丁醇尾氣回收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型的丁醇尾氣回收系統(tǒng)，其中，回收系統(tǒng)包括：第一壓縮機、丁醛精餾塔、干燥裝置、換熱器、第一氣液分離罐、丙烷精餾塔、丙烯精餾塔、第二氣液分離罐。本實用新型的技術(shù)方案結(jié)構(gòu)簡單、效率較高，可以很好的處理丁醇尾氣。
【專利說明】
丁醇尾氣回收系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及化工尾氣的回收利用，特別是涉及一種丁醇尾氣回收系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]通常化工廠生產(chǎn)丁醇采用羰基合成反應(yīng)。羰基合成反應(yīng)過程中為了防止丙烷等惰性組分的累積，需要從系統(tǒng)的循環(huán)回路中連續(xù)排放出一部分尾氣。通常這部分尾氣的來源包括羰基合成反應(yīng)器、丙烯吸收塔、丁醛穩(wěn)定塔和粗丁醇收集槽。尾氣中含有價值較高的可利用的丙烯和丙烷，而丙烯和丙烷均為極其重要的化工原料。目前這部分丁醇尾氣主要排至火炬直接燃燒，一方面造成了資源的浪費，另一方面造成了環(huán)境污染?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種效率較高的，可以很好的處理丁醇尾氣的丁醇尾氣回收系統(tǒng)。
[0004]本實用新型的丁醇尾氣回收系統(tǒng)，包括:
[0005]用于壓縮丁醇尾氣的第一壓縮機；
[0006]用于對壓縮后的丁醇尾氣精餾，使丁醇尾氣脫除丁醛并產(chǎn)出丁醛的丁醛精餾塔， 與所述第一壓縮機通過管路連接；
[0007]用于使脫除丁醛后的丁醇尾氣脫除水與二氧化碳的干燥裝置，與所述丁醛精餾塔通過管路連接；
[0008]用于使脫除水與二氧化碳后的丁醇尾氣冷卻降溫，形成第一氣液混合物的換熱器，與干燥裝置通過管路連接；
[0009]用于使第一氣液混合物中的氣相、液相分離的第一氣液分離罐，與換熱器通過管路連接；
[0010]用于對第一氣液混合物分離出的液相精餾，產(chǎn)出丙烷與包含丙烯的氣相的丙烷精餾塔，與第一氣液分離罐通過管路連接；
[0011]用于對所述丙烷精餾塔精餾產(chǎn)生的包含丙烯的氣相精餾的丙烯精餾塔，與丙烷精餾塔通過管路連接；
[0012]用于使丙烯精餾塔產(chǎn)出的氣相冷卻降溫，形成第二氣液混合物，并分離氣液混合物中液相、氣相的第二氣液分離罐。
[0013]本實用新型的丁醇尾氣回收系統(tǒng)，其中，還包括用于向所述換熱器提供冷量的混合冷劑制冷系統(tǒng)，所述混合冷劑制冷系統(tǒng)沿混合冷劑流動方向依次包括用于對混合冷劑壓縮的混合冷劑壓縮機、水冷器，所述水冷器通過第一管路連通節(jié)流閥，所述節(jié)流閥通過回流管路連接混合冷劑緩沖罐，混合冷劑緩沖罐連通混合冷劑壓縮機的入口，所述混合冷劑在混合冷劑壓縮機與混合冷劑緩沖罐之間循環(huán)，第一管路經(jīng)過丙烷精餾塔的塔底再沸器，回流管路經(jīng)過丙烯精餾塔的塔頂冷凝器以及換熱器，第一管路中的混合冷劑在丙烷精餾塔的塔底再沸器中提供熱量，回流管路中的混合冷劑在丙烯精餾塔的塔頂冷凝器以及換熱器中提供冷量。
[0014]本實用新型的丁醇尾氣回收系統(tǒng)，其中，還包括用于向所述換熱器提供冷量的透平膨脹機。
[0015]本實用新型的丁醇尾氣回收系統(tǒng)，其中，干燥裝置包括:
