甲醇合成系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)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(lèi)化合物的主要原料，隨著烯烴類(lèi)化合物用途的不斷被挖掘，甲醇的需求量越來(lái)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?xì)怏w，含甲醇?xì)怏w被輸送至粗甲醇分離器，并在粗甲醇分離器進(jìn)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(huì)繼續(xù)進(jìn)入甲醇合成反應(yīng)器進(jìn)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(guò)程可以看出，甲醇合成反應(yīng)是可逆反應(yīng)。這也就是說(shuō)，在甲醇合成過(guò)程中，進(jìn)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(jìn)行，而進(jìn)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(jìn)行，并且會(huì)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(huì)導(dǎo)致空冷器及水冷卻器的換熱效果變差，從而使得進(jìn)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(huì)導(dǎo)致粗甲醇分離器分離效率變差，從而使得通過(guò)粗甲醇分離器分離后的循環(huán)氣中夾帶的甲醇量增加，進(jìn)而導(dǎo)致進(jìn)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(jìn)行。
[0006]同時(shí)通過(guò)目前各甲醇廠生產(chǎn)運(yùn)行狀況來(lái)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(lèi)粗甲醇分離器也不能實(shí)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(huì)夾帶一定量的甲醇(最低循環(huán)氣中的甲醇含量也達(dá)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(jìn)入甲醇合成反應(yīng)后會(huì)影響甲醇合成反應(yīng)的進(jìn)行，達(dá)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(jìn)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(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)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(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(cè)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(jìn)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(jī)，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(jī)，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(jī)和循環(huán)氣入口之間的供氣管線上。
[0016]進(jìn)一步地，連接在循環(huán)氣水洗塔與循環(huán)氣壓縮機(jī)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(shí)用新型的技術(shù)方案，通過(guò)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(duì)循環(huán)氣進(jìn)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(jìn)而提高甲醇合成反應(yīng)的效率并且實(shí)現(xiàn)了甲醇合成反應(yīng)系統(tǒng)的節(jié)能降耗。
【附圖說(shuō)明】
[0020]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0021]圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)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(shí)用新型實(shí)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(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，但如下實(shí)施例以及附圖僅是用以理解本實(shí)用新型，而不能限制本實(shí)用新型，本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)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(jìn)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(wèn)題。為了解決這一問(wèn)題，本實(shí)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(guò)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(duì)循環(huán)氣進(jìn)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(jìn)而提高甲醇合成反應(yīng)的效率并且實(shí)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(wú)限互溶性，循環(huán)氣經(jīng)由底部充裝一定液位的水對(duì)循環(huán)水進(jìn)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(shí)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(huì)沿著循環(huán)氣運(yùn)動(dòng)的反方向再次向循環(huán)氣噴淋水，利用相反運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，用水再次對(duì)循環(huán)氣中的甲醇做第二次洗醇，通過(guò)上述兩個(gè)步驟使循環(huán)其中殘余的甲醇得到了進(jìn)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(guò)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(duì)向上運(yùn)行的循環(huán)氣進(jìn)行遮擋，使循環(huán)氣返回與洗水分布器410再次接觸，以進(jìn)一步脫除循環(huán)氣中的甲醇；另一方面可以在對(duì)向上運(yùn)行的循環(huán)氣進(jìn)行遮擋的同時(shí)吸附循環(huán)氣中部分的水霧，對(duì)循環(huán)氣進(jìn)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(jìn)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