焦爐氣制甲醇轉化廢水汽提塔廢水熱量回收的方法

2023-09-20 20:30:30

專利名稱：焦爐氣制甲醇轉化廢水汽提塔廢水熱量回收的方法
技術領域：
本發明涉及甲醇的製備技術領域，屬於化工技術領域，具體為一種利用焦爐氣 製備甲醇技術中轉化廢水汽提塔廢水熱量回收的方法。
背景技術：
焦爐氣純氧轉化是焦爐氣製備甲醇的核心工序，現在投產的焦爐氣製備甲醇的 純氧轉化工藝均採用的是催化轉化，需要大量的蒸汽。其中大部分蒸汽未反應，冷凝下 來。冷凝液含有溶解的氫氣、一氧化碳、二氧化碳等氣體。若冷凝液直接外排將對環境 造成汙染，同時也損失了合成所需的有效氣體氫氣、一氧化碳和二氧化碳。為了回收冷凝液中的有效氣體，避免外排對環境造成汙染，以往的焦爐氣製備 甲醇工藝在工程上設計了一個廢水汽提塔，用轉化所需的蒸汽來汽提冷凝液中的有效氣 體，汽提壓力 2.3MPa，汽提後的廢水溫度 220°C，與進汽提塔廢水換熱後廢水溫度 為 130°C，此後廢水經水冷後排至循環水系統。這樣的系統雖然回收了冷凝液中的有效 反應氣體，但是排出的 130°C廢水需要用大量的冷卻水降溫，不但增加了整個反應過程 中的水消耗，從而增加了成本。同時廢水中的熱能沒有得到充分利用，增加了能耗。

發明內容
本發明的目的是提供一種可降低生產能耗的，回收利用焦爐氣制甲醇轉化廢水 汽提塔塔釜廢水熱能的新方法。為了實現上述發明目的，本發明採用的技術方案如下
一種利用焦爐氣制甲醇轉化廢水汽提塔塔釜廢水熱量回收的方法，主要包括與進汽 提塔廢水換熱、與甲醇蒸餾加壓塔的進料換熱、與裝置所需的脫鹽水換熱、與甲醇蒸餾 預塔的粗甲醇進料換熱、與循環冷卻水或脫鹽水換熱等步驟。經過散熱後的廢水可作為 循環冷卻用水或脫鹽水的原水。當使用散熱後的塔釜廢水作脫鹽水的原水時，最後用循 環冷卻水冷卻得到的塔釜廢水的溫度由脫鹽水站原水箱溫度控制，即由脫鹽水站原水箱 溫度控制冷卻塔釜廢水的循環冷卻水量來保證塔釜廢水排至脫鹽水站原水箱的溫度。與現有技術相比，本發明的有益效果是
⑴採用多級換熱器，利用冷熱物料的溫度差，讓物料進行多級換熱，充分回收汽提 塔廢水的熱量，減少裝置中循環冷卻水和加熱蒸汽用量，以達到節能降耗的目的；⑵將汽提廢水送回循環水站或脫鹽水站作原水使用，以節約裝置中的補充水，達到 節能降耗的目的；⑶如果將汽提廢水排至脫鹽水站作原水，則用脫鹽水原水箱溫度控制水冷後的廢水 溫度，省去脫鹽水原水加熱裝置，達到節能降耗的目的。


