一种合成气制乙二醇工艺中的气体干燥系统及干燥方法
【专利摘要】本发明公开了一种合成气制乙二醇工艺中的气体干燥系统，包括通过管路依次相连的氧化酯化塔（1）、冷凝器（2）、干燥装置和冷却器（5），所述干燥装置的底部依次连接有加热器（6）和循环机（7），所述冷却器（5）上部具有气体出口，其与所述循环机（7）相连，所述干燥装置与羰化反应单元相连；其中，在所述干燥装置和所述冷却器（5）之间的管路上连接有贮槽（8），其内部装有碱液。本发明所述装置再生过程中的吹扫置换中不存在对大气的放空，这样杜绝了有害气体的排放，保护了环境；同时减少了氮气的消耗，降低了生产成本；另外整个工艺控制过程比较稳定，也便于化工人员的生产操作。
【专利说明】—种合成气制乙二醇工艺中的气体干燥系统及干燥方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种气体干燥系统及干燥方法，特别是涉及一种用于合成气制乙二醇工艺中的气体干燥系统及使用所述系统进行气体干燥的方法。
【背景技术】
[0002]合成气制乙二醇生产中的酯化单元主要是以羰化单元返回的NO循环气、氧气以及甲醇为原料，在氧化酯化塔内通过三氧化二氮与甲醇的酯化反应，生成亚硝酸甲酯(丽)和水，其反应方程式为:
[0003]N203+2CH30H — 2CH30N0+H20
[0004]从氧化酯化塔顶出口气体冷却到5°C后，再经过气体的进一步干燥处理，除去其中微量的水份(因微量的水会使羰化反应催化剂失活)，最后送往下游的羰化单元。
[0005]存在的问题:如图1所示为现有技术中的气体干燥系统,如图1所示,包括通过管路依次相连的氧化酯化塔1、冷凝器2、干燥装置和冷却器5，所述干燥装置的底部依次连接有加热器6和循环机7，所述冷却器5上部具有气体出口，其与所述循环机7相连，所述干燥装置与羰化反应单元相连；所示干燥装置为两个交替进行吸附和再生工作的吸附罐，分别为第一吸附罐3和第二吸附罐4，所述第一吸附罐3和第二吸附罐4的顶部出气口端分别独立地与所述羰化反应单元、冷却器5相连，底部入气口端分别独立地与冷凝器2和所述加热器相连。
[0006]所述工作过程具体为:所述第一吸附罐3进行吸附工作，所述第二吸附罐4为再生te ；
[0007]从氧化酯化塔I出来的反应气经冷却后进入第一吸附罐3，所述第一吸附罐3中分子筛吸附掉其中的微量水后送入羰化单元，所述第一吸附罐3准备进行再生工作；
[0008]在所述第一吸附罐3进行吸附工作的同时，所述第二吸附罐4进行再生过程:首先引入纯氮气对床层进行吹扫、置换；然后打开加热器，通过循环机7用热氮气解析所述第二吸附罐4中分子筛吸附的水，脱出的水随气体带出，经冷却器5将气体中带出的水冷凝下来外排后，气体回到循环机7中继续利用，关闭加热器，采用经所述冷却器5冷却后的氮气将所述第二吸附罐4降温，所述第二吸附罐4准备进行吸附工作；
[0009](2)所述第二吸附罐4进行吸附工作，所述第一吸附罐3为再生罐进行再生工作，具体过程同上；
[0010]当然，先工作的也可以是所述第二吸附罐4，所述第一吸附罐3为再生罐。
[0011]所述工作过程中采用现有技术中的阀门或者其他任何可以控制流向的装置改变气体流向来完成气体流向的改变。
[0012]从氧化酯化塔I出来的反应后气体(主要是:N2、C0、亚硝酸甲酯、NO、甲醇和微量的水)经冷凝器冷却到5°C左右，进入气体的干燥系统，该系统中的第一吸附罐3和第二吸附罐4分别交替循环进行着吸附和再生工作。酯化反应气通过第一吸附罐3中分子筛吸附掉其中的微量水后送入羰化单元；与此同时第二吸附罐4进行再生。再生时先要引入纯氮气或纯CO气体对床层进行吹扫、置换、放空(目的是将气体中所含的亚硝酸甲酯吹出第二吸附罐4，因为亚硝酸甲酯在140°C时会发生剧烈的分解反应，而再生温度为180°C以上，所以吸附罐中存在亚硝酸甲酯气体会十分危险，必须要进行置换)；然后通过循环机7用热氮气(此时加热器打开)解析所述第二吸附罐4中分子筛吸附的水，脱除的水随气体带出，经冷却器5冷凝后外排；最后再用氮气(此时加热器关)将所述第二吸附罐4的温度降到其工作状态下，准备进行下一循环的吸附工作。这一过程中便会有大量的有害气体排入大气，对环境保护十分不利。
