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利用低温甲醇洗系统压差能发电装置的制作方法

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1.本实用新型属于甲醇制备技术领域,涉及甲醇制备过程中的能量收集装置,具体为利用低温甲醇洗系统压差能发电装置。


背景技术:

2.现有甲醇制备工艺中,用于合成甲醇的粗原料气是通过低温甲醇洗工艺进行纯化的,低温甲醇洗工艺,其是以冷甲醇为吸收溶剂,利用甲醇在低温下对酸性气体溶解度极大的优良特性,吸收并脱除粗原料气中的酸性气体。甲醇的粗原料气中含有硫化氢、二氧化碳、一氧化碳和氢气,甲醇洗的主要目的利用纯甲醇洗掉粗原料气中的硫化氢,其次是吸收掉一部分多余的二氧化碳,对粗原料气进行纯化,同时对粗原料气中的一氧化碳和二氧化碳比例进行调节,形成甲醇合成气,甲醇的洗气过程主要是在洗气塔内进行的,洗完气的甲醇成为富甲醇,洗完气之后的富甲醇从洗气塔流向闪蒸塔。但是一般甲醇在洗气塔内的压力较高,而进入闪蒸塔时的压力较低。因此,现有技术中常常是将洗气塔和闪蒸塔之间这一部分压差能被释放掉,造成能量的白白浪费。


技术实现要素:

