一種合成氣制乙二醇工藝中的氣體干燥系統(tǒng)及干燥方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種合成氣制乙二醇工藝中的氣體干燥系統(tǒng)，包括通過管路依次相連的氧化酯化塔（1）、冷凝器（2）、干燥裝置和冷卻器（5），所述干燥裝置的底部依次連接有加熱器（6）和循環(huán)機（7），所述冷卻器（5）上部具有氣體出口，其與所述循環(huán)機（7）相連，所述干燥裝置與羰化反應(yīng)單元相連；其中，在所述干燥裝置和所述冷卻器（5）之間的管路上連接有貯槽（8），其內(nèi)部裝有堿液。本發(fā)明所述裝置再生過程中的吹掃置換中不存在對大氣的放空，這樣杜絕了有害氣體的排放，保護了環(huán)境；同時減少了氮氣的消耗，降低了生產(chǎn)成本；另外整個工藝控制過程比較穩(wěn)定，也便于化工人員的生產(chǎn)操作。
【專利說明】—種合成氣制乙二醇工藝中的氣體干燥系統(tǒng)及干燥方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氣體干燥系統(tǒng)及干燥方法，特別是涉及一種用于合成氣制乙二醇工藝中的氣體干燥系統(tǒng)及使用所述系統(tǒng)進行氣體干燥的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]合成氣制乙二醇生產(chǎn)中的酯化單元主要是以羰化單元返回的NO循環(huán)氣、氧氣以及甲醇為原料，在氧化酯化塔內(nèi)通過三氧化二氮與甲醇的酯化反應(yīng)，生成亞硝酸甲酯(麗)和水，其反應(yīng)方程式為:
[0003]N203+2CH30H — 2CH30N0+H20
[0004]從氧化酯化塔頂出口氣體冷卻到5°C后，再經(jīng)過氣體的進一步干燥處理，除去其中微量的水份(因微量的水會使羰化反應(yīng)催化劑失活)，最后送往下游的羰化單元。
[0005]存在的問題:如圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中的氣體干燥系統(tǒng),如圖1所示,包括通過管路依次相連的氧化酯化塔1、冷凝器2、干燥裝置和冷卻器5，所述干燥裝置的底部依次連接有加熱器6和循環(huán)機7，所述冷卻器5上部具有氣體出口，其與所述循環(huán)機7相連，所述干燥裝置與羰化反應(yīng)單元相連；所示干燥裝置為兩個交替進行吸附和再生工作的吸附罐，分別為第一吸附罐3和第二吸附罐4，所述第一吸附罐3和第二吸附罐4的頂部出氣口端分別獨立地與所述羰化反應(yīng)單元、冷卻器5相連，底部入氣口端分別獨立地與冷凝器2和所述加熱器相連。
[0006]所述工作過程具體為:所述第一吸附罐3進行吸附工作，所述第二吸附罐4為再生te ；
[0007]從氧化酯化塔I出來的反應(yīng)氣經(jīng)冷卻后進入第一吸附罐3，所述第一吸附罐3中分子篩吸附掉其中的微量水后送入羰化單元，所述第一吸附罐3準(zhǔn)備進行再生工作；
[0008]在所述第一吸附罐3進行吸附工作的同時，所述第二吸附罐4進行再生過程:首先引入純氮氣對床層進行吹掃、置換；然后打開加熱器，通過循環(huán)機7用熱氮氣解析所述第二吸附罐4中分子篩吸附的水，脫出的水隨氣體帶出，經(jīng)冷卻器5將氣體中帶出的水冷凝下來外排后，氣體回到循環(huán)機7中繼續(xù)利用，關(guān)閉加熱器，采用經(jīng)所述冷卻器5冷卻后的氮氣將所述第二吸附罐4降溫，所述第二吸附罐4準(zhǔn)備進行吸附工作；
[0009](2)所述第二吸附罐4進行吸附工作，所述第一吸附罐3為再生罐進行再生工作，具體過程同上；
[0010]當(dāng)然，先工作的也可以是所述第二吸附罐4，所述第一吸附罐3為再生罐。