【发明内容】
[0013]本发明要解决的技术问题是提供一种用于合成气制乙二醇工艺中的气体干燥系统，解决吸附罐再生时吹扫置换过程向大气中排放有害气体的问题。
[0014]本发明还提供了一种使用所述装置进行气体干燥的方法。
[0015]一种合成气制乙二醇工艺中的气体干燥系统，包括通过管路依次相连的氧化酯化塔、冷凝器、干燥装置和冷却器，所述干燥装置的底部依次连接有加热器和循环机，所述冷却器上部具有气体出口，其与所述循环机相连，所述干燥装置与羰化反应单元相连；
[0016]其中，在所述干燥装置和所述冷却器之间的管路上连接有贮槽，其内部装有碱液。
[0017]本发明所述的合成气制乙二醇工艺中的气体干燥系统，其中所述碱液为用甲醇配制而成的浓度为10%的碱液。
[0018]本发明所述的合成气制乙二醇工艺中的气体干燥系统，其中所述贮槽还与酯化反应单元相连通。
[0019]本发明所述的合成气制乙二醇工艺中的气体干燥系统，其中所述所述干燥装置为交替进行吸附和再生工作的两个吸附罐，分别为第一吸附罐和第二吸附罐。
[0020]一种使用所述的合成气制乙二醇工艺中的气体干燥系统进行气体干燥的方法，包括如下步骤:
[0021](I)所述第一吸附罐进行吸附工作，所述第二吸附罐为再生罐；
[0022]从酯化塔出来的反应气经冷却后进入第一吸附罐，所述第一吸附罐中分子筛吸附掉其中的微量水后送入羰化单元，所述第一吸附罐准备进行再生工作；
[0023]在所述第一吸附罐进行吸附工作的同时，所述第二吸附罐进行再生过程:首先引入纯氮气对床层进行吹扫、置换；然后打开加热器，通过循环机用热氮气解析所述第二吸附罐中分子筛吸附的水，脱出的水随气体带出，进入贮槽中，贮槽中的碱液吸收气体中易发生分解的亚硝酸甲酯，再从所述贮槽出来的气体经冷却器冷却后回到循环机中继续利用，关闭加热器，采用经所述冷却器冷却后的氮气将所述第二吸附罐降温，所述第二吸附罐准备进行吸附工作；
[0024](2)所述第二吸附罐进行吸附工作，所述第一吸附罐为再生罐进行再生工作，具体过程同步骤(I);如此反复循环；
[0025]其中，所述贮槽中的碱液为用甲醇配制而成的浓度为10%的碱液。
[0026]一种使用所述的合成气制乙二醇工艺中的气体干燥系统进行气体干燥的方法，包括如下步骤:
[0027](I)所述第二吸附罐进行吸附工作，所述第一吸附罐为再生罐；[0028]从酯化塔出来的反应气经冷却后进入第二吸附罐，所述第二吸附罐中分子筛吸附掉其中的微量水后送入羰化单元，所述第二吸附罐准备进行再生工作；
[0029]在所述第二吸附罐进行吸附工作的同时，所述第一吸附罐进行再生过程:首先引入纯氮气对床层进行吹扫、置换；然后打开加热器，通过循环机用热氮气解析所述第一吸附罐中分子筛吸附的水，脱出的水随气体带出，进入贮槽中，贮槽中的碱液吸收气体中的亚硝酸甲酯，从所述贮槽出来的气体经冷却器冷却后回到循环机中继续利用，关闭加热器，采用经所述冷却器冷却后的氮气将所述第一吸附罐降温，所述第一吸附罐准备进行吸附工作；
[0030](2)所述第一吸附罐进行吸附工作，所述第二吸附罐为再生罐进行再生工作，具体过程同步骤(I);如此反复循环；
[0031]其中，所述贮槽中的碱液为用甲醇配制而成的浓度为10%的碱液。
[0032]本发明所述方法和装置与现有技术不同之处在于:
