低碳混合醇合成与分离的联合生产系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤制醇化工领域，具体而言，涉及一种低碳混合醇合成与分离的联合生产系统。
【背景技术】
[0002]近年来，原油供应日趋紧张，而原油的替代燃料甲醇在使用性能上有很多不足，C2+低碳醇，即指由Cl?C6的醇类形成的低碳混合醇，其主要是将煤基合成气合成的粗混合醇进行脱水处理后形成的，低碳混合醇具有较高的辛烷值以及与汽油良好的掺混性能，可以代替甲基叔丁基醚(MTBE)作为汽油添加剂使用。同时，低碳混合醇本身也是一种良好的洁净燃料，可以替代汽油作为燃料。其实，若将混合低碳醇进行分离，可以得到甲、乙、丙、丁、戊醇等高级化工醇，这些单醇产品是制备医药产品、聚合物产品等大宗化学品的重要中间体，具有较高的经济价值。因此，开展低碳混合醇分离工艺技术的研发具有重要的现实意义。
[0003]在现有技术中，甲醇燃料的生产技术虽然较为成熟，但它作为车用燃料却存在重要缺陷。
[0004](I)甲醇燃料与汽油的混溶性较差，相分离严重。
[0005](2)甲醇燃料对金属、橡胶、合成塑料等材料有腐蚀作用。
[0006](3)甲醇燃料与现行的车用燃料系统不相匹配。
[0007]尤其是最后一点，其是普及应用甲醇燃料的主要障碍。而低碳混合醇则不存在上述问题。
[0008]因此，开发替代甲醇的燃料，例如高附加值的低碳混合醇的合成技术日益引起人们的关注，低碳混合醇的合成技术有望成为降低人们对石油的依赖程度，实现合成气高效转化，以及洁净利用煤炭资源的主要途径之一。
[0009]发明人在研宄如何合成低碳混合醇的过程，同时也遇到了如何分离低碳混合醇的问题。由于低碳混合醇中醇类组分较多，这些不同碳链的醇类组分之间存在较多的共沸物，利用传统的精馏系统进行精馏分离时，很难将这些共沸物分离开来。此外，由于组分较多，使低碳混合醇的沸程较宽，且其相平衡常数受温度、压力及浓度的影响较大。导致汽-液平衡关系、物料衡算复杂化。以上这些因素均会影响低碳混合醇分离形成单醇的分离效果，限制了分离形成的单醇的纯度。并且，国内外也并未见有关将低碳混合醇按照碳链长短进行单醇分离的专利和报道。
[0010]为了实现低碳混合醇的合成与分离的生产工艺，，急需一种新的低碳混合醇合成分离的联合生产系统，以提高低碳混合醇的合成与分离的生产效率以及提高低碳混合醇的产品质量，并提高低碳混合醇被分离后的单醇产品的纯度。
【实用新型内容】
[0011]本实用新型的主要目的在于提供一种低碳混合醇合成与分离的联合生产系统，以解决现有技术中应用原料合成气合成低碳混合醇的生产技术困难的问题，并同时解决了低碳混合醇分离效果差的问题。
[0012]为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种低碳混合醇合成与分离的联合生产系统，包括:低碳混合醇合成子系统和低碳混合醇分离子系统；其中，低碳混合醇合成子系统包括顺次连通的原料气处理模块、低碳醇合成模块和产品处理模块；原料气处理模块包括用于对原料气进行增压的原料气压缩机组和用于加热原料气的原料气加热单元，原料气压缩机组的出气口连通至原料气加热单元的进气口 ；低碳醇合成模块包括低碳醇合成器，低碳醇合成器的进气口与原料气加热单元的出气口连通；产品处理模块包括低碳醇分离部，低碳醇分离部包括低碳醇分离器，其中，低碳醇分离器包括低碳醇分离器入口，低碳醇分离器入口连通至低碳醇合成器的出气口，低碳醇分离部具有用于引流低碳混合醇产品的低碳混合醇出口 ；低碳混合醇分离子系统包括:甲醇精馏塔，具有与低碳混合醇出口相连的甲醇塔进料口、甲醇塔顶出料口和甲醇塔底出料口；甲醇塔顶出料口与甲醇储罐相连；乙醇精馏塔，具有与甲醇塔底出料口相连的乙醇塔进料口，以及乙醇塔顶出料口和乙醇塔底出料口 ；萃取精馏塔，具有与乙醇塔顶出料口相连的萃取塔进料口，以及萃取剂进料口、萃取塔顶出料口和萃取塔底出料口 ；其中萃取塔进料口位于萃取剂进料口的下方；萃取塔顶出料口与乙醇储罐相连；正丙醇精馏塔，具有与乙醇塔底出料口相连的正丙醇塔进料口，以及正丙醇塔顶出料口和正丙醇塔底出料口 ；正丙醇塔顶出料口与正丙醇储罐相连；正丙醇塔底出料口与混合丁醇储罐相连。
[0013]进一步地，原料气加热单元包括原料气加热器，原料气加热器的进气口连通至原料气压缩机组的出气口，原料气加热器的出气口连通至低碳醇合成器的进气口。
[0014]进一步地，原料气加热单元还包括气气换热装置，气气换热装置包括第一连通口、第二连通口、第三连通口和第四连通口，第一连通口与原料气加热器的出气口连通，第二连通口与低碳醇合成器的进气口连通，第三连通口与低碳醇合成器的出气口连通，第四连通口连通至产品处理模块上，气气换热装置用于使低碳醇合成器输出的热的合成混合物与原料气换热。
[0015]进一步地，原料气处理模块还包括脱硫槽，脱硫槽的进气口与原料气压缩机组的出气口连通，脱硫槽的出气口与原料气加热器的进气口连通。
[0016]进一步地，低碳醇合成模块还包括蒸汽调节装置，蒸汽调节装置根据低碳醇合成器内的温度与压力自动调节蒸汽放空量以调节低碳醇合成器内的温度和压力。
[0017]进一步地，低碳醇分离部还包括一级分离器，一级分离器包括分离器进气口、分离器第一出口和分离器第二出口，分离器进气口与低碳醇合成器的出气口连通，分离器第一出口连通至低碳醇分离器的入口，分离器第二出口连通至联合生产系统的蜡产品装置。
[0018]进一步地，产品处理模块还包括轻油产品分离部，轻油产品分离部连通至低碳醇分离部。
[0019]进一步地，低碳醇分离器还包括低碳醇分离器第一出口和低碳醇分离器第二出口，低碳醇分离器的入口连通至一级分离器的分离器第一出口，低碳醇分离器第一出口与轻油产品分离部的入口连通，低碳醇分离器第二出口用于输出低碳醇产品。
[0020]进一步地，轻油产品分离部包括轻油分离器，轻油分离器包括轻油分离器入口、轻油分离器第一出口和轻油分离器第二出口，轻油分离器入口连通至低碳醇分离器第一出口，轻油分离器第一出口用于输出剩余原料气，轻油分离器第二出口用于输出轻油副产品。
[0021]进一步地，轻油产品分离部还包括第三冷却器，第三冷却器的产品入口与低碳醇分离器第一出口连通，第三冷却器的产品出口与轻油分离器入口连通，第三冷却器的冷却剂输入口与用于输送冷却剂的进冷却剂管道连通，第三冷却器的冷却剂出口与用于回流冷却剂的出冷却剂管道连通。
[0022]进一步地，联合生产系统还包括循环气压缩机组，循环气压缩机组的进气口与轻油分离器第一出口连通，循环气压缩机组的出气口与原料气加热单元的原料气管道连通。
[0023]进一步地，低碳醇分离部还包括冷却装置，冷却装置包括冷却入口和冷却出口，冷却入口与一级分离器的分离器第一出口连通，冷却出口与低碳醇分离器的入口连通。
[0024]进一步地，冷却装置包括依次连通的第一冷却器和第二冷却器，第一冷却器上设置有用于输入冷却循环水的循环水进水管道，第一冷却器上还设置有用于回流冷却循环水的循环水回水管道，第二冷却器的冷却剂输入口与用于输送冷却剂的进冷却剂管道连通，第二冷却器的冷却剂出口与用于回流冷却剂的出冷却剂管道连通。