圖1是本發明方法中的汽提塔廢水熱量回收流程示意圖，並作為實施例1的廢水 熱量回收流程示意圖2是本發明方法中的汽提塔廢水熱量回收流程示意圖，並作為實施例2的廢水熱量 回收流程示意圖1、2中，T是轉化廢水汽提塔，E1-E5是換熱器(熱交換器)，1-5為不同段的 管線。
具體實施例方式下面結合說明書附圖和具體實施例對本發明作進一步的描述，但不應將此理解 為本發明僅限於下述實施例。下述實施例1、2為不同工況的汽提塔廢水熱量回收流程。實施例1
本實施例的汽提塔廢水熱量回收流程如下
汽提塔廢水流量 12.7 t/h (以10萬噸/年焦爐氣制甲醇計)，壓力 2.3MPa，溫 度 2200C ο其流程如圖1所示。轉化廢水流量 12.7 t/h，溫度 100°C，經廢水換熱器El 換熱後溫度約 190°C，進入轉化廢水汽提塔T進行汽提。汽提塔壓力 2.4MPa，塔釜 溫度 220°C。塔釜廢水在廢水換熱器El中與轉化廢水換熱，溫度降至 130°C。此廢 水送入加壓塔進料預熱器E2，與加壓塔進料進行換熱，換熱後的廢水溫度 113°C，再 與裝置所需的脫鹽水在脫鹽水預熱器E3中換熱，預熱裝置所需的脫鹽水，換熱後的廢水 溫度 86°C。為了充分回收轉化廢水的熱量，再將此廢水與甲醇蒸餾預塔的粗甲醇進料 換熱，從粗甲醇預熱器E4出來的轉化廢水溫度 67°C，用循環冷卻水在水冷器E5中將 廢水冷卻。冷卻後的廢水作為循環用水或脫鹽站原水。當用作脫鹽站原水時，冷卻後的 廢水溫度可由脫鹽水站原水箱溫度控制，即由脫鹽水站原水箱溫度控制冷卻塔釜廢水的 循環冷卻水量來保證塔釜廢水排至脫鹽水站原水箱的溫度。該實施例中轉化廢水溫度由 220°C換熱到 67°C，節約能量 1.943x106Kcal/ h。與常用的廢水回收流程相比(由 220°C換熱到 130°C)，相應節約蒸汽(按 l.OMPa飽和蒸汽計) 1.66t/h，節約循環冷卻水(按8°C溫差計) 100t/h。實施例2
本實施例的汽提塔廢水熱量回收流程如下
汽提塔廢水流量 12.7 t/h (以10萬噸/年焦爐氣制甲醇計)，壓力 2.3MPa，溫 度 2200C ο其流程如圖2所示。轉化廢水流量 12.7 t/h，溫度 100°C，經廢水換熱器El 換熱後溫度約 190°C，進入轉化廢水汽提塔T進行汽提。汽提塔壓力 2.4MPa，塔釜 溫度 220°C。塔釜廢水在廢水換熱器El中與轉化廢水換熱，溫度降至 130°C。此廢 水送入加壓塔進料預熱器E2，與加壓塔進料進行換熱，換熱後的廢水溫度 113°C。為 了充分回收轉化廢水的熱量，再將此廢水與甲醇蒸餾預塔的粗甲醇進料換熱，從粗甲醇預熱器E3出來的轉化廢水溫度 94°C，用循環冷卻水在水冷器E4中將廢水冷卻。冷卻 後的廢水作為循環用水或脫鹽站原水。當用作脫鹽站原水時，冷卻後的廢水溫度可由脫 鹽水站原水箱溫度控制，即由脫鹽水站原水箱溫度控制冷卻塔釜廢水的循環冷卻水量來 保證塔釜廢水排至脫鹽水站原水箱的溫度。 該實施例中轉化廢水溫度由 220°C換熱到 94°C，節約能量 1.56xl06Kcal/ h。與常用的廢水回收流程相比(由 220°C換熱到 130°C)，相應節約蒸汽(按 l.OMPa飽和蒸汽計) 0.87t/h，節約循環冷卻水(按8°C溫差計) 52t/h。
權利要求
1.一種焦爐氣制甲醇轉化廢水汽提塔廢水熱量回收的方法，其特徵在於，該方法包括第一步，轉化廢水汽提塔的塔釜廢水與進汽提塔的廢水換熱； 第二步，換熱後的塔釜廢水與各種物料換熱； 第三步，換熱後塔釜廢水排至循環水站或脫鹽水站作原水循環使用。
2.根據權利要求1所述的焦爐氣制甲醇轉化廢水汽提塔廢水熱量回收的方法，其特 徵在於所述第三步中，當轉化廢水汽提塔的塔釜廢水經換熱後排至脫鹽水站作原水使用 時，最後用循環冷卻水冷卻塔釜廢水的溫度由脫鹽水站原水箱溫度控制，即由脫鹽水站 原水箱溫度控制冷卻塔釜廢水的循環冷卻水量來保證塔釜廢水排至脫鹽水站原水箱的溫度。
3.根據權利要求1所述的焦爐氣制甲醇轉化廢水汽提塔廢水熱量回收的方法，其特 徵在於所述第二步中物料包括甲醇蒸餾加壓塔的進料、裝置所需的脫鹽水，甲醇蒸餾預塔 的粗甲醇進料和循環冷卻水。
4.根據權利要求1所述的焦爐氣制甲醇轉化廢水汽提塔廢水熱量回收的方法，其特 徵在於所述第二步中物料包括塔釜廢水與進汽提塔廢水換熱後，與甲醇蒸餾加壓塔進料和 甲醇蒸餾預塔粗甲醇進料換熱，最後用循環冷卻水冷卻，排至循環水站或脫鹽水站作原 水循環使用。
全文摘要
本發明公開了一種焦爐氣制甲醇轉化廢水汽提塔廢水熱量回收的方法，主要包括轉化廢水汽提塔的塔釜廢水先與進汽提塔的廢水換熱，再與甲醇蒸餾加壓塔的進料，裝置所需的脫鹽水和甲醇蒸餾預塔的粗甲醇進料換熱，熱量充分利用後，用循環冷卻水冷卻，排至循環水站或脫鹽水站作原水循環使用。如果是排至脫鹽水站作為原水時，用循環冷卻水冷卻的廢水溫度由脫鹽水站原水箱溫度進行控制。
文檔編號C07C29/151GK102012125SQ20101051155
公開日2011年4月13日 申請日期2010年10月19日 優先權日2010年10月19日
發明者王小勤, 王良輝, 蹇守華, 黃維柱 申請人:四川天一科技股份有限公司