一种乙二醇制备过程中的粗煤气分离系统的制作方法

技术领域：

本实用新型涉及一种分离系统，尤其涉及一种乙二醇制备过程中的粗煤气分离系统。

背景技术：
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在利用粗煤气制备乙二醇的过程中，首先需要对粗煤气中的气体成分进行分离。由于粗煤气中的主要成分是co、h2、ch4，还含有少量的空气(n2、h2o、co2等)，所以，粗煤气需要依次经过co2吸收塔和干燥器，去除co2和h2o，然后再送入到深冷箱中分离出co，之后进入psa提氢装置，分离出h2，分离出的co送入羰化反应器参与反应。在实际运行中存在以下问题：

1、为了对经干燥器进行再生后的再生气进行回收利用，目前通常是将其送入甲醇合成装置，但是，由于经再生后的再生气中含有大量水分，会造成甲醇催化剂粉化，降低了甲醇合成催化剂使用寿命；

2、为了保证羰化反应器的进气压力维持在稳定的范围内，当进入羰化反应器入口的co压力高于设定值时，需将一定量的co放空至火炬管网进行燃烧，造成了co气体的浪费，增大了原料气粗煤气的消耗，增加了系统的运行成本；

3、在系统开车前，需要用液氮对深冷箱进行预冷，在系统运行过程中，当冷量不足时也需要通过补充液氮来维持冷量平衡；通常，预冷后的液氮直接现场排放，极易造成现场报警器报警及现场工作人员冻伤、缺氧等情况发生，影响现场工作人员正常工作；

4、目前的分离系统中，干燥器均是采用一备一用，需定时对两个干燥器进行切换，使其交替进行吸附和再生两个过程。在对两个干燥器进行切换的过程中，由于阀门全开的延时性，会造成再生气空压机出口超压，导致设备损坏，甚至引发安全事故；

5、为使中间产品co纯度更高，并降低其中的惰性气体的浓度，需要将深冷箱出来的一部分燃料气(其中co占32％，氢气占63％)放入火炬管线直接燃烧，造成了燃料气的浪费，严重影响企业的经济效益。

技术实现要素：
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本实用新型的目的在于提供一种乙二醇制备过程中的粗煤气分离系统，可有效减少粗煤气的消耗，提高企业的经济效益。

本实用新型由如下技术方案实施：

一种乙二醇制备过程中的粗煤气分离系统，包括粗煤气源、原料缓冲罐、co2吸收塔、第一干燥器、第二干燥器、深冷箱、psa提氢装置、第一空压机、加热器、第二空压机、羰化反应器；

所述粗煤气源的出气口与所述原料缓冲罐的进气口连通，所述原料缓冲罐的出气口与所述co2吸收塔的进气口连通，所述co2吸收塔的出气口分两路，且两路分别与所述第一干燥器和所述第二干燥器的吸附进气口连通，所述第一干燥器和所述第二干燥器的吸附出气口均与所述深冷箱的进气口连通，所述深冷箱的co出口与所述第二空压机的进口连通，所述第二空压机的出口与所述羰化反应器的进料口连通；

所述深冷箱的粗氢出口与所述psa提氢装置的进气口连通，所述深冷箱的闪蒸气出口与所述第一空压机的进口连通，所述第一空压机的出口与所述加热器的冷介质进口连通，所述加热器的冷介质出口分两路，且两路分别与所述第一干燥器和所述第二干燥器的再生进气口连通，所述第一干燥器和所述第二干燥器的再生出气口均与所述原料缓冲罐的进气口连通；

所述第一空压机的出口还与旁路管线的进口连通，所述旁路管线的出口与所述原料缓冲罐的进气口连通；

在所述第一干燥器和所述第二干燥器的吸附进气口处均设有吸附进气阀，在所述第一干燥器和所述第二干燥器的吸附出气口处均设有吸附出气阀，在所述第一干燥器和所述第二干燥器的再生进气口处均设有再生进气阀，在所述第一干燥器和所述第二干燥器的再生出气口处均设有再生出气阀，在所述旁路管线上设有旁路阀。