[0011]所述工作過程中采用現(xiàn)有技術(shù)中的閥門或者其他任何可以控制流向的裝置改變氣體流向來完成氣體流向的改變。
[0012]從氧化酯化塔I出來的反應(yīng)后氣體(主要是:N2、C0、亞硝酸甲酯、NO、甲醇和微量的水)經(jīng)冷凝器冷卻到5°C左右，進入氣體的干燥系統(tǒng)，該系統(tǒng)中的第一吸附罐3和第二吸附罐4分別交替循環(huán)進行著吸附和再生工作。酯化反應(yīng)氣通過第一吸附罐3中分子篩吸附掉其中的微量水后送入羰化單元；與此同時第二吸附罐4進行再生。再生時先要引入純氮氣或純CO氣體對床層進行吹掃、置換、放空(目的是將氣體中所含的亞硝酸甲酯吹出第二吸附罐4，因為亞硝酸甲酯在140°C時會發(fā)生劇烈的分解反應(yīng)，而再生溫度為180°C以上，所以吸附罐中存在亞硝酸甲酯氣體會十分危險，必須要進行置換)；然后通過循環(huán)機7用熱氮氣(此時加熱器打開)解析所述第二吸附罐4中分子篩吸附的水，脫除的水隨氣體帶出，經(jīng)冷卻器5冷凝后外排；最后再用氮氣(此時加熱器關(guān))將所述第二吸附罐4的溫度降到其工作狀態(tài)下，準(zhǔn)備進行下一循環(huán)的吸附工作。這一過程中便會有大量的有害氣體排入大氣，對環(huán)境保護十分不利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于合成氣制乙二醇工藝中的氣體干燥系統(tǒng)，解決吸附罐再生時吹掃置換過程向大氣中排放有害氣體的問題。
[0014]本發(fā)明還提供了一種使用所述裝置進行氣體干燥的方法。
[0015]一種合成氣制乙二醇工藝中的氣體干燥系統(tǒng)，包括通過管路依次相連的氧化酯化塔、冷凝器、干燥裝置和冷卻器，所述干燥裝置的底部依次連接有加熱器和循環(huán)機，所述冷卻器上部具有氣體出口，其與所述循環(huán)機相連，所述干燥裝置與羰化反應(yīng)單元相連；
[0016]其中，在所述干燥裝置和所述冷卻器之間的管路上連接有貯槽，其內(nèi)部裝有堿液。
[0017]本發(fā)明所述的合成氣制乙二醇工藝中的氣體干燥系統(tǒng)，其中所述堿液為用甲醇配制而成的濃度為10%的堿液。
[0018]本發(fā)明所述的合成氣制乙二醇工藝中的氣體干燥系統(tǒng)，其中所述貯槽還與酯化反應(yīng)單元相連通。
[0019]本發(fā)明所述的合成氣制乙二醇工藝中的氣體干燥系統(tǒng)，其中所述所述干燥裝置為交替進行吸附和再生工作的兩個吸附罐，分別為第一吸附罐和第二吸附罐。
[0020]一種使用所述的合成氣制乙二醇工藝中的氣體干燥系統(tǒng)進行氣體干燥的方法，包括如下步驟:
[0021](I)所述第一吸附罐進行吸附工作，所述第二吸附罐為再生罐；
[0022]從酯化塔出來的反應(yīng)氣經(jīng)冷卻后進入第一吸附罐，所述第一吸附罐中分子篩吸附掉其中的微量水后送入羰化單元，所述第一吸附罐準(zhǔn)備進行再生工作；
[0023]在所述第一吸附罐進行吸附工作的同時，所述第二吸附罐進行再生過程:首先引入純氮氣對床層進行吹掃、置換；然后打開加熱器，通過循環(huán)機用熱氮氣解析所述第二吸附罐中分子篩吸附的水，脫出的水隨氣體帶出，進入貯槽中，貯槽中的堿液吸收氣體中易發(fā)生分解的亞硝酸甲酯，再從所述貯槽出來的氣體經(jīng)冷卻器冷卻后回到循環(huán)機中繼續(xù)利用，關(guān)閉加熱器，采用經(jīng)所述冷卻器冷卻后的氮氣將所述第二吸附罐降溫，所述第二吸附罐準(zhǔn)備進行吸附工作；
[0024](2)所述第二吸附罐進行吸附工作，所述第一吸附罐為再生罐進行再生工作，具體過程同步驟(I);如此反復(fù)循環(huán)；
[0025]其中，所述貯槽中的堿液為用甲醇配制而成的濃度為10%的堿液。