[0033]本发明所述方法和装置在干燥装置的出口端增设一个贮槽，槽内装有用甲醇配制而成的10%的碱液(不用水进行碱液的配制是因为气体中的酯与水发生反应)，这样吸附罐在进行再生时，首先通过循环机将罐体内的这部分气体经过碱液贮槽循环，这样气体中含有10%左右的亚硝酸甲酯气就被碱液吸收，而不需要进行放空处理，这样减少了对大气的污染，另可解决亚硝酸甲酯在高温时分解。待亚硝酸甲酯气被完全吸收后，再按上述方法继续下面的再生工作；碱液槽经过一段时间的吸收，浓度降至5%后，可将其送入酯化单元，回收其中的甲醇后继续使用。本发明所述装置再生过程中的吹扫置换中不存在对大气的放空，这样杜绝了所含约15%的C0，5%的NO以及10%的亚硝酸甲酯等有害气体的排放，保护了环境；同时本技术方案的吹扫置换由于只是在内部循环，不放空，这样也就减少了氮气的消耗，降低了生产成本；另外整个工艺控制过程比较稳定，也便于化工人员的生产操作。
[0034]下面结合附图对本发明的装置及方法作进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1为现有技术中合成气制乙二醇工艺中的气体干燥系统的结构示意图；
[0036]图2为本发明中合成气制乙二醇工艺中的气体干燥系统的结构示意图；
[0037]图3为本发明所述装置在一种工作状态下的气体流向图；
[0038]图4为本发明所述装置在另一种工作状态下的气体流向图。
【具体实施方式】
[0039]实施例1
[0040]如图2所示，一种合成气制乙二醇工艺中的气体干燥系统，包括通过管路依次相连的氧化酯化塔1、冷凝器2、干燥装置和冷却器5，所述干燥装置的底部依次连接有加热器6和循环机7，所述冷却器5上部具有气体出口，其与所述循环机7相连，所述干燥装置与羰化反应单元相连；
[0041]其中，在所述干燥装置和所述冷却器5之间的管路上连接有贮槽8，其内部装有碱液。所述碱液为用甲醇配制而成的浓度为10%的碱液。
[0042]所述贮槽8还与酯化反应单元相连通。
[0043]所述所述干燥装置为交替进行吸附和再生工作的两个吸附罐，分别为第一吸附罐3和第二吸附罐4。
[0044]实施例2
[0045]一种使用所述的合成气制乙二醇工艺中的气体干燥系统进行气体干燥的方法，如图3所示(其中实线箭头所示方向为反应气的运动方向，虚线箭头所示方向为循环氮气的运动方向)，包括如下步骤:
[0046]I)所述第一吸附罐3进行吸附工作，所述第二吸附罐4为再生罐；
[0047]从氧化酯化塔I出来的反应气经冷却后进入第一吸附罐3，所述第一吸附罐3中分子筛吸附掉其中的微量水后送入羰化单元，所述第一吸附罐3准备进行再生工作；
[0048]在所述第一吸附罐3进行吸附工作的同时，所述第二吸附罐4进行再生过程:首先引入纯氮气对床层进行吹扫、置换；然后打开加热器6，通过循环机7用热氮气解析所述第二吸附罐4中分子筛吸附的水，脱出的水随气体带出，进入贮槽8中，所述贮槽8中的碱液吸收气体中的亚硝酸甲酯，从所述贮槽8出来的气体经冷却器5冷却后回到循环机7中继续利用，关闭所述加热器6，采用经所述冷却器5冷却后的氮气将所述第二吸附罐4降温，所述第二吸附罐4准备进行吸附工作；
[0049]2)所述第二吸附罐4进行吸附工作，所述第一吸附罐3为再生罐进行再生工作，具体过程同步骤I);如此反复循环；
[0050]其中，所述贮槽8中的碱液为用甲醇配制而成的浓度为10%的碱液。
[0051]实施例3
[0052]一种使用所述的合成气制乙二醇工艺中的气体干燥系统进行气体干燥的方法，如图4所示(其中实线箭头所示方向为反应气的运动方向，虚线箭头所示方向为循环氮气的运动方向)，包括如下步骤:
[0053]I)所述第二吸附罐4进行吸附工作，所述第一吸附罐3为再生罐；
[0054]从氧化酯化塔I出来的反应气经冷却后进入第二吸附罐4，所述第二吸附罐4中分子筛吸附掉其中的微量水后送入羰化单元，所述第二吸附罐4准备进行再生工作；
[0055]在所述第二吸附罐4进行吸附工作的同时，所述第一吸附罐3进行再生过程:首先引入纯氮气对床层进行吹扫、置换；然后打开加热器6，通过循环机7用热氮气解析所述第一吸附罐3中分子筛吸附的水，脱出的水随气体带出，进入贮槽8中，所述贮槽8中的碱液吸收气体中的亚硝酸甲酯，从所述贮槽8出来的气体经冷却器5冷却后回到循环机7中继续利用，关闭所述加热器6，采用经所述冷却器5冷却后的氮气将所述第一吸附罐3降温，所述第一吸附罐3准备进行吸附工作；