[0016]第一干燥器、第二干燥器，第一干燥器、第二干燥器分別與所述丁醛精餾塔通過管路連接，以使脫除丁醛后的丁醇尾氣脫除水與二氧化碳；
[0017]熱沖洗管路，一端通過第二管路連接于第一氣液分離罐的氣體出口，另一端分別連接第一干燥器、第二干燥器的熱吹氣進(jìn)口，熱沖洗管路上設(shè)置有加熱器；
[0018]冷吹管路，一端通過第二管路連接于第一氣液分離罐的氣體出口，另一端分別連接第一干燥器、第二干燥器的冷吹氣進(jìn)口；
[0019]排氣管路，一端分別與第一干燥器的再生氣出口、第二干燥器的再生氣出口連通， 另一端連接分離器，以使排出的再生氣經(jīng)過分離器分離后排至燃燒系統(tǒng)。
[0020]本實用新型的丁醇尾氣回收系統(tǒng)，其中，第二管路的一端連接于第一氣液分離罐的氣體出口，第二管路的另一端分別與熱沖洗管路、冷吹管路連接，第二管路上設(shè)置有膨脹機或混合冷卻劑制冷系統(tǒng)，第二管路經(jīng)過換熱器，以使第一氣液分離罐分離出的氣相經(jīng)膨脹機或混合冷卻劑制冷系統(tǒng)制冷后，在換熱器內(nèi)提供冷量后進(jìn)入熱沖洗管路或冷吹管路。
[0021]本實用新型的丁醇尾氣回收系統(tǒng)，其中，丙烯精餾塔的底部設(shè)置有流體出口，通過第三管路連接丙烷精餾塔的上部進(jìn)口，以使丙烯精餾塔的塔底釜液通過第三管路返回丙烷精饋塔提純。
[0022]本實用新型的丁醇尾氣回收系統(tǒng)，其中，第二氣液分離罐的頂部的氣體出口與排尾氣管路連通，所述排尾氣管路經(jīng)過換熱器，以使所述排尾氣管路中的由第二氣液分離罐排出的氣體冷卻。
[0023]本實用新型的技術(shù)方案結(jié)構(gòu)簡單、效率較高，可以很好的處理丁醇尾氣。【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的丁醇尾氣回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實施方式】
[0025]如圖1所示，本實用新型的丁醇尾氣回收系統(tǒng)，包括:[〇〇26]用于壓縮丁醇尾氣的第一壓縮機C1;
[0027]用于對壓縮后的丁醇尾氣精餾，使丁醇尾氣脫除丁醛并產(chǎn)出丁醛的丁醛精餾塔 VI，與第一壓縮機通過管路連接；
[0028]用于使脫除丁醛后的丁醇尾氣脫除水與二氧化碳的干燥裝置V2,與丁醛精餾塔通過管路連接；
[0029]用于使脫除水與二氧化碳后的丁醇尾氣冷卻降溫，形成第一氣液混合物的換熱器 E1，與干燥裝置V2通過管路連接；
[0030]用于使第一氣液混合物中的氣相、液相分離的第一氣液分離罐V3,與換熱器E1通過管路連接；
[0031]用于對第一氣液混合物分離出的液相精餾，產(chǎn)出丙烷與包含丙烯的氣相的丙烷精餾塔V4，與第一氣液分離罐V3通過管路連接；
[0032]用于對丙烷精餾塔精餾產(chǎn)生的包含丙烯的氣相精餾的丙烯精餾塔V5,與丙烷精餾塔V4通過管路連接；
[0033]用于使丙烯精餾塔產(chǎn)出的氣相冷卻降溫，形成第二氣液混合物，并分離氣液混合物中液相、氣相的第二氣液分離罐V6。
[0034]本實用新型的丁醇尾氣回收系統(tǒng)，其中，還包括用于向換熱器提供冷量的混合冷劑制冷系統(tǒng)，混合冷劑制冷系統(tǒng)沿混合冷劑流動方向依次包括用于對混合冷劑壓縮的混合冷劑壓縮機、水冷器，水冷器通過第一管路連通節(jié)流閥，節(jié)流閥通過回流管路連接混合冷劑緩沖罐，混合冷劑緩沖罐連通混合冷劑壓縮機的入口，混合冷劑在混合冷劑壓縮機與混合冷劑緩沖罐之間循環(huán)，第一管路經(jīng)過丙烷精餾塔V4的塔底再沸器，回流管路經(jīng)過丙烯精餾塔V5的塔頂冷凝器以及換熱器E1，第一管路中的混合冷劑在丙烷精餾塔的塔底再沸器中提供熱量，回流管路中的混合冷劑在丙烯精餾塔的塔頂冷凝器以及換熱器中提供冷量。