[0026]一種使用所述的合成氣制乙二醇工藝中的氣體干燥系統(tǒng)進行氣體干燥的方法，包括如下步驟:
[0027](I)所述第二吸附罐進行吸附工作，所述第一吸附罐為再生罐；[0028]從酯化塔出來的反應(yīng)氣經(jīng)冷卻后進入第二吸附罐，所述第二吸附罐中分子篩吸附掉其中的微量水后送入羰化單元，所述第二吸附罐準(zhǔn)備進行再生工作；
[0029]在所述第二吸附罐進行吸附工作的同時，所述第一吸附罐進行再生過程:首先引入純氮氣對床層進行吹掃、置換；然后打開加熱器，通過循環(huán)機用熱氮氣解析所述第一吸附罐中分子篩吸附的水，脫出的水隨氣體帶出，進入貯槽中，貯槽中的堿液吸收氣體中的亞硝酸甲酯，從所述貯槽出來的氣體經(jīng)冷卻器冷卻后回到循環(huán)機中繼續(xù)利用，關(guān)閉加熱器，采用經(jīng)所述冷卻器冷卻后的氮氣將所述第一吸附罐降溫，所述第一吸附罐準(zhǔn)備進行吸附工作；
[0030](2)所述第一吸附罐進行吸附工作，所述第二吸附罐為再生罐進行再生工作，具體過程同步驟(I);如此反復(fù)循環(huán)；
[0031]其中，所述貯槽中的堿液為用甲醇配制而成的濃度為10%的堿液。
[0032]本發(fā)明所述方法和裝置與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于:
[0033]本發(fā)明所述方法和裝置在干燥裝置的出口端增設(shè)一個貯槽，槽內(nèi)裝有用甲醇配制而成的10%的堿液(不用水進行堿液的配制是因為氣體中的酯與水發(fā)生反應(yīng))，這樣吸附罐在進行再生時，首先通過循環(huán)機將罐體內(nèi)的這部分氣體經(jīng)過堿液貯槽循環(huán)，這樣氣體中含有10%左右的亞硝酸甲酯氣就被堿液吸收，而不需要進行放空處理，這樣減少了對大氣的污染，另可解決亞硝酸甲酯在高溫時分解。待亞硝酸甲酯氣被完全吸收后，再按上述方法繼續(xù)下面的再生工作；堿液槽經(jīng)過一段時間的吸收，濃度降至5%后，可將其送入酯化單元，回收其中的甲醇后繼續(xù)使用。本發(fā)明所述裝置再生過程中的吹掃置換中不存在對大氣的放空，這樣杜絕了所含約15%的C0，5%的NO以及10%的亞硝酸甲酯等有害氣體的排放，保護了環(huán)境；同時本技術(shù)方案的吹掃置換由于只是在內(nèi)部循環(huán)，不放空，這樣也就減少了氮氣的消耗，降低了生產(chǎn)成本；另外整個工藝控制過程比較穩(wěn)定，也便于化工人員的生產(chǎn)操作。
[0034]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的裝置及方法作進一步說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中合成氣制乙二醇工藝中的氣體干燥系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2為本發(fā)明中合成氣制乙二醇工藝中的氣體干燥系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖3為本發(fā)明所述裝置在一種工作狀態(tài)下的氣體流向圖；
[0038]圖4為本發(fā)明所述裝置在另一種工作狀態(tài)下的氣體流向圖。
【具體實施方式】
[0039]實施例1
[0040]如圖2所示，一種合成氣制乙二醇工藝中的氣體干燥系統(tǒng)，包括通過管路依次相連的氧化酯化塔1、冷凝器2、干燥裝置和冷卻器5，所述干燥裝置的底部依次連接有加熱器6和循環(huán)機7，所述冷卻器5上部具有氣體出口，其與所述循環(huán)機7相連，所述干燥裝置與羰化反應(yīng)單元相連；
