[實用新型]一種配套低溫甲醇洗使用的氣體分離器

有效

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• 申請日: 2012-08-17
• 公開（公告）號: CN202754972U
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設計）人: 許仁春;施程亮;劉鋒;繆王瑩
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中石化寧波工程有限公司;中石化寧波技術研究院有限公司
• 主分類號: C10K1/16
• 分類號: C10K1/16
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 劉鳳欽

技術領域

本實用新型涉及到化工設備，具體指一種具有預洗功能的配套低溫甲醇洗使用的氣體分離器。

背景技術

目前國內正在進行能源結構調整，煤氣化技術得到快速發(fā)展。國內在建的大型合成氨裝置的原料氣大部分都是由煤氣化來提供，用于氣化的原料煤中均含有硫化物，所以煤氣化生成的粗合成氣中均含有少量H₂S氣體，并且粗合成氣經過CO變換后會生成大量CO₂氣體。變換氣中主要含有H₂和CO₂氣體，同時含有少量H₂S氣體和NH₃、HCN等微量組分，其中H₂是合成氨的原料氣，酸性氣體CO₂和H₂S是合成氨催化劑的毒物，所以在合成氨工序之前必須加以脫除，習慣性稱變換氣中硫化物的脫除為“脫硫”，二氧化碳的脫除為“脫碳”。

變換氣中酸性氣體的脫除經常采用甲醇作為溶劑來進行物理吸收，發(fā)生在低溫高壓的狀態(tài)下，通常稱為低溫甲醇洗。甲醇有選擇性地脫除變換氣中的CO₂和H₂S等酸性氣組分，同時脫除HCN、NH₃等微量組分。該工藝只需要較少的溶劑用量，因此能量消耗也相對較低。富溶劑的再生可以通過階梯式閃蒸和最后的熱再生實現。

從變換工序送來的經過水洗塔洗滌的變換氣溫度通常為40℃，甲醇脫除CO₂和H₂S需要在低溫狀態(tài)下進行，所以變換氣在脫除酸性氣之前通過換熱器連續(xù)降溫，冷卻后的變換氣會有水析出。在進入脫硫塔之前，需要對降溫后的變換氣進行氣液分離，以免將水帶入到后系統，影響甲醇對酸性氣的吸收效果，同時水進入后系統還會引起管道和設備的腐蝕。

現有的變換氣分離器通常包括塔體，塔體的頂部設有變換氣出口，塔體的底部設有冷凝液出口，塔體側壁的下部設有變換氣進口。其工藝流程為：從上游來的含有凝液的冷變換氣進入變換氣分離器的下部，在塔體內氣體從下向上運動，同時依靠重力進行氣液相的分離；分液后的變換氣從塔體頂部排出，進入脫硫塔底部的預洗段；分離出的凝液從塔底排出。

現有的變換氣分離器主要依靠重力進行氣液相的分離，為了達到較好的分離效果，一般要求有較大的分離空間，也就是說要有較長的筒體來實現氣液相分離，因此，設備筒體高度較大，設備投資較高，但實現的工藝功能單一，同時主要依靠重力來實現氣液分離，氣液分離的措施和手段匱乏，氣液分離效果一般。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀提供一種具有能夠有效縮短塔體高度、洗滌效果好且具有預洗功能的配套低溫甲醇洗使用的氣體分離器。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為：該配套低溫甲醇洗使用的氣體分離器，包括塔體，所述塔體的下部設有變換氣進口，所述塔體的頂部設有變換氣出口，塔體的底部設有冷凝液出口，其特征在于所述塔體內設有隔板，該隔板將所述塔體分隔為上塔體和下塔體兩部分；所述上塔體內設有塔板，并且上塔體的上部設有洗滌液入口，上塔體的下部設有預洗甲醇出口；所述隔板上開設有氣孔，該氣孔連接位于所述上塔體內的升氣管，所述升氣管的上方罩設有蓋帽，并且所述蓋帽與所述升氣管之間間隔有間隙。

較好的，所述隔板距所述塔體底端的距離為所述塔體直徑的2.0～3.0倍。

為了進一步保證變換氣的氣液分離效果，可以在所述下塔體內設有氣體分布器，該氣體分布器的入口連接所述的變換氣進口。

所述的變換氣分布器包括與所述變換氣進口相連通的氣管，該氣管朝向塔體底部一側的管壁上設有出氣缺口，并且該出氣缺口的截面積大于等于2倍的所述變換氣進口管道的截面積。

本實用新型所提供的配套低溫甲醇洗使用的氣體分離器，通過隔板的設計將塔體分隔為能夠同時進行預洗的上塔體和進行氣液分離的下塔體，變換氣首先在下塔體空間內依靠重量進行第一次氣液分離，隨后上升的氣體撞擊在隔板上實現第二次氣液分離，二次分液后的變換氣進入設置在隔板中央的升氣管，變換氣在升氣管內向上流動，再次撞擊到升起管頂部的蓋帽上實現第三次氣液分離，蓋帽上分離出的液體依靠重力掉入下塔，分液后的氣體從蓋帽四周的環(huán)形空隙進入上塔體。隔板、升氣管和蓋帽三者的巧妙設計，不僅實現了變換氣在上、下塔體之間的連續(xù)流動，而且能夠實現氣、液的多次分離，有效保證了氣、液的分離效果。

與現有技術相比較，本實用新型優(yōu)點在于：