3.针对上述现有技术中甲醇合成工艺中洗气塔和闪蒸塔之间这一部分压差能被释放掉,造成能量的白白浪费的问题,本实用新型提出了利用低温甲醇洗系统压差能发电装置。其具体技术方案如下:
4.利用低温甲醇洗系统压差能发电装置,包括主洗塔、发电机构和闪蒸塔,所述主洗塔通过发电机构与闪蒸塔连通。
5.进一步限定,所述发电机构包括无硫发电机构和含硫发电机构,所述主洗塔通过无硫发电机构与闪蒸塔连通,所述主洗塔通过含硫发电机构与闪蒸塔连通。
6.进一步限定,所述无硫发电机构包括无硫甲醇总调节阀、无硫甲醇分流阀、无硫甲醇发电开关阀以及无硫甲醇发电机,所述无硫甲醇分流阀和无硫甲醇发电开关阀均通过无硫甲醇总调节阀与主洗塔连通,所述无硫甲醇发电开关阀与无硫甲醇发电机连通,所述无硫甲醇分流阀和无硫甲醇发电机均与闪蒸塔连通。
7.进一步限定,所述含硫发电机构包括含硫甲醇总调节阀、含硫甲醇分流阀、含硫甲醇发电开关阀以及含硫甲醇发电机,所述含硫甲醇分流阀和含硫甲醇发电开关阀均通过含硫甲醇总调节阀与主洗塔连通,所述含硫甲醇发电开关阀与含硫甲醇发电机连通,所述含硫甲醇发电机和含硫甲醇分流阀均与闪蒸塔连通。
8.进一步限定,所述利用低温甲醇洗系统压差能发电装置还包括第二冷却器,所述无硫甲醇总调节阀和含硫甲醇总调节阀均通过第二冷却器与主洗塔连通。
9.进一步限定,所述主洗塔上自下而上依次设置有脱硫段和脱碳段,所述脱硫段通过第二冷却器与含硫甲醇总调节连通,所述脱碳段通过第二冷却器与无硫甲醇总调节阀连通。
10.进一步限定,所述利用低温甲醇洗系统压差能发电装置还包括第一冷却器、甲醇合成装置和粗原料气进气管,所述粗原料气进气管通过第一冷却器与脱硫段连通,所述脱碳段通过第一冷却器与甲醇合成装置连通。
11.进一步限定,所述利用低温甲醇洗系统压差能发电装置还包括分液罐,所述粗原料气进气管依次通过第一冷却器和分液罐与脱硫段连通。
12.进一步限定,所述利用低温甲醇洗系统压差能发电装置还包括浓缩塔和二氧化碳放空管,所述闪蒸塔与浓缩塔连通,所述浓缩塔通过第一冷却器与二氧化碳放空管连通。
13.进一步限定,所述利用低温甲醇洗系统压差能发电装置还包括汽提塔和热再生塔,所述浓缩塔通过汽提塔与热再生塔连通,所述热再生塔与主洗塔上的脱碳段连通。
14.与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:
15.1、本实用新型利用低温甲醇洗系统压差能发电装置,其包括主洗塔、发电机构和闪蒸塔,主洗塔通过发电机构与闪蒸塔连通。在甲醇洗工艺中,从主洗塔排出的富甲醇的压力为5.7mpa左右,而进入闪蒸塔的富甲醇的压力为0.9mpa左右,本实用新型通过发电机构将主洗塔与闪蒸塔之间的压差能转换为电能,将这一部分压差能利用起来发电,避免能量被白白浪费,节约能源。
16.2、发电机构包括无硫发电机构和含硫发电机构,主洗塔通过无硫发电机构与闪蒸塔连通,主洗塔通过含硫发电机构与闪蒸塔连通。在使用时,无硫发电机构和含硫发电机构可以根据无硫甲醇的流量和含硫甲醇的流量选择同时开启或只开启一个,操作方便。
17.3、在无硫发电机构包括无硫甲醇总调节阀、无硫甲醇分流阀、无硫甲醇发电开关阀以及无硫甲醇发电机;含硫发电机构包括含硫甲醇总调节阀、含硫甲醇分流阀、含硫甲醇发电开关阀以及含硫甲醇发电机;通过无硫甲醇分流阀和无硫甲醇发电开关阀可以调节用于发电的无硫甲醇的流量和不用于发电的无硫甲醇的流量,以便于更好地调节进入闪蒸汽的无硫甲醇的压力;通过含硫甲醇分流阀和含硫甲醇发电开关阀可以调节用于发电的含硫甲醇的流量和不用于发电的含硫甲醇的流量,以便于更好地调节进入闪蒸汽的含硫甲醇的压力。
18.4、本实用新型利用低温甲醇洗系统压差能发电装置,其还包括浓缩塔、汽提塔和热再生塔,通过浓缩塔去除富甲醇中的二氧化碳,再通过低温的二氧化碳在第一冷却器内吸热将粗原料气冷却,在汽提塔内将富甲醇内的二氧化碳进一步释放,之后富甲醇进入热再生塔,将硫化氢分离出来,形成贫甲醇,贫甲醇进入主洗塔吸收粗原料气中的硫化氢和二氧化碳,实现甲醇的循环利用。
附图说明
19.图1为本实用新型利用低温甲醇洗系统压差能发电装置的示意图一;
20.图2为本实用新型利用低温甲醇洗系统压差能发电装置的示意图二;
21.其中,1-主洗塔,2-无硫发电机构,3-含硫发电机构,4-闪蒸塔,5-浓缩塔,6-分液罐,7-第一冷却器,8-第二冷却器,9-汽提塔,10-热再生塔。
具体实施方式
22.下面结合附图及实施例对本实用新型的技术方案进行进一步地解释说明,但本实
用新型并不限于以下说明的实施方式。
23.实施例1
