甲醇合成系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及化工領(lǐng)域，具體而言，涉及一種甲醇合成系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]甲醇是制備烯烴類化合物的主要原料，隨著烯烴類化合物用途的不斷被挖掘，甲醇的需求量越來越多。目前，現(xiàn)有的甲醇合成系統(tǒng)主要包括甲醇合成塔和粗甲醇分離器。合成氣在甲醇合成塔中生成含甲醇氣體，含甲醇氣體被輸送至粗甲醇分離器，并在粗甲醇分離器進行粗甲醇分離，在粗甲醇分離器中分離得到的循環(huán)氣通常會繼續(xù)進入甲醇合成反應(yīng)器進行甲醇合成反應(yīng)。
[0003]甲醇(CH3OH)通常是以一氧化碳(CO)和氫氣(H2)為原料，經(jīng)反應(yīng)獲得。其反應(yīng)方程式為:C0+2H2— CH 30H ;C02+3H2— CH 30Η+Η20。
[0004]從反應(yīng)過程可以看出，甲醇合成反應(yīng)是可逆反應(yīng)。這也就是說，在甲醇合成過程中，進入甲醇合成塔的循環(huán)氣中夾帶的甲醇含量越低，越利于甲醇合成反應(yīng)的進行，而進入甲醇合成塔的循環(huán)氣中夾帶的甲醇含量越高，越不利于甲醇合成反應(yīng)的進行，并且會造成甲醇合成系統(tǒng)循環(huán)量增、能耗增加等一系列不利影響。
[0005]目前，所使用的甲醇合成系統(tǒng)中，由于甲醇合成反應(yīng)伴有熱石蠟的生成、循環(huán)水夾帶一定量的雜質(zhì)以及環(huán)境溫度變化等影響，會導(dǎo)致空冷器及水冷卻器的換熱效果變差，從而使得進入粗甲醇分離器入口的溫度上升。由于粗甲醇分離器入口溫度上升，在甲醇合成系統(tǒng)其它工藝條件不變的情況下，會導(dǎo)致粗甲醇分離器分離效率變差，從而使得通過粗甲醇分離器分離后的循環(huán)氣中夾帶的甲醇量增加，進而導(dǎo)致進入甲醇合成塔的甲醇含量升高，在一定程度上抵制了甲醇合成反應(yīng)的進行。
[0006]同時通過目前各甲醇廠生產(chǎn)運行狀況來看，即使在粗甲醇分離器入口溫度較低的情況下，目前的各類粗甲醇分離器也不能實現(xiàn)粗甲醇與循環(huán)氣的完全分離，粗甲醇分離器中仍然會夾帶一定量的甲醇(最低循環(huán)氣中的甲醇含量也達到0.6% )。綜合以上情況可以看出，粗甲醇分離器出口夾帶的甲醇進入甲醇合成反應(yīng)后會影響甲醇合成反應(yīng)的進行，達不到甲醇合成最佳的反應(yīng)狀況。
[0007]基于上述原因，有必要提出一種有效的方法，以降低循環(huán)氣中甲醇的含量，進而改善甲醇合成系統(tǒng)循環(huán)量增、能耗增加等一系列不利影響。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本實用新型旨在提供一種甲醇合成系統(tǒng)，以降低循環(huán)氣中甲醇的含量。
[0009]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種甲醇合成系統(tǒng)，該甲醇合成系統(tǒng)包括合成氣供應(yīng)部；甲醇合成塔，設(shè)置有反應(yīng)氣入口和反應(yīng)生成氣出口，合成氣供應(yīng)部與反應(yīng)氣入口相連；粗甲醇分離器，設(shè)置有反應(yīng)生成氣入口，粗甲醇出口，循環(huán)氣出口，反應(yīng)生成氣入口位于粗甲醇出口和循環(huán)氣出口之間，反應(yīng)生成氣出口與反應(yīng)生成氣入口相連通，循環(huán)氣出口與反應(yīng)氣入口相連通；甲醇合成系統(tǒng)還包括循環(huán)氣水洗塔，循環(huán)氣水洗塔設(shè)置在循環(huán)氣出口與反應(yīng)氣入口之間。
[0010]進一步地，循環(huán)氣水洗塔包括:塔體，其上設(shè)有待水洗氣入口，水洗氣出口，洗水入口，洗水入口位于待水洗氣入口和水洗氣出口之間，待水洗氣入口與循環(huán)氣出口相連，水洗氣出口與反應(yīng)氣入口相連；洗水分布器，設(shè)置在塔體內(nèi)部，位于待水洗氣入口和水洗氣出口之間，且與洗水入口相連通；擋板，設(shè)置在塔體內(nèi)部，位于洗水分布器與待水洗氣入口之間。
