[發明專利]甲醇生產工藝中的塔外換熱設備

有效

• 申請號: 200610128221.2
• 申請日: 2006-11-16
• 公開（公告）號: CN101186557A
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發明（設計）人: 李占明;侯子午;馮秀榮;劉巖;管長明;申德用;王金慶;李衛
• 申請（專利權）人: 洛陽隆華制冷設備有限公司
• 主分類號: C07C31/04
• 分類號: C07C31/04;C07C29/15
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司
• 代理人: 郭中民

1.一種甲醇生產工藝中的塔外換熱設備，本發明的特征是在原料氣壓縮工序中設置有多個獨立的換熱器，與原料氣每級壓縮對應設置；換熱器采用蒸發空冷式換熱器，在合成工序中，采用蒸發空冷式換熱器(E)對出合成塔的混合氣體進行換熱處理，將甲醇氣體和水氣體等已到相變點的組合物質冷凝成液體而對其它組分氣體冷卻降溫；在精餾工序中，對由預精餾塔出塔的甲醇氣體采用蒸發式冷凝器(F)進行冷凝冷卻；將氣體中達到相變點的甲醇和水冷凝成液體后再回到預精餾塔進一步精餾，將要放空的不凝性氣體中夾帶的甲醇氣體進入到多單元組合式換熱器(H)的獨立蒸發式換熱單元中進行甲醇冷凝回收；經加壓塔工藝處理得到的甲醇氣體經與從常壓塔來的液體進行熱交換，由氣相變為液體，其中一部分液體進入多單元組合式換熱器(H)中的蒸發冷凝式換熱單元降溫達到工藝指標被采集成甲醇成品；由加壓塔來的甲醇液體進入常壓塔經工藝處理由液體相變為氣體，進入蒸發式冷凝器(G)中冷凝為液態甲醇，少量將要放空的不凝性氣體中夾帶的甲醇氣體進入多單元組合式換熱器(H)的獨立蒸發式換熱單元中進行甲醇冷凝回收后，與常壓塔出塔的甲醇氣體經冷凝獲得的液態甲醇進入多單元組合式換熱器(H)的獨立蒸發式換熱單元進行冷卻，成為甲醇成品；

上述中所涉及的蒸發空冷式換熱器其換熱方式為：高溫工藝流體首先進入空氣冷卻的翅片管組預冷段進行換熱預冷，即利用蒸發換熱段產生的水蒸汽與空氣混合所形成的濕空氣對翅片管組預冷段進行冷卻，使高溫流體得到預冷降溫；被降溫的工藝流體再進入蒸發換熱段，蒸發換熱段的換熱部件由循環冷卻水噴淋而在其表面形成連續均勻的薄水膜，利用管外水膜的蒸發強化管內外換熱；空氣由下部引入自下向上流動與冷卻噴淋水形成逆流，與蒸發換熱段產生的水蒸汽混合形成濕空氣，在排出設備前穿過空氣冷卻的翅片管組預冷段，作為冷卻介質對進入翅片管組的工藝流體進行大風量、大溫差的冷卻；

蒸發空冷式換熱器的結構設計為：主要包括作為預冷段的翅片管組(2)、蒸發換熱段的換熱部件(5)和軸流風機(1)、水噴淋裝置(4)及進風柵(6)，還具有提供循環冷卻水的水泵(9)、水箱(10)；空氣冷卻的翅片管組(2)位于軸流風機下方為水平設置，其與工藝流體管道連通，使高溫工藝流體首先進入空氣冷卻的翅片管組預冷段強化換熱進行預冷降溫；蒸發換熱段的換熱部件(5)位于翅片管組下方，在設備的下部四周設置進風柵(6)，在蒸發換熱段換熱部件的上方具有水噴淋裝置(4)；

本發明所涉及多單元組合式換熱器的結構設計為：其主要由軸流風機(1)、空氣冷卻的翅片管組(2)和蒸發換熱段的換熱部件、水噴淋裝置(4)及進風柵(6)構成，還具有提供循環冷卻水的水泵(9)、水箱(10)等；軸流風機(1)位于設備上部，翅片管組(2)位于軸流風機下方水平設置，蒸發換熱部件位于翅片管組下方；其中，蒸發換熱部件為多個冷卻盤管組，每個冷卻盤管組與共用的軸流風機(1)、水噴淋裝置(4)和進風柵(6)及水泵(9)、水箱(10)構成一個對工藝流體進行換熱的獨立單元；其中冷卻盤管組(5-2)的進口與翅片管組連通，空氣冷卻的翅片管組與其中一路工藝流體連通，構成蒸發空冷式換熱單元，即翅片管組作為預冷段，工藝流體先進入翅片管組進行預冷降溫后再進入蒸發換熱段的冷卻盤管組(5-2)進行蒸發換熱，而在蒸發換熱段產生的水蒸汽與軸流風機從設備下部引進的空氣混合形成的濕空氣，作為冷卻介質在排出設備前對翅片管組進行大風量、大溫差的冷卻；其它冷卻盤管組均直接與所需處理的工藝流體管路對應連通，構成多個獨立的蒸發式換熱單元。