24.参见图1,本实施例利用低温甲醇洗系统压差能发电装置,其包括主洗塔1、发电机构、闪蒸塔4、第二冷却器8、第一冷却器7、甲醇合成装置和粗原料气进气管,发电机构包括无硫发电机构2和含硫发电机构3,无硫发电机构2包括无硫甲醇总调节阀、无硫甲醇分流阀、无硫甲醇发电开关阀以及无硫甲醇发电机,含硫发电机构3包括含硫甲醇总调节阀、含硫甲醇分流阀、含硫甲醇发电开关阀以及含硫甲醇发电机,在主洗塔1上自下而上依次设置有脱硫段和脱碳段,主洗塔1上的脱硫段通过第二冷却器8与含硫甲醇总调节阀连通,含硫甲醇分流阀和含硫甲醇发电开关阀均与含硫甲醇总调节阀连通,含硫甲醇发电开关阀与含硫甲醇发电机连通,且含硫甲醇发电开关阀与含硫甲醇发电机均与含硫甲醇分流阀并列设置,含硫甲醇分流阀和含硫甲醇发电机均与闪蒸塔4连通;主洗塔1上的脱碳段通过第二冷却器8与无硫甲醇总调节阀连通,无硫甲醇分流阀和无硫甲醇发电开关阀均与无硫甲醇总调节阀连通,无硫甲醇发电开关阀与无硫甲醇发电机连通,且无硫甲醇发电开关阀和无硫甲醇发电机均与无硫甲醇分流阀并列设置,无硫甲醇分流阀和无硫甲醇发电机均与闪蒸塔4连通;粗原料气进气管通过第一冷却器7与主洗塔1上的脱硫段连通,且主洗塔1上的粗原料气进气口设置在主洗塔1的底部,粗原料气中含有硫化氢、二氧化碳、一氧化碳和氢气,粗原料气自下而上依次经过脱硫段和脱碳段对硫化氢进行脱除,同时对一部分二氧化碳进行脱除,调节用于甲醇合成的干净气中二氧化碳和一氧化碳的比例,提高甲醇的合成效率;脱除完硫化氢和一部分二氧化碳的干净气从主洗塔1上脱碳段通过第一冷却器7与甲醇合成装置连通,且主洗塔1上的干净气出口设置在主洗塔1的顶部;用于吸收二氧化碳和硫化氢的贫甲醇从主洗塔1的顶部沿着主洗塔1自上而下依次经过脱碳段和脱硫段,脱碳段的无硫甲醇通过第二冷却器8进入无硫甲醇总调节阀;脱硫段的含硫甲醇通过第二冷却器8进入含硫甲醇总调节阀,本实施例中的无硫甲醇发电机和含硫甲醇发电机均为透平发电机;在脱碳段上设置有贫甲醇入口。
25.本实用新型利用低温甲醇洗系统压差能发电装置,其工作原理为:在主洗塔1内吸收完二氧化碳的无硫甲醇通过无硫甲醇总调节阀分别进入无硫甲醇分流阀和无硫甲醇发电开关阀,通过无硫甲醇发电开关阀的无硫甲醇进入无硫甲醇发电机进行发电,发完电之后与无硫甲醇分流阀的无硫甲醇混合后进入闪蒸塔4,且两路无硫甲醇混合后将压力调至0.9mpa进行闪蒸;主洗塔1内吸收完硫化氢的含硫甲醇通过含硫甲醇总调节阀分别进入含硫甲醇分流阀和含硫甲醇发电开关阀,通过含硫甲醇发电开关阀的无硫甲醇进入含硫甲醇发电机进行发电,发完电之后与含硫甲醇分流阀的含硫甲醇混合后进入闪蒸塔4,且两路无硫甲醇混合后将压力调至0.9mpa进行闪蒸;从脱碳段排出的无硫甲醇的温度为-20℃,压力为5.7mpa;从脱硫段排出的含硫甲醇的温度为-23℃,压力为5.7mpa,无硫甲醇和含硫甲醇经第二冷却器8后被冷却至-36℃,进入闪蒸塔4进行闪蒸。
26.实施例2
27.参见图2,在实施例1的基础上,本实施例利用低温甲醇洗系统压差能发电装置,其还包括分液罐6、浓缩塔5、二氧化碳放空管、汽提塔9、热再生塔10和硫回收装置,分液罐6设置在第一冷却器7与主洗塔1之间,闪蒸塔4与浓缩塔5连通,浓缩塔5与汽提塔9连通,汽提塔9与热再生塔10,热再生塔10与硫回收装置连通,且热再生塔10还与主洗塔1的脱碳段连通,
粗原料气进过第一冷却器7后通过分液罐6将粗原料气中含有的液体分离出来,分离完液体的粗原料气从主洗塔1的底部进入脱硫段,从闪蒸塔4出来的富甲醇进入浓缩塔5,此处的富甲醇指的是无硫甲醇和/或含硫甲醇,在浓缩塔5内析出一部分二氧化碳,该部分二氧化碳为图2中二氧化碳尾气,从浓缩塔5出来的该二氧化碳尾气温度为-60℃,该二氧化碳尾气进入第一冷却器7吸热,将温度升至30℃并经脱盐水洗涤后从二氧化碳放空管放空,在浓缩塔5的顶部设置有二氧化碳尾气排放口,该二氧化碳尾气排放口与第一冷却器7连通;通过二氧化碳尾气的吸热将进入第一冷却器7的粗原料气从40℃降至-27℃;从浓缩塔5析出一部分二氧化碳的富甲醇进入汽提塔9,进一步对富甲醇中的二氧化碳进行分离,在汽提塔9内分离出的含二氧化碳的气液相进入浓缩塔5进行浓缩进一步分离二氧化碳,在汽提塔9内分离完二氧化碳的富甲醇进入热再生塔10,在热再生塔10内对富甲醇中的硫化氢进行分离,分离出的含高浓度硫化氢的酸性气进入硫回收装置进行回收,从热再生塔10从分离完硫化氢的甲醇成为干净的贫甲醇,贫甲醇从脱碳段上的贫甲醇入口通入主洗塔1上脱碳段的进行二氧化碳和硫化氢吸收,实现贫甲醇的循环利用。

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