[0035]本實用新型的丁醇尾氣回收系統(tǒng)，其中，還包括用于向換熱器E1提供冷量的透平膨脹機。
[0036]本實用新型的丁醇尾氣回收系統(tǒng)，其中，干燥裝置V2包括:
[0037]第一干燥器、第二干燥器，第一干燥器、第二干燥器分別與丁醛精餾塔VI通過管路連接，以使脫除丁醛后的丁醇尾氣脫除水與二氧化碳；
[0038]熱沖洗管路，一端通過第二管路連接于第一氣液分離罐的氣體出口，另一端分別連接第一干燥器、第二干燥器的熱吹氣進(jìn)口，熱沖洗管路上設(shè)置有加熱器；
[0039]冷吹管路，一端通過第二管路連接于第一氣液分離罐的氣體出口，另一端分別連接第一干燥器、第二干燥器的冷吹氣進(jìn)口；
[0040]排氣管路，一端分別與第一干燥器的再生氣出口、第二干燥器的再生氣出口連通， 另一端連接分離器，以使排出的再生氣經(jīng)過分離器分離后排至燃燒系統(tǒng)。
[0041]本實用新型的丁醇尾氣回收系統(tǒng)，其中，第二管路的一端連接于第一氣液分離罐 V3的氣體出口，第二管路的另一端分別與熱沖洗管路、冷吹管路連接，第二管路上設(shè)置有膨脹機T1，第二管路經(jīng)過換熱器E1，以使第一氣液分離罐V3分離出的氣相經(jīng)膨脹機T1制冷后， 在換熱器E1內(nèi)提供冷量后進(jìn)入熱沖洗管路或冷吹管路。
[0042]本實用新型的丁醇尾氣回收系統(tǒng)，其中，丙烯精餾塔V5的底部設(shè)置有流體出口，通過第三管路連接丙烷精餾塔V4的上部進(jìn)口，以使丙烯精餾塔的塔底釜液通過第三管路返回丙燒精饋塔提純。
[0043]本實用新型的丁醇尾氣回收系統(tǒng)，其中，第二氣液分離罐V6的頂部的氣體出口與排尾氣管路連通，排尾氣管路經(jīng)過換熱器E1，以使排尾氣管路中的由第二氣液分離罐排出的氣體冷卻。
[0044]本實用新型的丁醇尾氣回收系統(tǒng)的其他實施例中，還包括用于向換熱器提供冷量的透平膨脹機。
[0045]本實用新型的丁醇尾氣回收系統(tǒng)的其他實施例中，第二管路上設(shè)置有混合冷卻劑制冷系統(tǒng)，第二管路經(jīng)過換熱器，以使第一氣液分離罐分離出的氣相經(jīng)混合冷卻劑制冷系統(tǒng)制冷后，在換熱器內(nèi)提供冷量后進(jìn)入熱沖洗管路或冷吹管路。
[0046]本實用新型的技術(shù)方案結(jié)構(gòu)簡單、效率較高，可以很好的處理丁醇尾氣。
[0047]本實用新型的技術(shù)方案的優(yōu)點是:能耗低、操作簡單、無吸收劑的消耗。
[0048]本實用新型的丁醇尾氣回收系統(tǒng)，其中，混合冷劑制冷系統(tǒng)可以由氮膨脹制冷循環(huán)系統(tǒng)替代。
[0049]丁醇尾氣回收的具體實施例:
[0050]來自丙烯吸收塔和丁醇穩(wěn)定塔的丁醇尾氣進(jìn)入緩沖罐充分混合后進(jìn)入第一壓縮機C1，將壓力提升至1.5MPa，并冷卻至40°C。增壓后的混合氣與羰基合成反應(yīng)器排放氣混合，進(jìn)入丁醛精餾塔VI。
[0051]第一壓縮機C1為電機驅(qū)動的往復(fù)式壓縮機，共兩臺，一用一備?；旌虾蟮亩〈嘉矚膺M(jìn)入丁醛精餾塔VI，在丁醛精餾塔VI內(nèi)實現(xiàn)丁醛同其他組分的分離，塔底得到正丁醛、異丁醛產(chǎn)品，送往丁醇裝置，塔底氣相進(jìn)行干燥脫水工序。經(jīng)本工序后丁醇尾氣中的丁醛摩爾含量 SlOOppm。
