甲醇精餾去除輕油雜質的系統及操作方法
2023-06-13 13:03:01
專利名稱：甲醇精餾去除輕油雜質的系統及操作方法
技術領域：
本發明涉及甲醇精餾去除輕油雜質的系統及操作方法，屬於化工分離技術領域。
背景技術：
從20世紀50年代開始，天然氣逐步成為製造甲醇的主要原料，因為它簡化了流程， 便於輸送，降低了成本，目前世界甲醇總產量中約有70%左右是以天然氣為原料的。但是， 隨著能源的緊張，煤氣化技術發展迅速，在工業上的應用也得到長足進展。從長遠的戰略 觀點來看，世界煤的儲藏量遠遠超過天然氣和石油，我國情況更是如此，將來以煤製取甲 醇的原料路線終將佔主導地位。
天然氣、煤、焦爐氣等制甲醇，在甲醇合成反應後，粗甲醇會含有比甲醇沸點低的微 量輕組分有機物(如甲垸、二甲醚、甲乙醚、甲酸甲酯等)，還會有微量的C5 C10等烷烴 與甲醇生成比甲醇沸點略低的共沸物。尤其是用焦爐氣制甲醇，粗甲醇中組分非常複雜； 另外煤制甲醇在催化劑後期，由於催化劑老化，副反應增加，也會產生更多的上述雜質。
甲醇精餾i段的預精餾塔主要用於分離上述輕油雜質，圖1為現有預精餾塔頂回流示
意圖，其工藝如下在預精餾塔(1)上部加入萃取水；預精餾塔塔頂蒸汽進第一冷凝器 (2)，其冷凝液進回流罐(5)，不凝氣進入第二冷凝器(3);第二冷凝器的不凝氣送作燃 料，冷凝液進普通臥式罐(4)粗略分層後水層返回回流罐，油層不定期從臥式罐上部採 出。如此操作，在經過第二冷凝器後，C5 C10垸烴與甲醇生成的共沸物不容易分離，會 將C5 C10烷烴一直帶到常壓精餾塔的提餾段和廢水中。在甲醇合成反應的催化劑初期， 反應所產生的雜質較少，此時產品質量問題不大，但是當到了甲醇合成反應後期，催化劑 老化，反應產生較多雜質時，如果預精餾塔對這些雜質去除不徹底，將會直接影響到甲醇 產品的質量。此種情況下，如果要徹底去除輕油雜質，則第二冷凝器的冷凝液不能返回回 流罐，從而損失掉其中的甲醇。
發明內容
本發明旨在提出一種新工藝，在甲醇精餾工段的預精餾塔實現徹底去除輕油雜質的同 時儘量減少甲醇的損失。
本發明的甲醇精餾去除輕油雜質的系統，包括預精餾塔、第一冷凝器、第二冷凝器、 第一油水分離罐、第二油水分離罐；第一冷凝器後設置第二油水分離罐，第二冷凝器後設 置第一油水分離罐，萃取水分別在第一冷凝器的冷凝液及第二冷凝器的冷凝液中加入。
油水分離罐為現有常用設備，在工藝改造中替換即可。
本發明的甲醇精餾去除輕油雜質的系統的操作工藝，第一冷凝器的冷凝液中加水的量
3為預精餾塔進料粗甲醇的5% 10%，第二冷凝器的冷凝液中加水的量為預精餾塔進料粗 甲醇的1% 5%。
在其他條件與現有技術相同的情況下，採用本發明的系統和操作條件，將萃取水從預 精餾塔上部加入改為在冷凝器後油水分離罐前加入，能在不損失甲醇的情況下將粗甲醇中 包含的不溶於水的輕油雜質徹底分離出去。
本發明適用於煤和焦爐氣作原料制甲醇的裝置。
圖l:現有預精餾塔頂回流示意圖。 圖2:韋發明的預精餾塔頂回流示意圖。 圖3:油水分離罐示意圖。
其中l一預精餾塔；2 —第一冷凝器；3 —第二冷凝器；4一普通臥式罐；5—回流罐； 6 —第一油水分離罐；7 —第二油水分離罐；8 —穩流構件；9一聚結填料；IO —擋板。
具體實施例方式
本發明的甲醇精餾去除輕油雜質的系統包括預精餾塔、第一冷凝器、第二冷凝器、第 一油水分離罐、第二油水分離罐；第一冷凝器後設置第二油水分離罐，第二冷凝器後設置 第一油水分離罐，萃取水分別在第一冷凝器的冷凝液及第二冷凝器的冷凝液中加入。