[0011]進一步地，循環(huán)氣水洗塔還包括:絲網(wǎng)除霧器，設(shè)置在塔體內(nèi)部，位于水洗氣出口與洗水分布器之間。
[0012]進一步地，循環(huán)氣水洗塔還包括:氣體阻擋器，設(shè)置在塔體內(nèi)部，位于絲網(wǎng)除霧器與洗水分布器之間。
[0013]進一步地，氣體阻擋器具有朝向絲網(wǎng)除霧器凸起的弧形結(jié)構(gòu)。
[0014]進一步地，循環(huán)氣水洗塔還包括液位控制器，液位控制器包括:感測件，設(shè)置在塔體內(nèi)部，位于洗水分布器與擋板之間；甲醇水流量調(diào)節(jié)閥，設(shè)置在與循環(huán)氣水洗塔的甲醇水排出口相連的外排管線上。
[0015]進一步地，合成氣供應(yīng)部與反應(yīng)氣入口之間的供氣管線上設(shè)有循環(huán)氣入口，循環(huán)氣水洗塔與循環(huán)氣入口相連，甲醇合成系統(tǒng)還包括:循環(huán)氣壓縮機，位于循環(huán)氣水洗塔和循環(huán)氣入口之間的輸氣管線上；合成氣壓縮機，位于合成氣供應(yīng)部和循環(huán)氣入口之間的供氣管線上；凈化槽，位于合成氣壓縮機和循環(huán)氣入口之間的供氣管線上。
[0016]進一步地，連接在循環(huán)氣水洗塔與循環(huán)氣壓縮機之間輸氣管線上設(shè)置有馳放氣排出口，且與馳放氣排出口相連的馳放氣排放管線上設(shè)置有馳放氣流量調(diào)節(jié)閥。
[0017]進一步地，位于循環(huán)氣入口和反應(yīng)氣入口之間的供氣管線包括:第一供氣管線，連接在循環(huán)氣入口和反應(yīng)氣入口之間，且第一供氣管線上設(shè)置有換熱器，換熱器與設(shè)置在反應(yīng)生成氣出口與反應(yīng)生成氣入口之間的粗甲醇輸氣管線相連通；以及第二供氣管線，與第一供氣管線并聯(lián)的連接在循環(huán)氣入口和反應(yīng)氣入口之間，且第二供氣管線上設(shè)有反應(yīng)氣流量調(diào)節(jié)閥。
[0018]進一步地，甲醇合成系統(tǒng)還包括供熱汽包，供熱汽包上設(shè)置有出水口和水汽入口，出水口與位于甲醇合成塔底端的進水口相連通，水汽入口與位于甲醇合成塔頂端的水汽出口相連通。
[0019]應(yīng)用本實用新型的技術(shù)方案，通過在粗甲醇分離器的循環(huán)氣出口與甲醇合成塔反應(yīng)氣入口之間設(shè)置循環(huán)氣水洗塔。利用循環(huán)氣水洗塔對循環(huán)氣進行沖洗，以使得甲醇從循環(huán)氣中脫離，以減少返回至甲醇合成塔中的循環(huán)氣的甲醇含量，進而提高甲醇合成反應(yīng)的效率并且實現(xiàn)了甲醇合成反應(yīng)系統(tǒng)的節(jié)能降耗。
【附圖說明】
[0020]構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0021]圖1示出了根據(jù)本實用新型實施例的甲醇合成系統(tǒng)的流程示意圖；以及
[0022]圖2示出了根據(jù)本實用新型實施例的甲醇合成系統(tǒng)中的循環(huán)氣水洗塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型的實施例中的技術(shù)方案進行詳細的說明，但如下實施例以及附圖僅是用以理解本實用新型，而不能限制本實用新型，本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0024]正如【背景技術(shù)】部分所介紹的，現(xiàn)有技術(shù)中存在循環(huán)氣中甲醇的含量較高，進而造成甲醇合成系統(tǒng)循環(huán)量增、能耗增加等一系列不利影響的問題。為了解決這一問題，本實用新型發(fā)明人提供了一種甲醇合成系統(tǒng)。