廢三甘醇的回收利用的製作方法

2023-04-25 18:11:11

專利名稱：廢三甘醇的回收利用的製作方法
所屬領域本發明屬於化工領域，一種從含有油、水、乙二醇等雜質的淨化天然氣後廢棄三甘醇溶液中回收純三甘醇的方法，適用於廢三甘醇溶液的再生回收利用。
被汙染的三甘醇以前作為廢料處理，嚴重汙染了環境質量，同時造成很大的經濟損失，三甘醇脫水是天然氣採出後必經的地面工藝過程之一，而且是長慶氣田所有單井站對天然氣進行初步處理的首要過程。因此，每年溶液的批用量和檢修時的退出量非常大，至2000年底，長慶氣田48套脫水撬每年檢修更換的廢三甘醇達84噸。同時，由於天然氣高壓開採的特殊條件及天然氣淨化處理的複雜性，很容易造成三甘醇的汙染、變質，使天然氣的氣質無法達標。
本發明是這樣實現的利用三甘醇與其它雜質較大的沸點差距，採用一次性減壓蒸餾的方法回收三甘醇，其具體步驟按如下工藝流程框圖 整個系統壓力低於-0.08Mpa，可控溫度加熱系統，當蒸餾溫度為20~180℃時，蒸餾出凝析油、水、乙二醇等輕物質的第一餾份，當溫度達到180~190℃時，蒸餾出淡黃色、透明的三甘醇產品的第二餾份，當溫度升至200℃以上時，剩餘發黑、粘度較大的第三餾份，即為蒸發殘渣。本發明還採用如下技術方案採用直接一次性減壓蒸餾法即可滿足三甘醇產品要求。
減壓蒸餾操作條件依據三甘醇主體產物在真空度下的沸點來確定。
塔頂餾出物的第二餾份即作為三甘醇產品收集，塔底殘留物為無吸水能力的大分子量的高沸點物質，包括降解產物。
可控溫度的加熱系統，其特徵是採用天然氣加熱系統。
所採用的工藝流程的油浴，其特殊性徵是採用300℃以上的熱導油。
所採用的工藝流程中的冷凝罐，採用水泠藏式的冷卻方法，使蒸出的氣相快速冷卻至40℃以下。
根據三甘醇被汙染的原因分析，造成三甘醇汙染的主要物質為凝析油類、鹽類、部分分解產物及其它固體雜質。凝析油類、分解產物及部分輕質物質，其沸點比三甘醇低，而鹽類及其它固體雜質沸點都高於三甘醇。因此，可據汙染三甘醇溶液各成份的沸點不同，採用蒸餾的方法將各組份分離；從三甘醇的物化參數可發現，三甘醇的沸點比其理論分解溫度高，如果採用直接蒸餾的方法淨化廢三甘醇液，會使三甘醇在沸點之前分解，如採用減壓蒸餾的方法，降低三甘醇的沸點，在低於三甘醇分解溫度時將其蒸發餾出，即可將廢三甘醇全部淨化回收，又可防止三甘醇的分解，有利於對廢三甘醇的回收再利用。
本發明所依據的原理是有機物的減壓蒸餾原理，即液體的沸點隨真空度的升高而降低，不同液體其沸點不同。據此將高沸點且高溫下易分解的三甘醇在較低的溫度下汽化分離。
具體實施如工藝過程框圖所示，其操作條件要求整個系統壓力低於-0.08Mpa，可控溫度加熱系統，當蒸餾溫度為20～180℃時，蒸餾出凝析油、水、乙二醇等輕物質的第一餾份，當溫度達到180～190℃時，蒸餾出淡黃色、透明的三甘醇產品的第二餾份，它不含有苯、芳烴、烯烴類物質，當溫度升至200℃以上時，剩餘發黑、粘度較大的第三餾份，即為蒸發殘渣。
加熱系統採用天然氣及其它可控溼度的供熱系統油浴採用300℃以上的熱導油；蒸餾罐換熱均勻，換熱面積滿足蒸餾所需熱量；冷凝罐採用水冷式或其它冷卻方式，將200℃的氣體快速冷卻至40℃以下；廢品儲罐、產品儲罐滿足壓力和一次性蒸餾的溶液儲量；緩衝罐滿足壓力，並保證系統壓力在操作時平穩變化；真空泵能夠滿足真空度要求，正常負荷小於-0.08Mpa。
按照減壓蒸餾的原理，將特製的試驗儀器按照設計流程連接，在真空泵形成的一定真空壓力條件下，對樣品進行加熱，並記錄不同溫度不同時間段的餾份及體積。
分析減壓蒸餾所得各餾份的成份，同時與新入廠合格三甘醇對比分析，由結果可知第二餾份為所需產物。檢驗結果如下表
發明效果2000年將回收的合格三甘醇在北2站脫水撬連接投入運用近一個月，對其使用效果進行監測，生產記錄如下
北2站臺票脫水撬為50萬方/天的處理量，在滿負荷的工作條件下，滿足天然氣淨化生產的要求。
2001年由於退出廢品率溶液量有限，加之裝置遷移，裝置運行近一個月，產出三甘醇量9噸，全部用於生產。一部分用於南-11站，一部分用於作業一區集氣站，未出現任何異常生產現象。
