实用新型属于化工尾气余压利用及提取有用成分的资源回收利用技术领域，具体为一种甲酸甲酯尾气回收利用装置。
背景技术：
酸甲酯是一种用途广泛的低沸点溶剂，可直接用作杀虫剂、杀菌剂和用于处理谷物、水果、干果、烟草的熏蒸剂。常用作医学、农药和有机合成的中间体，醋酸纤维素的溶剂。目前，工业上主要用作生产二甲基甲酰胺和甲酸的中间产品，近年来甲酸甲酯作为碳一化学的中间体和无毒羰基化试剂，引起各方面关注，对甲酸甲酯的应用研究非常活跃。
甲醇羰基化法和甲醇脱氢法是目前生产甲酸甲酯的主要方法，甲醇羰基化法以甲醇钠作为催化剂，甲醇钠非常不稳定，遇水很容易分解，并且此工艺设备腐蚀较为严重，同时此反应为均相反应，产品分离工艺复杂。甲醇脱氢法分为甲醇直接脱氢法和甲醇氧化脱氢法。甲醇直接脱氢法由于受热力学平衡的限制，导致甲醇转化率不高，同时反应温度较高，且反应为吸热反应,必须连续稳定向反应器供热，能耗大。
甲醇氧化脱氢法是甲醇原料和空气经预热器预热后进入列管式固定床反应器实现高选择性合成。所得产物经冷却器冷却后，惰性气体(高氮) 回收、循环利用，液体产物进入精馏塔实现水和目标产物的分离，采用普通的精馏工艺后就可获得甲酸甲酯含量>95％的产品。产品分离成本比甲醇羰基化法低。工艺核心为高活性、高选择性的催化剂，所用原料为甲醇，含氧气体为掺氮后的空气，氧气在反应中会被消耗掉,驰放气可作为主要惰性气来源循环利用，有利于降低生产成本。产物水含有机质少酸性小，可直接用作冷却及焦炉煤气冷却、洗涤用水。
甲醇氧化脱氢制甲酸甲酯工艺中，甲醇先经过汽化塔汽化、过热器过热到反应温度后，进入脱氢反应器进行脱氢反应生成甲酸甲酯，未反应的甲醇和脱氢尾气一起经冷却、冷凝后，进入MF吸收塔及MF精馏塔得到含 97％的甲酸甲酯产品，MF精馏塔塔釜甲醇返回反应系统重新参与反应。由 MF吸收塔顶部送出来的尾气，经水洗塔水洗涤后送出系统，塔釜含甲醇的水洗液送入甲醇回收塔回收甲醇，回收的甲醇送回系统作原料。采用水洗的方法回收MF吸收塔顶尾气，尾气中的甲酸甲酯遇水容易水解，水与甲醇互溶，甲醇回收时需要热量消耗。
将甲醇制甲酸甲酯装置的尾气降温，采用低温液化分离回收尾气中的甲醇和甲酸甲酯，能够将尾气中95％以上的有效成分进行回收，减少废气排放同时具有良好的经济效益。
技术实现要素：
一种甲酸甲酯尾气回收利用装置，包括液化分离流程和制冷流程，液化分离流程设备包括原料气压缩机、缓冲罐、冷箱、膨胀机组，制冷流程包括冷剂缓冲罐、冷剂压缩机、水冷却器，所述原料气压缩机与缓冲罐连接，所述缓冲罐与冷箱连接，所述冷箱与膨胀机组连接；所述冷剂缓冲罐、冷剂压缩机、水冷却器和冷箱依次连接形成制冷回路；
TSA返回气及MF吸收塔放空气经原料气压缩机增压后，与MF反应器放空气汇合后送往缓冲罐，部分甲醇甲酸甲酯冷凝出来流向罐底，未凝气在冷箱内通过换热器降温形成气液两相，进入分离设备进行气液分离，液相产品为甲酸甲酯和甲醇的混合物，经换热器复温后与缓冲罐底的冷凝液汇合，送至甲酸甲酯精馏塔；罐顶的净化气经过膨胀机膨胀降温，通过换热器提供液化分离所需部分冷量，复温后送至TSA装置做再生气；