[0052]干燥裝置V2由兩臺干燥器、一臺加熱器、一臺冷卻器、一臺分離器組成。一干燥器吸附，另一臺干燥器再生，兩塔交替進(jìn)行。再生分加熱和冷卻兩個步驟，經(jīng)干燥后的氣體露點低于_70°C。[〇〇53]干燥裝置V2的等壓干燥過程如下:
[0054]混合氣(即脫除丁醛后的丁醇尾氣)首先進(jìn)入第一干燥器，其中裝填的干燥劑將混合氣中的水分吸附下來，以滿足后續(xù)液化分離系統(tǒng)的運行要求。與此同時，第二干燥器處于再生過程。
[0055]干燥塔的再生過程包括加熱再生和吹冷兩個步驟。在加熱再生過程中，第一氣液分離罐分離出的氣相經(jīng)加熱器升溫后沖洗需要再生的第二干燥塔，使吸附劑升溫，其中的水分得以解吸出來，解吸氣經(jīng)冷卻和分液后排放至燃燒系統(tǒng)。在吹冷過程中，再生氣體直接去處于再生狀態(tài)的第二干燥塔，將第二干燥塔溫度降至常溫。此時第二塔完成了再生過程。
[0056]待第一塔吸附過程結(jié)束后，兩塔進(jìn)行切換，如此循環(huán)。[〇〇57] 干燥好的混合氣溫度約40°C，壓力約1.45MPa，進(jìn)入冷箱，經(jīng)過換熱器E1，溫度降低至一定溫度出換熱器E1，進(jìn)入第一氣液分離罐V3。[〇〇58]第一氣液分離罐V3分離的氣相是以氮氫氣為主的輕組分，復(fù)溫后進(jìn)入膨脹機T1膨脹制冷，最終提供冷量后出換熱器E1，作為干燥裝置V2的再生氣;液相則是以丙烯和丙烷為主，減壓后進(jìn)入丙烷精餾塔V4,在丙烷精餾塔V4中以丙烷為主要組分的丙烷從塔底抽出，經(jīng)栗增壓后進(jìn)入丙烷儲罐儲存。塔頂氣相進(jìn)入丙烯精餾塔V5，丙烯精餾塔V5采用部分回流，部分抽出的方式從塔頂獲取純度為96.6%的丙烯產(chǎn)品，塔底釜液通過栗返回丙烷精餾塔V4繼續(xù)提純。
[0059]本系統(tǒng)冷量除第一氣液分離罐V3分離的氣相膨脹提供外，還采用了閉式的混合冷劑制冷系統(tǒng)?；旌侠鋭┲评湎到y(tǒng)中的制冷劑主要由乙烯、丙烯按照一定比例混合而成。制冷流程如下:
[0060]混合工質(zhì)壓力約0.04MPa，經(jīng)過混合冷劑壓縮機先壓縮至2.0MPa左右，水冷后為丙烷精餾塔V4提供再沸，再沸后的混合冷劑被液化，經(jīng)節(jié)流減壓后為丙烯精餾塔V5的塔頂冷凝器提供冷量，最終至換熱器E1復(fù)溫出冷箱，回到混合冷劑緩沖罐，完成整個制冷循環(huán)。
[0061]以上僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種丁醇尾氣回收系統(tǒng)，其特征在于，包括:用于壓縮丁醇尾氣的第一壓縮機；用于對壓縮后的丁醇尾氣精餾，使丁醇尾氣脫除丁醛并產(chǎn)出丁醛的丁醛精餾塔，與所 述第一壓縮機通過管路連接；用于使脫除丁醛后的丁醇尾氣脫除水與二氧化碳的干燥裝置，與所述丁醛精餾塔通過 管路連接；用于使脫除水與二氧化碳后的丁醇尾氣冷卻降溫，形成第一氣液混合物的換熱器，與 干燥裝置通過管路連接；用于使第一氣液混合物中的氣相、液相分離的第一氣液分離罐，與換熱器通過管路連 接；用于對第一氣液混合物分離出的液相精餾，產(chǎn)出丙烷與包含丙烯的氣相的丙烷精餾 塔，與第一氣液分離罐通過管路連接；用于對所述丙烷精餾塔精餾產(chǎn)生的包含丙烯的氣相精餾的丙烯精餾塔，與丙烷精餾塔 通過管路連接；用于使丙烯精餾塔產(chǎn)出的氣相冷卻降溫，形成第二氣液混合物，并分離氣液混合物中 液相、氣相的第二氣液分離罐。