[實(shí)用新型]一種用于合成氣深冷分離的預(yù)洗滌裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920184069.2
• 申請(qǐng)日: 2019-02-01
• 公開（公告）號(hào): CN209741084U
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫彥澤;馮光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京石油化工工程有限公司
• 主分類號(hào): C10L3/10
• 分類號(hào): C10L3/10;B01D53/18;B01D53/14
• 代理公司: 11127 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 姚亮;任默聞<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=

本實(shí)用新型公開了一種用于合成氣深冷分離的預(yù)洗滌裝置。該預(yù)洗滌裝置包括預(yù)洗吸收塔；合成氣預(yù)冷后，進(jìn)入所述預(yù)洗吸收塔使用預(yù)洗滌劑進(jìn)行預(yù)洗滌，以脫除不飽和烴和大分子飽和烴類得到凈化后的原料合成氣；所述凈化后的原料合成氣進(jìn)入主冷箱進(jìn)行合成氣深冷分離工藝；所述預(yù)洗滌劑的冰點(diǎn)低于主冷箱的操作溫度。本實(shí)用新型在目前甲烷洗、一氧化碳洗、部分冷凝等合成氣深冷分離工藝的基礎(chǔ)上，采用了一種新型的用于合成氣深冷分離的預(yù)洗滌工藝，將原料合成氣中不飽和烴和大分子飽和烴類預(yù)先脫除，防止此類物質(zhì)進(jìn)入下游進(jìn)而堵塞下游設(shè)備或管道。提高了深冷分離工藝?yán)湎涞脑诰€率，同時(shí)能夠提高冷箱的安全性，以解決冷箱凍堵問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于深冷分離、天然氣化工、煤化工等技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于合成氣深冷分離的預(yù)洗滌裝置。

背景技術(shù)

目前，廣泛應(yīng)用于合成氣深冷分離的部分冷凝工藝、甲烷洗工藝以及一氧化碳洗等工藝都會(huì)面臨原料合成氣中不飽和烴或者大分子烴類在冷箱內(nèi)凍結(jié)進(jìn)而影響冷箱長(zhǎng)周期安全運(yùn)行的可能性。

針對(duì)原料氣的通常凈化處理手段為冷箱前端的分子篩吸附器，通過分子篩對(duì)不飽和烴或者大分子烴類的部分吸附，但分子篩吸附器設(shè)置的主要目的是為了吸附合成氣中的水分以及二氧化碳，因此不飽和烴或者大分子烴類不應(yīng)成為分子篩設(shè)計(jì)的控制因素，否則當(dāng)這些組分含量較高時(shí)，分子篩吸附器將變得異常龐大，具體可能出現(xiàn)的雜質(zhì)成分與冰點(diǎn)參數(shù)如下：

乙炔的冰點(diǎn)：-80.8℃；

乙烯的冰點(diǎn)：-169.2℃；

乙烷的冰點(diǎn)：-182.8℃；

丙烯的冰點(diǎn)：-185.2℃；

丙烷的冰點(diǎn)：-187.7℃。

通常乙炔會(huì)被分子篩吸附器直接吸附，如果乙炔含量高需要在上游設(shè)置加氫飽和工序，保證乙炔含量不超標(biāo)，比如1ppmv以下，分子篩吸附器出口的合成氣中僅考慮分子量大于乙烯的烴類即可。

通常甲烷洗工藝的洗滌塔操作溫度在-180℃，而此時(shí)如果原料合成氣中含有乙炔、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷等烴類雜質(zhì)，那么在換熱器低溫段或者洗滌塔工序處可能會(huì)結(jié)冰的成分為：冰點(diǎn)高于-180℃的乙炔和乙烯，而乙烷、丙烯與丙烷則不會(huì)凍結(jié)，因?yàn)檫@三者的冰點(diǎn)低于甲烷洗滌劑的操作溫度。

通常一氧化碳洗工藝的洗滌塔操作溫度在-170℃，而此時(shí)如果原料合成氣中含有乙炔、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷這些烴類雜質(zhì)，那么在換熱器低溫段或者洗滌塔工序處可能會(huì)結(jié)冰的成分同樣為乙炔和乙烯，因?yàn)槎叩谋c(diǎn)高于-170℃，即一氧化碳洗滌劑的操作溫度，而乙烷、丙烯與丙烷則不會(huì)凍結(jié)，因?yàn)檫@三者的冰點(diǎn)低于一氧化碳洗滌劑的操作溫度。

通常部分冷凝工藝用于分離煤氣化或者天然氣部分氧化制取的合成氣，產(chǎn)品有氫氣、一氧化碳或者二者的混合物，如果原料合成氣中含有甲烷，那么同樣存在不飽和烴或者大分子烴類凍結(jié)的情況，需要將一氧化碳與甲烷分離的工序操作溫度在各個(gè)乙烯冰點(diǎn)之上才可保證安全。

目前無論是甲烷洗工藝、一氧化碳洗工藝還是部分冷凝工藝，都對(duì)分子篩入口乙烯的含量進(jìn)行嚴(yán)格限制，比如不超過100ppmv，這樣在冷箱內(nèi)即使存在濃縮情況，也在乙烯的溶解度范圍，如甲烷中乙烯的溶解度或者一氧化碳中乙烯的溶解度。

但當(dāng)上游裝置無法處理過量乙烯等大分子烴類時(shí)，冷箱的安全運(yùn)行面臨極大考驗(yàn)，如果不能將此類組分分離出去，那么進(jìn)入換熱器低溫段或者洗滌塔與精餾塔工序時(shí)，將堵塞冷箱，影響冷箱的長(zhǎng)周期平穩(wěn)安全運(yùn)行。

由于不可能通過過度增大分子篩吸附器來凈化原料合成氣，那么只有通過其它工藝來處理此類含有不飽和烴或者大分子烴類的合成氣。

基于以上因素，有必要設(shè)計(jì)出一種新型的原料合成氣處理工藝，在有效降低原料合成氣中不飽和烴或者大分子烴類的同時(shí)，能夠提高前文所敘述深冷分離工藝?yán)湎涞脑诰€率，同時(shí)能夠提高冷箱的安全性，以解決冷箱凍堵問題。