如圖1所示，該甲醇合成系統(tǒng)包括合成氣供應(yīng)部10、甲醇合成塔20、粗甲醇分離器30和循環(huán)氣水洗塔40。其中甲醇合成塔20設(shè)置有反應(yīng)氣入口和反應(yīng)生成氣出口，合成氣供應(yīng)部10與反應(yīng)氣入口相連。粗甲醇分離器30設(shè)置有反應(yīng)生成氣入口，粗甲醇出口，循環(huán)氣出口。反應(yīng)生成氣入口位于粗甲醇出口和循環(huán)氣出口之間。反應(yīng)生成氣出口與反應(yīng)生成氣入口相連通。循環(huán)氣出口與反應(yīng)氣入口相連通。循環(huán)氣水洗塔40設(shè)置在循環(huán)氣出口與反應(yīng)氣入口之間。
[0025]本發(fā)明所提供的上述甲醇合成系統(tǒng)，通過在粗甲醇分離器的循環(huán)氣出口與甲醇合成塔反應(yīng)氣入口之間設(shè)置循環(huán)氣水洗塔。利用循環(huán)氣水洗塔對循環(huán)氣進行沖洗，以使得甲醇從循環(huán)氣中脫離，以減少返回至甲醇合成塔中的循環(huán)氣的甲醇含量，進而提高甲醇合成反應(yīng)的效率并且實現(xiàn)了甲醇合成反應(yīng)系統(tǒng)的節(jié)能降耗。
[0026]上述甲醇合成系統(tǒng)中的循環(huán)氣水洗塔40采用現(xiàn)有技術(shù)中已有結(jié)構(gòu)即可。更為優(yōu)選地，如圖2所示，上述循環(huán)氣水洗塔包括塔體、洗水分布器410和擋板420。其中，塔體上設(shè)有待水洗氣入口，水洗氣出口，洗水入口，洗水入口位于待水洗氣入口和水洗氣出口之間，待水洗氣入口與循環(huán)氣出口相連，水洗氣出口與反應(yīng)氣入口相連。洗水分布器410設(shè)置在塔體內(nèi)部，位于待水洗氣入口和水洗氣出口之間，且與洗水入口相連通；擋板420設(shè)置在塔體內(nèi)部，位于洗水分布器410與待水洗氣入口之間。
[0027]具有上述結(jié)構(gòu)的循環(huán)氣水洗塔40，利用甲醇與水的無限互溶性，循環(huán)氣經(jīng)由底部充裝一定液位的水對循環(huán)水進行初步洗醇，而擋板420則可以增大循環(huán)氣與水的接觸面積同時減緩循環(huán)氣的流速，使循環(huán)氣中的甲醇最大程度的溶解于水中；之后洗水分布器410會沿著循環(huán)氣運動的反方向再次向循環(huán)氣噴淋水，利用相反運動的特點，用水再次對循環(huán)氣中的甲醇做第二次洗醇，通過上述兩個步驟使循環(huán)其中殘余的甲醇得到了進一步地分離，大大降低了循環(huán)氣中的甲醇含量，提高了下次甲醇合成反應(yīng)的效率。
[0028]優(yōu)選地，在上述循環(huán)氣水洗塔中還包括絲網(wǎng)除霧器430。絲網(wǎng)除霧器430設(shè)置在塔體內(nèi)部，位于水洗氣出口與洗水分布器410之間。通過在塔體內(nèi)部設(shè)置絲網(wǎng)除霧器430，有利于起到氣液分離的作用，濾去循環(huán)氣中的液態(tài)水，保證后續(xù)甲醇合成反應(yīng)的反應(yīng)效率。
[0029]優(yōu)選地，上述循環(huán)氣水洗塔還包括氣體阻擋器440。氣體阻擋器440設(shè)置在塔體內(nèi)部，位于絲網(wǎng)除霧器430與洗水分布器410之間。氣體阻擋器440的設(shè)置，一方面可以對向上運行的循環(huán)氣進行遮擋，使循環(huán)氣返回與洗水分布器410再次接觸，以進一步脫除循環(huán)氣中的甲醇；另一方面可以在對向上運行的循環(huán)氣進行遮擋的同時吸附循環(huán)氣中部分的水霧，對循環(huán)氣進行了氣液分離，與絲網(wǎng)除霧器430的設(shè)置形成階梯式氣液分離結(jié)構(gòu)，進而更好地降低循環(huán)氣中的水霧。
[0030]更為優(yōu)選地，上述氣體阻擋器440具有朝向絲網(wǎng)除霧器凸起的弧形結(jié)構(gòu)。這種弧形結(jié)構(gòu)有利于增大循環(huán)氣與氣體阻擋器440的面積