进一步的，其还包括液氮源、残液罐和热蒸汽源，所述液氮源的出口与所述深冷箱的液氮进口连通，所述深冷箱的液氮出口与所述残液罐的进口连通；在所述残液罐上还开设有热蒸汽进口，所述热蒸汽源的出汽口与所述残液罐的热蒸汽进口连通；所述残液罐的出口与火炬连通；

在连通所述深冷箱与所述残液罐的管线上设有冷液排出阀。

进一步的，在所述第二空压机的出口处设有压力检测计，在所述压力检测计下游的所述第二空压机的出口管线还通过泄压管线与所述第一空压机的进口连通；

在所述泄压管线上设有泄压阀。

进一步的，所述深冷箱的燃料气出口还通过控压管线与加压机的进口连通，所述加压机的出口与甲醇合成装置的进气口连通；

在所述控压管线上设有压力调节阀。

进一步的，在所述旁路阀上设有开度检测仪。

本实用新型的优点：

本实用新型通过设置残液罐，并向残液罐内通入热蒸汽，对液氮进行加热，使液氮由液态转化为气态的氮气，排放至火炬；可避免液氮直接现场排放造成的人员冻伤及缺氧情况的发生；设置旁路管线、旁路阀以及开度检测仪，在需要对第一干燥器和第二干燥器切换时，当旁路阀的开度大小达到80％时再对两个干燥器进行切换，可避免在切换的过程中，第一空压机出口处出现超压的现象，保证了系统的安全稳定运行；经干燥器后的再生气则与粗煤气混合后作为原料气重新进入co2吸收塔及后续的设备，不仅能避免带有水蒸气的直接送入甲醇合成装置，能有效延长甲醇合成催化剂的使用寿命，提高经济效益；而且，可对再生气中的有效成分进行充分回收利用，可减少粗煤气的消耗量；通过设置泄压管线和泄压阀，当进入羰化反应器的co压力值较大时，使一部分co由泄压管线进入第一空压机内作为再生气使用，既保证了羰化反应器的安全稳定运行，又避免了co放空至火炬管网造成的co气体的浪费，还能提高干燥器的再生效果，可大大提高干燥器的吸附效果；此外，由深冷箱出来的燃料气可经加压机送入甲醇合成装置中，用于生产甲醇，避免了燃料气放空至火炬管网进行燃烧，造成燃料气的浪费，大大提高了企业的经济效益。

附图说明：

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例的系统结构示意图；

图中：粗煤气源1、原料缓冲罐2、co2吸收塔3、第一干燥器4、第二干燥器5、深冷箱6、psa提氢装置7、第一空压机8、加热器9、第二空压机10、羰化反应器11、旁路管线12、液氮源13、残液罐14、热蒸汽源15、火炬16、再生出气阀17、压力检测计18、泄压管线19、控压管线20、加压机21、甲醇合成装置22、开度检测仪23、吸附进气阀24、吸附出气阀25、再生进气阀26、旁路阀27、冷液排出阀28、泄压阀29、压力调节阀30。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

如图1所示的一种乙二醇制备过程中的粗煤气分离系统，包括粗煤气源1、原料缓冲罐2、co2吸收塔3、第一干燥器4、第二干燥器5、深冷箱6、psa提氢装置7、第一空压机8、加热器9、第二空压机10、羰化反应器11；

粗煤气源1的出气口与原料缓冲罐2的进气口连通，原料缓冲罐2的出气口与co2吸收塔3的进气口连通，co2吸收塔3的出气口分两路，且两路分别与第一干燥器4和第二干燥器5的吸附进气口连通，第一干燥器4和第二干燥器5的吸附出气口均与深冷箱6的进气口连通，深冷箱6的co出口与第二空压机10的进口连通，第二空压机10的出口与羰化反应器11的进料口连通；

深冷箱6的粗氢出口与psa提氢装置7的进气口连通，深冷箱6的闪蒸气出口与第一空压机8的进口连通，第一空压机8的出口与加热器9的冷介质进口连通，加热器9的冷介质出口分两路，且两路分别与第一干燥器4和第二干燥器5的再生进气口连通，第一干燥器4和第二干燥器5的再生出气口均与原料缓冲罐2的进气口连通；