[0041]其中，在所述干燥裝置和所述冷卻器5之間的管路上連接有貯槽8，其內(nèi)部裝有堿液。所述堿液為用甲醇配制而成的濃度為10%的堿液。
[0042]所述貯槽8還與酯化反應(yīng)單元相連通。
[0043]所述所述干燥裝置為交替進行吸附和再生工作的兩個吸附罐，分別為第一吸附罐3和第二吸附罐4。
[0044]實施例2
[0045]一種使用所述的合成氣制乙二醇工藝中的氣體干燥系統(tǒng)進行氣體干燥的方法，如圖3所示(其中實線箭頭所示方向為反應(yīng)氣的運動方向，虛線箭頭所示方向為循環(huán)氮氣的運動方向)，包括如下步驟:
[0046]I)所述第一吸附罐3進行吸附工作，所述第二吸附罐4為再生罐；
[0047]從氧化酯化塔I出來的反應(yīng)氣經(jīng)冷卻后進入第一吸附罐3，所述第一吸附罐3中分子篩吸附掉其中的微量水后送入羰化單元，所述第一吸附罐3準(zhǔn)備進行再生工作；
[0048]在所述第一吸附罐3進行吸附工作的同時，所述第二吸附罐4進行再生過程:首先引入純氮氣對床層進行吹掃、置換；然后打開加熱器6，通過循環(huán)機7用熱氮氣解析所述第二吸附罐4中分子篩吸附的水，脫出的水隨氣體帶出，進入貯槽8中，所述貯槽8中的堿液吸收氣體中的亞硝酸甲酯，從所述貯槽8出來的氣體經(jīng)冷卻器5冷卻后回到循環(huán)機7中繼續(xù)利用，關(guān)閉所述加熱器6，采用經(jīng)所述冷卻器5冷卻后的氮氣將所述第二吸附罐4降溫，所述第二吸附罐4準(zhǔn)備進行吸附工作；
[0049]2)所述第二吸附罐4進行吸附工作，所述第一吸附罐3為再生罐進行再生工作，具體過程同步驟I);如此反復(fù)循環(huán)；
[0050]其中，所述貯槽8中的堿液為用甲醇配制而成的濃度為10%的堿液。
[0051]實施例3
[0052]一種使用所述的合成氣制乙二醇工藝中的氣體干燥系統(tǒng)進行氣體干燥的方法，如圖4所示(其中實線箭頭所示方向為反應(yīng)氣的運動方向，虛線箭頭所示方向為循環(huán)氮氣的運動方向)，包括如下步驟:
[0053]I)所述第二吸附罐4進行吸附工作，所述第一吸附罐3為再生罐；
[0054]從氧化酯化塔I出來的反應(yīng)氣經(jīng)冷卻后進入第二吸附罐4，所述第二吸附罐4中分子篩吸附掉其中的微量水后送入羰化單元，所述第二吸附罐4準(zhǔn)備進行再生工作；
[0055]在所述第二吸附罐4進行吸附工作的同時，所述第一吸附罐3進行再生過程:首先引入純氮氣對床層進行吹掃、置換；然后打開加熱器6，通過循環(huán)機7用熱氮氣解析所述第一吸附罐3中分子篩吸附的水，脫出的水隨氣體帶出，進入貯槽8中，所述貯槽8中的堿液吸收氣體中的亞硝酸甲酯，從所述貯槽8出來的氣體經(jīng)冷卻器5冷卻后回到循環(huán)機7中繼續(xù)利用，關(guān)閉所述加熱器6，采用經(jīng)所述冷卻器5冷卻后的氮氣將所述第一吸附罐3降溫，所述第一吸附罐3準(zhǔn)備進行吸附工作；
[0056]2)所述第一吸附罐3進行吸附工作，所述第二吸附罐4為再生罐進行再生工作，具體過程同步驟I);如此反復(fù)循環(huán)；
[0057]其中，所述貯槽8中的堿液為用甲醇配制而成的濃度為10%的堿液。
[0058]以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種合成氣制乙二醇工藝中的氣體干燥系統(tǒng)，其特征在于:包括通過管路依次相連的氧化酯化塔(I)、冷凝器(2)、干燥裝置和冷卻器(5)，所述干燥裝置的底部依次連接有加熱器(6)和循環(huán)機(7)，所述冷卻器(5)上部具有氣體出口，其與所述循環(huán)機(7)相連，所述干燥裝置與羰化反應(yīng)單元相連； 其中，在所述干燥裝置和所述冷卻器(5 )之間的管路上連接有貯槽(8 )，其內(nèi)部裝有堿液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氣制乙二醇工藝中的氣體干燥系統(tǒng)，其特征在于:所述堿液為用甲醇配制而成的濃度為10%的堿液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的合成氣制乙二醇工藝中的氣體干燥系統(tǒng)，其特征在于:所述貯槽(8)還與酯化反應(yīng)單元相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的合成氣制乙二醇工藝中的氣體干燥系統(tǒng)，其特征在于:所述所述干燥裝置為交替進行吸附和再生工作的兩個吸附罐，分別為第一吸附罐(3)和第二吸附罐(4)。
5.一種使用權(quán)利要求4所述的合成氣制乙二醇工藝中的氣體干燥系統(tǒng)進行氣體干燥的方法，其特征在于:包括如下步驟: 1)所述第一吸附罐(3)進行吸附工作，所述第二吸附罐(4)為再生罐； 從氧化酯化塔(I)出來的反 應(yīng)氣經(jīng)冷卻后進入第一吸附罐(3)，所述第一吸附罐(3)中分子篩吸附掉其中的微量水后送入羰化單元，所述第一吸附罐(3)準(zhǔn)備進行再生工作； 在所述第一吸附罐(3)進行吸附工作的同時，所述第二吸附罐(4)進行再生過程:首先引入純氮氣對床層進行吹掃、置換；然后打開加熱器(6)，通過循環(huán)機(7)用熱氮氣解析所述第二吸附罐(4)中分子篩吸附的水，脫出的水隨氣體帶出，進入貯槽(8)中，所述貯槽(8)中的堿液吸收氣體中的亞硝酸甲酯，從所述貯槽(8)出來的氣體經(jīng)冷卻器(5)冷卻后回到循環(huán)機(7)中繼續(xù)利用，關(guān)閉所述加熱器(6)，采用經(jīng)所述冷卻器(5)冷卻后的氮氣將所述第二吸附罐(4)降溫，所述第二吸附罐(4)準(zhǔn)備進行吸附工作； 2)所述第二吸附罐(4)進行吸附工作，所述第一吸附罐(3)為再生罐進行再生工作，具體過程同步驟I);如此反復(fù)循環(huán)； 其中，所述貯槽(8)中的堿液為用甲醇配制而成的濃度為10%的堿液。
6.一種使用權(quán)利要求4所述的合成氣制乙二醇工藝中的氣體干燥系統(tǒng)進行氣體干燥的方法，其特征在于:包括如下步驟: 1)所述第二吸附罐(4)進行吸附工作，所述第一吸附罐(3)為再生罐； 從氧化酯化塔(I)出來的反應(yīng)氣經(jīng)冷卻后進入第二吸附罐(4)，所述第二吸附罐(4)中分子篩吸附掉其中的微量水后送入羰化單元，所述第二吸附罐(4)準(zhǔn)備進行再生工作； 在所述第二吸附罐(4)進行吸附工作的同時，所述第一吸附罐(3)進行再生過程:首先引入純氮氣對床層進行吹掃、置換；然后打開加熱器(6)，通過循環(huán)機(7)用熱氮氣解析所述第一吸附罐(3)中分子篩吸附的水，脫出的水隨氣體帶出，進入貯槽(8)中，所述貯槽(8)中的堿液吸收氣體中的亞硝酸甲酯，從所述貯槽(8)出來的氣體經(jīng)冷卻器(5)冷卻后回到循環(huán)機(7)中繼續(xù)利用，關(guān)閉所述加熱器(6)，采用經(jīng)所述冷卻器(5)冷卻后的氮氣將所述第一吸附罐(3)降溫，所述第一吸附罐(3)準(zhǔn)備進行吸附工作； 2)所述第一吸附罐(3)進行吸附工作，所述第二吸附罐(4)為再生罐進行再生工作，具體過程同步驟I);如此反復(fù)循環(huán)；其中，所述貯槽(8)中的堿液為用 甲醇配制而成的濃度為10%的堿液。
【文檔編號】C07C201/04GK103480247SQ201310429057
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】李紅, 段巍, 周軍 申請人:安徽淮化股份有限公司