[0025]进一步地，低碳醇合成器的进气口处设置有用于保护低碳醇合成器的自动压力安全阀。
[0026]进一步地，乙醇塔底出料口与正丙醇塔进料口之间的流路上还设置有膜分离装置，膜分离装置具有膜分离进料口、膜分离油相出料口和膜分离水相出料口，其中，膜分离进料口与乙醇塔底出料口相连；膜分离油相出料口与正丙醇塔进料口相连。
[0027]进一步地，乙醇塔底出料口与膜分离进料口之间的流路上还设置有第一分相器，第一分相器具有第一分相进料口、第一水相出料口和第一油相出料口，其中，第一分相进料口与乙醇塔底出料口相连；第一油相出料口与膜分离进料口相连。
[0028]进一步地，联合生产系统还包括设置在低碳醇分离器与甲醇精馏塔之间的第一脱水精馏塔，第一脱水精馏塔具有第一脱水塔进料口、第一脱水塔顶出料口和第一脱水塔底出料口，其中，第一脱水塔进料口与低碳混合醇出口相连，第一脱水塔顶出料口与甲醇塔进料口相连。
[0029]进一步地，联合生产系统还包括:不凝气脱除塔，设置在低碳醇分离器与第一脱水精馏塔之间，具有脱除塔进料口、脱除塔顶出料口和脱除塔底出料口，其中脱除塔底出料口与第一脱水塔进料口相连；闪蒸罐，设置在低碳醇分离器与不凝气脱除塔之间，具有闪蒸罐进料口和闪蒸罐出料口，其中闪蒸罐进料口与低碳混合醇出口相连，闪蒸罐出料口与脱除塔进料口相连。
[0030]进一步地，联合生产系统还包括萃取剂回收塔，萃取剂回收塔具有回收塔进料口、回收塔顶出料口和回收塔底出料口，其中，回收塔进料口与萃取塔底出料口相连；回收塔底出料口与萃取剂进料口相连。
[0031]进一步地，联合生产系统还包括:第二脱水精馏塔，具有第二脱水塔进料口、第二脱水塔顶出料口和第二脱水塔底出料口 ；第二分相器，具有第二分相进料口、第二水相出料口和第二油相出料口 ；第二分相进料口与第二脱水塔顶出料口相连，第二油相出料口与膜分离进料口相连，其中，第二脱水塔进料口分别与膜分离水相出料口、第一水相出料口和第二水相出料口相连。
[0032]进一步地，联合生产系统还包括正丙醇提纯精馏塔，正丙醇提纯精馏塔具有提纯塔进料口、提纯塔顶出料口和提纯塔底出料口，其中，提纯塔进料口与正丙醇塔顶出料口相连；提纯塔底出料口与正丙醇储罐相连。
[0033]进一步地，联合生产系统还包括冷却装置，冷却装置包括:第一冷却器，具有第一冷凝进料口、第一回流液出口与第一冷凝液出口 ；第一冷凝进料口与甲醇塔顶出料口相连，第一回流液出口与甲醇精馏塔的塔顶循环液进口相连，第一冷凝液出口与甲醇储罐相连；第二冷却器，具有第二冷凝进料口、第二回流液出口与第二冷凝液出口 ；第二冷凝进料口与乙醇塔顶出料口相连，第二回流液出口与乙醇精馏塔的塔顶循环液进口相连，第二冷凝液出口与萃取塔进料口相连；第三冷却器，具有第三冷凝进料口、第三回流液出口与第三冷凝液出口 ；第三冷凝进料口与萃取塔顶出料口相连，第三回流液出口与萃取精馏塔的塔顶循环液进口相连，第三冷凝液出口与乙醇储罐相连；第四冷却器，具有第四冷凝进料口、第四回流液出口与第四冷凝液出口 ；第四冷凝进料口与正丙醇塔顶出料口相连，第四回流液出口与正丙醇精馏塔的塔顶循环液进口相连，第四冷凝液出口与提纯塔进料口相连；第五冷却器，具有第五冷凝进料口、第五回流液出口与第五冷凝液出口 ；第五冷凝进料口与第一脱水塔顶出料口相连，第五回流液出口与第一脱水精馏塔的塔顶循环液进口相连，第五冷凝液出口与甲醇塔进料口相连；第六冷却器，具有第六冷凝进料口、第六回流液出口与