[0056]2)所述第一吸附罐3进行吸附工作，所述第二吸附罐4为再生罐进行再生工作，具体过程同步骤I);如此反复循环；
[0057]其中，所述贮槽8中的碱液为用甲醇配制而成的浓度为10%的碱液。
[0058]以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种合成气制乙二醇工艺中的气体干燥系统，其特征在于:包括通过管路依次相连的氧化酯化塔(I)、冷凝器(2)、干燥装置和冷却器(5)，所述干燥装置的底部依次连接有加热器(6)和循环机(7)，所述冷却器(5)上部具有气体出口，其与所述循环机(7)相连，所述干燥装置与羰化反应单元相连； 其中，在所述干燥装置和所述冷却器(5 )之间的管路上连接有贮槽(8 )，其内部装有碱液。
2.根据权利要求1所述的合成气制乙二醇工艺中的气体干燥系统，其特征在于:所述碱液为用甲醇配制而成的浓度为10%的碱液。
3.根据权利要求2所述的合成气制乙二醇工艺中的气体干燥系统，其特征在于:所述贮槽(8)还与酯化反应单元相连通。
4.根据权利要求3所述的合成气制乙二醇工艺中的气体干燥系统，其特征在于:所述所述干燥装置为交替进行吸附和再生工作的两个吸附罐，分别为第一吸附罐(3)和第二吸附罐(4)。
5.一种使用权利要求4所述的合成气制乙二醇工艺中的气体干燥系统进行气体干燥的方法，其特征在于:包括如下步骤: 1)所述第一吸附罐(3)进行吸附工作，所述第二吸附罐(4)为再生罐； 从氧化酯化塔(I)出来的反 应气经冷却后进入第一吸附罐(3)，所述第一吸附罐(3)中分子筛吸附掉其中的微量水后送入羰化单元，所述第一吸附罐(3)准备进行再生工作； 在所述第一吸附罐(3)进行吸附工作的同时，所述第二吸附罐(4)进行再生过程:首先引入纯氮气对床层进行吹扫、置换；然后打开加热器(6)，通过循环机(7)用热氮气解析所述第二吸附罐(4)中分子筛吸附的水，脱出的水随气体带出，进入贮槽(8)中，所述贮槽(8)中的碱液吸收气体中的亚硝酸甲酯，从所述贮槽(8)出来的气体经冷却器(5)冷却后回到循环机(7)中继续利用，关闭所述加热器(6)，采用经所述冷却器(5)冷却后的氮气将所述第二吸附罐(4)降温，所述第二吸附罐(4)准备进行吸附工作； 2)所述第二吸附罐(4)进行吸附工作，所述第一吸附罐(3)为再生罐进行再生工作，具体过程同步骤I);如此反复循环； 其中，所述贮槽(8)中的碱液为用甲醇配制而成的浓度为10%的碱液。
6.一种使用权利要求4所述的合成气制乙二醇工艺中的气体干燥系统进行气体干燥的方法，其特征在于:包括如下步骤: 1)所述第二吸附罐(4)进行吸附工作，所述第一吸附罐(3)为再生罐； 从氧化酯化塔(I)出来的反应气经冷却后进入第二吸附罐(4)，所述第二吸附罐(4)中分子筛吸附掉其中的微量水后送入羰化单元，所述第二吸附罐(4)准备进行再生工作； 在所述第二吸附罐(4)进行吸附工作的同时，所述第一吸附罐(3)进行再生过程:首先引入纯氮气对床层进行吹扫、置换；然后打开加热器(6)，通过循环机(7)用热氮气解析所述第一吸附罐(3)中分子筛吸附的水，脱出的水随气体带出，进入贮槽(8)中，所述贮槽(8)中的碱液吸收气体中的亚硝酸甲酯，从所述贮槽(8)出来的气体经冷却器(5)冷却后回到循环机(7)中继续利用，关闭所述加热器(6)，采用经所述冷却器(5)冷却后的氮气将所述第一吸附罐(3)降温，所述第一吸附罐(3)准备进行吸附工作； 2)所述第一吸附罐(3)进行吸附工作，所述第二吸附罐(4)为再生罐进行再生工作，具体过程同步骤I);如此反复循环；其中，所述贮槽(8)中的碱液为用 甲醇配制而成的浓度为10%的碱液。
【文档编号】C07C201/04GK103480247SQ201310429057
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】李红, 段巍, 周军 申请人:安徽淮化股份有限公司