為了敘述清楚，本實施例釆用的設備及條件詳細說明如下
所述油水分離罐為不鏽鋼或者碳鋼圓柱體，內依次設置有穩流構件(8)、聚結填料(9) 和擋板(10)。
所述的穩流構件(8)為布滿圓孔的圓形篩板，圓孔直徑為3 mm 20mm。 所述的聚結填料(9)採用板波紋填料，比表面積為150m2/m3 350m2/m3。 所述擋板(10)為L型不鏽鋼板或碳鋼板，與油水分離罐內壁相焊接。 下面結合附圖對本發明做進一步詳細說明 應用本發明在甲醇預精餾塔去除輕油雜質，具體工藝如下
預精餾塔(1)塔頂溫度控制在70 75'C;第一冷凝器(2)溫度控制在.58 6(TC，其冷 凝液進第二油水分離罐(7)前加水萃取，加水的量為預精餾塔(1)進料粗甲醇的5% 10%,不凝氣進入第二冷凝器(3);第二冷凝器(3)溫度控制在39 4rC，其不凝氣送 作燃料，冷凝液進入第一油水分離罐(6)前加水萃取，加水的量為預精餾塔(1)進料粗 甲醇的1% 5%;第一油水分離罐(6)的水層帶著甲醇回到第二油水分離罐(7)，油層 從上部不定期釆出；第二油水分離罐的水層帶著甲醇回流至塔內，油層則從上部採出。
以20萬噸/年甲醇精餾裝置為例，預精餾塔進料粗甲醇中包含的C5 C10垸烴及甲酸甲 酯等輕油雜質，從預精餾塔第一冷凝器將帶走進料粗甲醇中0.1%以上的甲醇，以本發明對 現有甲醇預精餾塔塔頂回流方式進行改造，則每年至少多生產200噸的精甲醇，以當前甲 醇價格保守估計，每年增加收益在40萬元以上。更重要的是，去除輕油雜質後，甲醇產品的質量得到保證，能達到美國聯邦AA級標準。
本發明提出的甲醇精餾去除輕油雜質的系統及操作方法，已通過實施例進行了描述， 相關技術人員明顯能在不脫離本發明內容、精神和範圍內對本文所述的裝置和製作方法進 行改動或適當變更與組合，來實現本發明技術。特別需要指出的是，所有相類似的替換和 改動對本領域技術人員來說是顯而易見的，他們都被視為包括在本發明精神、範圍和內容 中。
權利要求
1.一種甲醇精餾去除輕油雜質的系統，包括預精餾塔、第一冷凝器、第二冷凝器、第一油水分離罐、第二油水分離罐；其特徵是第一冷凝器後設置第二油水分離罐，第二冷凝器後設置第一油水分離罐，萃取水分別在第一冷凝器的冷凝液及第二冷凝器的冷凝液中加入。
2. 權利要求l的甲醇精熘去除輕油雜質的系統的操作方法，其特徵是第一冷凝器的冷凝液 中加水的量為預精餾塔進料粗甲醇的5% 10%，所述第二冷凝器的冷凝液中加水的量為 預精餾塔進料粗甲醇的1% 5%。
全文摘要
本發明涉及甲醇精餾去除輕油雜質的系統及操作方法，系統包括預精餾塔、第一冷凝器、第二冷凝器、第一油水分離罐、第二油水分離罐；第一冷凝器後設置第二油水分離罐，第二冷凝器後設置第一油水分離罐，萃取水分別在第一冷凝器的冷凝液及第二冷凝器的冷凝液中加入。第一冷凝器的冷凝液中加水的量為預精餾塔進料粗甲醇的5％～10％，所述第二冷凝器的冷凝液中加水的量為預精餾塔進料粗甲醇的1％～5％。採用本發明的系統的操作條件，將萃取水從預精餾塔上部加入改為在冷凝器後油水分離罐前加入，能在不損失甲醇的情況下將塔頂蒸汽中包含的不溶於水的輕油雜質徹底分離出去。本發明適用於煤和焦爐氣作原料制甲醇的裝置。
文檔編號C07C31/04GK101560141SQ20091006888
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月15日 優先權日2009年5月15日
發明者斌 姜, 孫津生, 張志恆, 張豔華, 燕 李, 田玉峰, 羅銘芳, 許長春, 黃國強 申請人:天津大學