截止2001年底，長慶氣田現有集氣站建脫水撬共48套，合計天然氣處理能力為50×108m3/a，從氣田發展長遠規劃看，該處理量可滿足至2003年。按照48套脫水撬每年檢修一次計算，每次所更換的廢三甘醇達84噸。根據試驗結果，廢三甘醇的回收率按60％的最低值預算，再生裝置按每天回去收400kg純三甘醇的日處理量，在50×108m3/a的產能時期，一套裝置每年運行130天即可將廢三甘醇回收完。到2005年，氣田產建為100×108m3/a時，再生裝置也可滿足回收要求；至2010年，氣田產建為200時，增加一套再生裝置。
(一)、廢三甘醇不進行回收時，氣田每年用三甘醇的費用預測長慶氣田現有48套脫水撬每年檢修一次更換的三甘醇量需84噸，考慮到生產過程中的三甘醇損失，每年需補充150噸新三甘醇，每噸三甘醇市場價格10000元，長慶氣田現有集氣站48套脫水撬每年需三甘醇的總計劃開支234萬元。
(二)、廢三甘醇再生裝置運行後，氣田每年用三甘醇的費用預測1、設備費用設備成本、加工費120000元設 備安裝費30000元 合計150000元2、設備年折舊費150000÷5＝30000元3、裝置運行日耗費用日用電費8KW×24h×0.75元＝144.00元日用天然氣費50m3×24h×0.60元＝720.00元從工費2人×20元＝40元合計904元
3、在氣田50×108m3/a產能時，每年節約三甘醇投入的費用84噸×60％×10000元-904元×130-30000＝356480元。
(三)、氣田不同產建時期三甘醇再生裝置經濟效益預測根據氣田用三甘醇的消耗量及廢三甘醇回去收裝置的運行費用，現將不同產建時期的費用節支情況列表如下
(表中節約率以回收率為60％的最低值計算)。從表中數據可以看出，廢三甘醇再生裝置的投入運行，每年為氣田三甘醇的投入費用的節約率無大於15％以上。因此，廢三甘醇再生裝置的推廣應用，將獲得非常可觀的經濟效益。7.流程圖及簡要說明廢三甘醇回收工藝流程如下圖在負壓下，物料由進料管自動流入蒸餾罐，達到蒸餾所要求溶劑體積的刻度後關閉進料閥門；在確保真空壓力低於-0.08Mpa條件下，緩慢加熱油浴，根據不同餾分的沸點控制加熱溫度；不同餾分汽體經冷凝器成為液體，依據各組分的沸點，將產品與廢品分別分流到儲罐。待蒸餾罐中物料體積達到最低要求時，停止加熱，冷卻後補充物料；產品罐裝桶後取樣分析。
權利要求
1.廢三甘醇的回收利用，其特徵在於它是利用三甘醇與其它雜質較大的沸點差距，採用一次性減壓蒸餾的方法回收三甘醇，其具體步驟按如下工藝流程框圖 整個系統壓力低於-0.08Mpa，可控溫度加熱系統，當蒸餾溫度為20～180℃時，蒸餾出凝析油、水、乙二醇等輕物質的第一餾份，當溫度達到180～190℃時，蒸餾出淡黃色、透明的三甘醇產品的第二餾份，當溫度升至200℃以上時，剩餘發黑、粘度較大的第三餾份，即為蒸發殘渣。
2.按照權利要求書1所述的廢三甘醇的回收利用，其特徵在於採用直接一次性減壓蒸餾法。
3.按權利書1所述廢三甘醇的回收利用，其特徵在於減壓蒸餾操作條件依據三甘醇主體產物在真空度下的沸點來確定。
4.按照權利要求書1所述廢三甘醇的回收利用，其特徵在於塔頂餾出物的第二餾份即作為三甘醇產品收集，塔底殘留物為無吸水能力的大分子量的高沸點物質，包括降解產物。
5.按權利要求書1所述的廢三甘醇的回收利用，其特徵在於可控溫度的加熱系統是採用天然氣加熱系統。
6.按權利要求書1所述廢三甘醇的回收利用，其特徵在於回收方法中所採用的工藝流程的油浴，採用300℃以上的熱導油。
7.按權利要求書1所述廢三甘醇的回收利用，其特徵在於工藝流程中的冷凝罐，是採用水泠藏式的冷卻方法，使蒸出的氣相快速冷卻至40℃以下。
全文摘要
一種從含有油、水、乙二醇等雜質的淨化天然氣後廢棄三甘醇溶液中回收純三甘醇的方法，即廢三甘醇溶液的再生回收利用，整個系統壓力低於－0.08MPa，可控溫度加熱系統，當蒸餾溫度為20～180℃時，蒸餾出凝析油、水、乙二醇等輕物質的第一餾份，當溫度達到180～190℃時，蒸餾出淡黃色、透明的三甘醇產品的第二餾份，它不含有苯、芳烴、烯烴類物質，當溫度升至200℃以上時，剩餘發黑、粘度較大的第三餾份，即為蒸發殘渣，不僅可以節約非常大的成本，同時解決了將三甘醇作為廢料處理時的難題及可能造成的環境汙染問題。
文檔編號C07C41/00GK1465559SQ02123779
公開日2004年1月7日 申請日期2002年6月28日 優先權日2002年6月28日
發明者朱天壽, 沈復孝, 楊成賀 申請人:中國石油天然氣股份有限公司