2.如權(quán)利要求1所述的丁醇尾氣回收系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于向所述換熱器提供 冷量的混合冷劑制冷系統(tǒng)，所述混合冷劑制冷系統(tǒng)沿混合冷劑流動方向依次包括用于對混 合冷劑壓縮的混合冷劑壓縮機、水冷器，所述水冷器通過第一管路連通節(jié)流閥，所述節(jié)流閥 通過回流管路連接混合冷劑緩沖罐，混合冷劑緩沖罐連通混合冷劑壓縮機的入口，所述混 合冷劑在混合冷劑壓縮機與混合冷劑緩沖罐之間循環(huán)，第一管路經(jīng)過丙烷精餾塔的塔底再 沸器，回流管路經(jīng)過丙烯精餾塔的塔頂冷凝器以及換熱器，第一管路中的混合冷劑在丙烷 精餾塔的塔底再沸器中提供熱量，回流管路中的混合冷劑在丙烯精餾塔的塔頂冷凝器以及 換熱器中提供冷量。3.如權(quán)利要求1所述的丁醇尾氣回收系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于向所述換熱器提供 冷量的透平膨脹機。4.如權(quán)利要求2所述的丁醇尾氣回收系統(tǒng)，其特征在于，干燥裝置包括:第一干燥器、第二干燥器，第一干燥器、第二干燥器分別與所述丁醛精餾塔通過管路連 接，以使脫除丁醛后的丁醇尾氣脫除水與二氧化碳；熱沖洗管路，一端通過第二管路連接于第一氣液分離罐的氣體出口，另一端分別連接 第一干燥器、第二干燥器的熱吹氣進(jìn)口，熱沖洗管路上設(shè)置有加熱器；冷吹管路，一端通過第二管路連接于第一氣液分離罐的氣體出口，另一端分別連接第 一干燥器、第二干燥器的冷吹氣進(jìn)口；排氣管路，一端分別與第一干燥器的再生氣出口、第二干燥器的再生氣出口連通，另一 端連接分離器，以使排出的再生氣經(jīng)過分離器分離后排至燃燒系統(tǒng)。5.如權(quán)利要求4所述的丁醇尾氣回收系統(tǒng)，其特征在于，第二管路的一端連接于第一氣 液分離罐的氣體出口，第二管路的另一端分別與熱沖洗管路、冷吹管路連接，第二管路上設(shè) 置有膨脹機或混合冷卻劑制冷系統(tǒng)，第二管路經(jīng)過換熱器，以使第一氣液分離罐分離出的 氣相經(jīng)膨脹機或混合冷卻劑制冷系統(tǒng)制冷后，在換熱器內(nèi)提供冷量后進(jìn)入熱沖洗管路或冷吹管路。6.如權(quán)利要求5所述的丁醇尾氣回收系統(tǒng)，其特征在于，丙烯精餾塔的底部設(shè)置有流體 出口，通過第三管路連接丙烷精餾塔的上部進(jìn)口，以使丙烯精餾塔的塔底釜液通過第三管 路返回丙烷精餾塔提純。7.如權(quán)利要求6所述的丁醇尾氣回收系統(tǒng)，其特征在于，第二氣液分離罐的頂部的氣體 出口與排尾氣管路連通，所述排尾氣管路經(jīng)過換熱器，以使所述排尾氣管路中的由第二氣 液分離罐排出的氣體冷卻。
【文檔編號】C07C11/06GK205687839SQ201620599846
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月17日 公開號201620599846.6, CN 201620599846, CN 205687839 U, CN 205687839U, CN-U-205687839, CN201620599846, CN201620599846.6, CN205687839 U, CN205687839U
【發(fā)明人】徐小勤, 楊博云
【申請人】中科瑞奧能源科技股份有限公司