积大于等于2倍的所述变换气进口管道的截面积。本技术所提供的配套低温甲醇洗使用的气体分离器，通过隔板的设计将塔体分隔为能够同时进行预洗的上塔体和进行气液分离的下塔体，变换气首先在下塔体空间内依靠重量进行第一次气液分离，随后上升的气体撞击在隔板上实现第二次气液分离，二次 分液后的变换气进入设置在隔板中央的升气管，变换气在升气管内向上流动，再次撞击到升起管顶部的盖帽上实现第三次气液分离，盖帽上分离出的液体依靠重力掉入下塔，分液后的气体从盖帽四周的环形空隙进入上塔体。隔板、升气管和盖帽三者的巧妙设计，不仅实现了变换气在上、下塔体之间的连续流动，而且能够实现气、液的多次分离，有效保证了气、液的分离效果。与现有技术相比较，本技术优点在于I、通过在气体分离器塔体内设置隔板将塔体分割为两部分，同时实现了气体的分离和洗涤，使气体分离器工艺功能多样化；2、在上塔设置塔盘对变换气进行预洗，降低了后系统脱硫塔的设备高度，节省了设备投资；3、脱硫塔高度的降低，减小了将甲醇输送到脱硫塔顶的机泵的功率消耗；4、通过对隔板上的盖帽外形尺寸的巧妙设计，实现了对变换气的多次分离目的，气液分离更为彻底，同时降低了下塔的分离空间。附图说明图I为本技术实施例I装配结构的平面示意图；图2为本技术实施例I中变换气分布器的平面示意图；图3为沿图2中A-A线的剖视图；图4为本技术实施例I中隔板、升气管和盖帽的平面示意图；图5为沿图4中B-B线的剖视具体实施方式以下结合附图实施例来详细说明本技术。如图I至图5所示，该气体分离器包括包括上塔的气液洗涤段和下塔的气液分离段两部分。上塔和下塔之间设有隔板来实现上下塔液体的隔断，同时在隔板上设置升气管和盖帽来实现上下塔气体的连续流动。上塔顶部设有变换气出口，上塔侧壁上部设有预洗甲醇进口，上塔侧壁下部设有预洗甲醇出口，上塔中部设有提供气液相充分接触和实现预洗功能的塔盘；下塔侧壁的下部设有变换气进口，下塔底部设有冷凝液出口。下塔筒体以及隔板上的升气管和盖帽三者共同实现气液分离功能。筒体1，包括下塔体11和上塔体12两节。下塔体11底部设有冷凝液出口 13 ;下塔体11侧壁的下部设有变换气进口 14。上塔体12的顶部设有变换气出口 18 ;上塔体12侧壁上部设有预洗甲醇进口 17 ;上塔体12侧壁下部设有预洗甲醇出口 16。上下塔体之间设有隔板3来实现上下塔液体的隔断；隔板3上设置升气管32和盖帽35来实现上下塔气体的连续流动。变换气分布器2，设置在塔体I内，其包括与热变换气进口 12相连通的气管21，气管21朝向塔体底部一侧的管壁上设有出气缺口 22，并且该出气缺口的截面积不小于冷变换气入口 12的管道截面积的2倍。隔板3，设置在下塔体11和上塔体12之间，从预洗甲醇进口 17进入的预洗甲醇对变换气进行洗涤，洗涤液汇集在积液板31上，然后在液位控制下从预洗甲醇出口 16排出。 积液板31中间开有圆形缺口，圆形缺口上焊接有圆形升气管32，圆形升气管32上焊接有盖帽35 ;盖帽35上表面和下表面呈拱形结构，焊接在支撑凸筋33上，并且盖帽与支撑凸筋之间所形成的环形空隙截面积为所述升气管面积的I. 5 3倍。分液后的变换气从盖帽35与支撑凸筋33之间所形成的的环形空隙流出。变换气首先在下塔体空间内依靠重量进行第一次气液分离，随后上升的气体撞击在隔板3上实现第二次气液分离，二次分液后的变换气进入设置在隔板3中央的升气管32，含有少量冷凝液的变换气在升气管内向上流动，碰击到升气管32呈拱形结构的下表面，变换气在此处急剧改变流向，由垂直上升改变为平行向四周流动，少量凝液在气体突然改变流向时，在升气管32呈拱形结构的下表面处得到进一步的分离，分离出的凝液在盖帽呈拱形结构下表面汇集成液滴，然后又重新掉入到下塔，实现了对变换气的三次分离目的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配套低温甲醇洗使用的气体分离器，包括塔体，所述塔体的下部设有变换气进口，所述塔体的顶部设有变换气出口，塔体的底部设有冷凝液出口，其特征在于所述塔体内设有隔板，该隔板将所述塔体分隔为上塔体和下塔体两部分；所述上塔体内设有塔板，并且上塔体的上部设有洗涤液入口，上塔体的下部设有预洗甲醇出口；所述隔板上开设有气孔，该气孔连接位于所述上塔体内的升气管，所述升气管的上方罩设有盖帽，并且所述盖帽与所述升气管之间间隔有间隙。

【技术特征摘要】
1.一种配套低温甲醇洗使用的气体分离器，包括塔体，所述塔体的下部设有变换气进口，所述塔体的顶部设有变换气出口，塔体的底部设有冷凝液出口，其特征在于所述塔体内设有隔板，该隔板将所述塔体分隔为上塔体和下塔体两部分；所述上塔体内设有塔板，并且上塔体的上部设有洗涤液入口，上塔体的下部设有预洗甲醇出口 ；所述隔板上开设有气孔，该气孔连接位于所述上塔体内的升气管，所述升气管的上方罩设有盖帽，并且所述盖帽与所述升气管之间间隔有间隙。2.根据权利要求I所述的配套低温甲醇洗使用的气体分离器，其特征在于所述隔板距所述塔体底端的距离为所述塔体直径的2. O 3. O倍。3.根据权利要求I或2所述的配套低温甲醇洗使用...

【专利技术属性】
技术研发人员：许仁春，施程亮，刘锋，缪王莹，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中石化宁波工程有限公司，中石化宁波技术研究院有限公司，
类型：实用新型
国别省市：