[發明專利]甲醇制丙烯裝置壓力能量的回收方法

有效

• 申請號: 201811030704.8
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN109200756B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 王江義;白玫;李真澤;何琨
• 申請（專利權）人: 中石化上海工程有限公司;中石化煉化工程（集團）股份有限公司
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;C07C1/20;C07C11/06
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 張惠明

1.一種甲醇制丙烯裝置壓力能量的回收方法，來自甲醇制丙烯裝置經過壓縮機壓縮、降溫、氣液分離后的產品氣(10)進入吸收塔(1)塔底，同時經過溫度降低、壓力提高后的低溫貧液吸收劑(19)進入吸收塔(1)塔頂，低溫貧液吸收劑(19)與產品氣(10)逆流接觸，產品氣(10)中的酸性氣體CO2在吸收塔(1)內被低溫貧液吸收劑(19)吸收，脫除酸性氣體CO2的凈化產品氣(21)從吸收塔(1)塔頂流出；從吸收塔(1)塔底流出的高壓富液吸收劑(12)經過貧富吸收劑熱交換器(2)換熱升溫為高溫富液吸收劑(13)，該高溫富液吸收劑(13)進入壓力回收裝置(3)回收壓力能量后，成為低壓富液吸收劑(14)進入解吸塔(6)解吸酸性氣體CO2；在解吸塔(6)上設有富液閃蒸罐，低壓富液吸收劑(14)首先在富液閃蒸罐中閃蒸，閃蒸出烴類有機物(15)外送至其它單元；然后低壓富液吸收劑(14)進入解吸塔(6)塔頂的汽提段，外供蒸汽(11)送入解吸塔(6)塔底，低壓富液吸收劑(14)進行汽提再生解吸釋放酸性氣體CO2，酸性氣體CO2物料(17)從解吸塔(6)塔頂流出，脫除酸性氣體CO2的低壓貧液吸收劑(16)從解吸塔(6)塔底流出；該低壓貧液吸收劑(16)進入壓力回收裝置(3)提升壓力為高壓貧液吸收劑(18)，高壓貧液吸收劑(18)經過貧富吸收劑熱交換器(2)換熱降溫之后形成的低溫貧液吸收劑(19)進入吸收塔(1)塔頂，再次循環使用吸收產品氣(10)中的酸性氣體CO2；

在貧富吸收劑熱交換器(2)與解吸塔(6)之間設置有壓力回收裝置(3)，該壓力回收裝置(3)為采用液力透平原理的在線壓力回收裝置，在同一個泵體上通過轉軸將高壓側葉輪與低壓側葉輪直接相連，高壓端的富液吸收劑驅動高壓側葉輪，并通過轉軸驅動低壓側葉輪轉動，增加低壓端的貧液吸收劑壓力；由此將高壓側的“壓力能”轉化為“機械能”再轉化為低壓側的“壓力能”，而且壓力回收裝置(3)中的轉軸是唯一運轉部件，因此壓力回收裝置(3)無軸密封、無額外潤滑系統；正常工況時，壓力回收裝置(3)將經過貧富吸收劑熱交換器(2)升高溫度后形成的高溫富液吸收劑(13)的壓力從高壓轉換成低壓，形成低壓富液吸收劑(14)，同時又將來自解吸塔(6)塔底低壓貧液吸收劑(16)的壓力從低壓轉變成高壓，形成高壓貧液吸收劑(18)，進而使低溫貧液吸收劑(19)的壓力滿足吸收塔(1)吸收操作運行要求的壓力；在壓力回收裝置(3)回收壓力時，若壓力回收裝置(3)高壓端的富液吸收劑提供的壓力能量低于低壓端貧液吸收劑升高壓力所需的能量，則在壓力回收裝置(3)上設置提供能量的裝置(5)，包括電機或者蒸汽透平；若壓力回收裝置(3)高壓端的富液吸收劑提供的壓力能量高于低壓端貧液吸收劑升高壓力所需的能量，則在壓力回收裝置(3)上設置外送能量的裝置(4)，包括發電機；開啟提供能量裝置(5)，對壓力回收裝置(3)提供一部分能量；壓力回收裝置(3)減壓端入口操作壓力范圍1.5～2.5MPa，出口操作壓力范圍0.4～1.4MPa；升壓端入口操作壓力范圍0.1～1.1MPa，出口操作壓力范圍1.9～2.9MPa；分別在高溫富液吸收劑(13)管線上、低壓富液吸收劑(14)管線上、低壓貧液吸收劑(16)管線上、高壓貧液吸收劑(18)管線上設置閥門b1、閥門b2、閥門b3、閥門b4，在閥門b1入口前的管線與閥門b2出口后的管線之間設有旁路管線A，旁路管線A上設有閥門a1；在閥門b3入口前的管線與閥門b4出口后的管線之間設有旁路管線B，按照物流方向在旁路管線B上先后設有閥門a2、備用貧液泵(7)、閥門a3；當設置的壓力回收裝置(3)出現故障時，同時關閉在壓力回收裝置(3)進出口設置的閥門b1、閥門b2、閥門b3、閥門b4，同時開啟壓力回收裝置(3)正常工況時處于旁路關閉狀態的閥門a1、閥門a2、閥門a3，并打開備用貧液泵(7)，在不使用壓力回收裝置(3)的情況下，仍然保證吸收劑在吸收塔(1)與解吸塔(6)之間正常循環運行；進入吸收塔(1)塔底的產品氣(10)含酸性氣體CO2質量分數為0.08～0.10％；流出吸收塔(1)塔頂的凈化產品氣(21)含酸性氣體CO2摩爾分數為≤5ppm；吸收塔(1)操作壓力范圍1.5～2.5MPa，塔頂操作溫度范圍55～72℃，塔底操作溫度范圍58～75℃；采用摩爾分數為15～20％MEA或摩爾分數為35％～50％MDEA加上摩爾分數為3％～5％的哌嗪為吸收劑；解吸塔(6)操作壓力范圍0.1～1.1MPa，塔頂操作溫度范圍100～115℃，塔底操作溫度范圍104～119℃；外供蒸汽操作壓力范圍0.2～1.2MPa，操作溫度范圍140～208℃。