[發(fā)明專利]一種甲醇裝置預(yù)塔尾氣利用系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010673927.7
• 申請(qǐng)日: 2020-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN111821820B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳金鋒;韓振飛;顧英;司榮雙;鐘金杭;耿淑遠(yuǎn);余曉丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中石化寧波工程有限公司;中石化寧波技術(shù)研究院有限公司;中石化煉化工程(集團(tuán))股份有限公司
• 主分類號(hào): B01D53/22
• 分類號(hào): B01D53/22;B01F25/27;C07C29/151;C07C31/04
• 代理公司: 寧波誠源專利事務(wù)所有限公司 33102
• 代理人: 劉鳳欽;武支才

本發(fā)明涉及一種甲醇裝置預(yù)塔尾氣利用系統(tǒng)及方法，包括：膜分離裝置，用于對(duì)甲醇馳放氣進(jìn)行分離，具有滲透氣側(cè)和非滲透氣側(cè)，滲透氣側(cè)通過第一管線連接至甲醇合成回路；噴射器，具有高壓氣入口、引射口以及混合氣出口，高壓氣入口通過第二管線與膜分離裝置的非滲透氣側(cè)相連，引射口與預(yù)塔的尾氣輸送管線相連，混合氣出口通過第三管線連接至燃料氣管網(wǎng)。將甲醇裝置的預(yù)塔尾氣與甲醇馳放氣進(jìn)行耦合利用，既利用了非滲透氣的壓力勢(shì)能，又提高了預(yù)塔尾氣的壓力，且允許預(yù)塔在較低的壓力下操作，降低預(yù)塔能耗，此外，非滲透體與預(yù)塔尾氣混合后送至燃料氣管網(wǎng)繼而送至工業(yè)爐，其熱值、壓力、組分相對(duì)穩(wěn)定，也降低了工業(yè)爐燃料氣自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、操作難度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種甲醇裝置預(yù)塔尾氣利用系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

甲醇裝置中預(yù)精餾塔(預(yù)塔)尾氣含有CH₃OH、H₂、CO、CH₄等可燃有毒組分，預(yù)塔尾氣壓力較低，若將預(yù)塔尾氣直接作為燃料送至工業(yè)爐燃燒，需要預(yù)塔在更高的壓力下操作，致使預(yù)塔分離效率略有下降，能耗增加。并且，由于預(yù)塔尾氣壓力很低，至工業(yè)爐需要單管單送，增加了投資，且使工業(yè)爐燃料氣控制系統(tǒng)復(fù)雜化。再者，預(yù)塔尾氣是飽和氣，容易冷凝，需過熱后再送至工業(yè)爐，其中，輸送管道需要伴熱防止冷凝。

甲醇合成過程中存在許多副反應(yīng)，這些副反應(yīng)生成大量的惰性氣體并在系統(tǒng)中不斷累積，影響甲醇合成工況的正常運(yùn)行，必須不斷地排放，這種排放氣體稱為馳放氣。甲醇合成過程中得到的甲醇馳放氣的主要成分為H₂、CH₄、N₂、CO、CO₂、H₂O等，其中，可以作為甲醇合成氣的H₂和CO的總體積百分含量約占80％左右。所以有必要對(duì)甲醇馳放氣進(jìn)行回收利用。而采用膜分離回收馳放氣中的有效氣是本領(lǐng)域中公認(rèn)的比較好的馳放氣回收工藝，其中，甲醇馳放氣經(jīng)預(yù)處理后進(jìn)入膜分離裝置，富氫滲透氣返回甲醇合成回路合成甲醇，非滲透氣進(jìn)行減壓后作為工業(yè)爐的燃料，在此過程中，將非滲透氣直接減壓，造成這部分壓力能白白浪費(fèi)。

另一方面，上述預(yù)塔尾氣和膜分離非滲透氣直接送至工業(yè)爐，其壓力、組分波動(dòng)對(duì)工業(yè)爐的影響比較大，不利于工業(yè)爐穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)工業(yè)爐而言，預(yù)塔尾氣、膜分離非滲透氣以及來自燃料氣管網(wǎng)的主燃料氣，其壓力、組成、熱值都不一樣，這將增加燃料爐的自動(dòng)控制難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種流程簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、投資少的甲醇裝置預(yù)塔尾氣利用系統(tǒng)。

本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種流程簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、投資少的甲醇裝置預(yù)塔尾氣利用方法。

本發(fā)明解決第一個(gè)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種甲醇裝置預(yù)塔尾氣利用系統(tǒng)，包括：

膜分離裝置，與甲醇馳放氣輸送管線相連，用于對(duì)甲醇馳放氣進(jìn)行分離，具有滲透氣側(cè)和非滲透氣側(cè)，所述滲透氣側(cè)通過第一管線連接至甲醇合成回路；

噴射器，具有高壓氣入口、引射口以及混合氣出口，所述高壓氣入口通過第二管線與所述膜分離裝置的非滲透氣側(cè)相連，所述引射口與預(yù)塔的尾氣輸送管線相連，所述混合氣出口通過第三管線連接至燃料氣管網(wǎng)。

作為改進(jìn)，所述噴射器的高壓氣入口還連接有輔助高壓氣輸送管線。輔助高壓氣輸送管線可用于輸送甲醇馳放氣或其他高壓燃料氣補(bǔ)充動(dòng)力氣氣源。

本發(fā)明解決第二個(gè)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種甲醇裝置預(yù)塔尾氣利用方法，包括以下步驟：

甲醇馳放氣經(jīng)膜分離裝置進(jìn)行處理后，在膜分離裝置的低壓側(cè)得到富氫滲透氣，在膜分離裝置的高壓側(cè)得到非滲透氣，其中，富氫滲透氣作為合成甲醇的原料返回甲醇合成回路，非滲透氣送入引射器的高壓入口作為動(dòng)力氣抽射預(yù)塔尾氣，將預(yù)塔尾氣增壓，非滲透氣與預(yù)塔的尾氣在噴射器混合后作為混合氣體送至燃料氣管網(wǎng)。