第一空压机8的出口还与旁路管线12的进口连通，旁路管线12的出口与原料缓冲罐2的进气口连通；

在第一干燥器4和第二干燥器5的吸附进气口处均设有吸附进气阀24，在第一干燥器4和第二干燥器5的吸附出气口处均设有吸附出气阀25，在第一干燥器4和第二干燥器5的再生进气口处均设有再生进气阀26，在第一干燥器4和第二干燥器5的再生出气口处均设有再生出气阀17，在旁路管线12上设有旁路阀27，在旁路阀27上设有开度检测仪23。

本实施例还包括液氮源13、残液罐14和热蒸汽源15，液氮源14的出口与深冷箱6的液氮进口连通，深冷箱6的液氮出口与残液罐14的进口连通；在残液罐14上还开设有热蒸汽进口，热蒸汽源15的出汽口与残液罐14的热蒸汽进口连通；残液罐14的出口与火炬16连通；

在连通深冷箱6与残液罐14的管线上设有冷液排出阀28。

在第二空压机10的出口处设有压力检测计18，在压力检测计18下游的第二空压机10的出口管线还通过泄压管线19与第一空压机8的进口连通；

在泄压管线19上设有泄压阀29。

深冷箱6的燃料气出口还通过控压管线20与加压机21的进口连通，加压机21的出口与甲醇合成装置22的进气口连通；

在控压管线20上设有压力调节阀30。

工作原理：

本实施例在开车前或系统运行过程中，将深冷箱6进行预冷或维持冷量平衡的液氮首先收集至残液罐14内，通过向残液罐14内通入热蒸汽，对液氮进行加热，使液氮由液态转化为气态的氮气，排放至火炬16；可避免液氮直接现场排放造成的人员冻伤及缺氧情况的发生。

当需要对第一干燥器4和第二干燥器5切换时，如需要将第一干燥器4切换至再生状态、第二干燥器5切换至吸附状态时，首先将旁路管线12上设有旁路阀27打开，并由开度检测仪23检测旁路阀27的开度大小，当旁路阀27的开度大小达到80％时，现将第一干燥器4对应的再生进气阀26和再生出气阀17打开，再将第二干燥器5对应的再生进气阀26和再生出气阀17关闭；如此，可使第一空压机8出口处的一部分再生气可由旁路管线12直接返回至原料缓冲罐2，同时，当旁路阀27的开度大小达到80％时再对两个干燥器进行切换，可避免在切换的过程中，第一空压机8出口处出现超压的现象，保证了系统的安全稳定运行。待第一干燥器4对应的再生进气阀26和再生出气阀17全部打开时，即判断切换过程完成，将关闭旁路阀27，开始对第一干燥器4进行再生。

经干燥器后的再生气则返回至原料缓冲罐2内，与粗煤气混合后作为原料气重新进入co2吸收塔3及后续的设备，不仅能避免带有水蒸气的直接送入甲醇合成装置，能有效延长甲醇合成催化剂的使用寿命，提高经济效益；而且，可对再生气中的有效成分(h2、co)进行充分回收利用，可减少粗煤气的消耗量。

在第二空压机10的出口处设置的压力检测计18可对进入羰化反应器11的co压力值进行检测，当检测到的压力值达到600mpa以上时，打开泄压阀29，使一部分co由泄压管线19进入第一空压机8内作为再生气使用；当检测到的压力值低于600mpa时，则泄压阀29一直处于关闭状态，co全部进入羰化反应器11内，不会引起羰化反应器11内超压的情况发生，既避免了将一定量的co放空至火炬16管网进行燃烧，造成了co气体的浪费，且增加了再生气的总量，提高了干燥器的再生效果，可大大提高干燥器的吸附效果，并能延长吸附时间，降低两个干燥器切换的频率。

此外，由深冷箱6出来的燃料气可经加压机21送入甲醇合成装置中，用于生产甲醇，避免了燃料气放空至火炬16管网进行燃烧，造成燃料气的浪费。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。