[發明專利]一種從甲基叔丁基醚裂解產物中脫除甲醇的裝置及方法

在審

• 申請號: 201810059112.2
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN108159844A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 袁志國;劉有智;祁貴生;焦緯洲;張君;高璟;張棟銘;杜杰
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;B01D53/18
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 申艷玲

1.一種從甲基叔丁基醚裂解產物中脫除甲醇的裝置，其特征在于：包括多級氣流剪切錯流床，多級氣流剪切錯流床側底部設有氣體進口，通入裂解氣體，多級氣流剪切錯流床頂部設有氣體出口，與凈化氣工段相連，多級氣流剪切錯流床側頂部設有液體進口，用于通入吸收液，多級氣流剪切錯流床的底部設有液體出口，用于排出吸收液，液體進口與泵相連，多級氣流剪切錯流床的液體出口則與富液槽相連；

所述多級氣流剪切錯流床包括液體分布器、液體收集與再分布器、轉子、定子、驅動電機、被動皮帶輪和外殼；該設備中填料轉子與填料定子交替安裝、自上而下同軸設置，以填料定子起、以填料轉子終，填料轉子中心設置有液體分布器，液體分布器與液體進口連接；填料定子與旋轉床殼體相連，填料轉子與轉軸連接，轉軸下端的被動皮帶輪與驅動電機相連；

所述液體分布器包括環形套管、集液槽、導流管，環形套管包括至少兩個，所述環形套管由兩個同軸套管組成，環形套管套于轉軸外側，環形套管外側為填料轉子，環形套管的外管壁上均勻開有若干孔；集液槽位于本層填料轉子的底部外側，與旋轉床殼體內壁相接，集液槽通過導流管與下層環形套管相通；環形套管噴出的液體經旋轉的填料轉子多次分散與聚并后，經殼體收集旋流入集液槽內，沿導流管流向下層的環形套管噴出。

2.根據權利要求1所述的從甲基叔丁基醚裂解產物中脫除甲醇的裝置，其特征在于：所述的環形套管均置于轉軸與填料轉子之間，環形套管穿過填料定子并與填料定子以焊接方式固定，防止氣體短路，環形套管的外管在轉子內的壁上均勻開有若干孔，液體沿該孔噴出穿過填料轉子進入集液槽內；

所述孔為圓形孔或格柵孔；孔的數目由液體流量和流速確定。

3.根據權利要求1所述的從甲基叔丁基醚裂解產物中脫除甲醇的裝置，其特征在于：所述的集液槽為圓環形，其截面是由環形薄板、內圓筒、旋轉床殼體內壁組成的U形槽，集液槽位于旋轉床殼體內側，環形薄板垂直于殼體內壁并焊接在殼體內壁上，供收集液體；所述的內圓筒是與殼體同心的圓筒，內圓筒底部與環形薄板焊接為一體。

4.根據權利要求1所述的從甲基叔丁基醚裂解產物中脫除甲醇的裝置，其特征在于：所述的導流管是圓形管，位于集液槽的下部，導流管下端與下一層的液體分布器相連接；導流管設置在集液槽下方，均勻設有2~8個，沿集液槽圓周方向均勻斜向下朝圓心方向設置，若干導流管形成錐形結構；

所述的導流管的直徑由液體流速確定，液體流速控制在0.01-1m/s。

5.根據權利要求1所述的從甲基叔丁基醚裂解產物中脫除甲醇的裝置，其特征在于：所述的內圓筒高度由吸收液流量確定，收集液體的量不能超過該圓筒的高度。

6.一種從甲基叔丁基醚裂解產物中脫除甲醇的方法，采用權利要求1~5任一項所述的從甲基叔丁基醚裂解產物中脫除甲醇的裝置，其特征在于：包括以下步驟：

將MTBE裂解產物與吸收液通過多級氣流剪切錯流床錯流-逆流接觸，在高速旋轉填料的剪切作用下完成甲醇氣體的深度脫除；

液氣體積流量比為1：100~300；

多級氣流剪切錯流床轉子的轉速為：100~1800r/min；

吸收液為：甲醇水溶液；

吸收壓力為：0.1~2MPa；

吸收溫度為：40~100℃；

甲醇濃度為：＜30％（質量分數）。

7.根據權利要求6所述的從甲基叔丁基醚裂解產物中脫除甲醇的方法，其特征在于：

從氣體進口通入裂解氣體，氣體首先受到最下層高速旋轉的填料剪切后呈螺旋方式上升，然后通過中間靜止定子時再次被剪切，氣體沿徑向旋轉的趨勢被消除或減弱，氣體湍動程度增大，最后重新分布的氣體向上通過上層高速旋轉的填料再次受到高速剪切；氣體被多級填料剪切后重新分布，有效減小了氣膜傳質阻力；

同時，吸收液從液體進口進入液體分布器，噴灑在高速旋轉的填料轉子上，被轉子剪切成液絲、液滴或液膜，與向上的氣體錯流接觸，氣液整體上呈逆流接觸，從而有效的強化氣液傳質過程，實現單臺設備多次吸收凈化的功能，提高了吸收富液的濃度。