制冷流程采用冷剂制冷流程，冷剂缓冲罐内的冷剂经过压缩机升压后进入冷箱，先经过换热器预冷后，再节流降温提供过液化分离所需的冷量，复温后返回冷剂缓冲罐。
在一些实施方式中，主换热器、分液罐安装在冷箱内，分液罐为内置丝网除沫器的气液分离器。
在一些实施方式中，膨胀机组安装在冷箱壁上，通过管道连接在一起。
在一些实施方式中，所述的主换热器采用板翅式换热器，冷箱外加热器为管壳式换热器，热量来源为蒸汽或者工厂余热。
在一些实施方式中，所述的工艺流程中采用透平膨胀机回收尾气压力能为冷箱提供液化分离所需冷量。
在一些实施方式中，所述的透平膨胀机采用气体轴承透平膨胀机、油轴承透平膨胀机或涡旋膨胀机，可根据处理气量大小合理选择。
本实用新型的优点在于采用低温液化分离的方式从甲醇制甲酸甲酯装置MF吸收塔的尾气中回收甲醇及甲酸甲酯，降低尾气排放的同时增加了产品产量。通过透平膨胀机利用尾气压力能，尾气降压降温后为液化分离过程提供冷量，从而降低整个工艺流程的功耗。
附图说明
图1工艺流程示意图。
图中：原料气压缩机1、缓冲罐2、冷箱3、膨胀机组4、冷剂缓冲罐5、冷剂压缩机6、水冷却器7。
具体实施方式
图1为本实用新型的甲酸甲酯尾气回收利用装置的工艺流程图。
本实用新型公开了一种甲酸甲酯尾气回收利用装置，包括液化分离流程和制冷流程，液化分离流程中TSA返回气及MF吸收塔放空气经压缩机增压后，与MF反应器放空气汇合后送往冷箱，在冷箱内逐级降温，进入分离设备进行气液分离，液相产品为甲酸甲酯和甲醇的混合物，经复温后送至甲酸甲酯精馏塔；净化后气相经过膨胀机膨胀降温提供液化分离所需部分冷量，复温后送至TSA装置做再生气。制冷流程采用冷剂制冷流程，冷剂经过压缩机升压后进入冷箱，经过节流降温提供过液化分离所需的冷量。该装置工艺流程简单、易操作，可以回收甲酸甲酯尾气中95％以上的甲酸甲酯和甲醇。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
本实用新型公开了一种甲酸甲酯尾气回收利用装置，包括液化分离流程和制冷流程。
TSA返回气及MF吸收塔放空气经压缩机增压后，与MF反应器放空气汇合后送往缓冲罐，部分甲醇甲酸甲酯冷凝出来流向罐底，未凝气在冷箱内通过换热器降温形成气液两相，进入分离设备进行气液分离，液相产品为甲酸甲酯和甲醇的混合物，经换热器复温后与缓冲罐底的冷凝液汇合，送至甲酸甲酯精馏塔；罐顶的净化气经过膨胀机膨胀降温，通过换热器提供液化分离所需部分冷量，复温后送至TSA装置做再生气。
制冷流程采用冷剂制冷流程，冷剂缓冲罐内的冷剂经过压缩机升压后进入冷箱，先经过换热器预冷后，再节流降温提供过液化分离所需的冷量，复温后返回冷剂缓冲罐。
一种甲酸甲酯尾气回收利用装置，具体实施方法如下：
TSA返回气及MF吸收塔放空气经压缩机增压至1.0MPa后，经水冷却器冷却至40℃，与MF反应器放空气(压力1.0MPa，温度40℃)汇合后送往缓冲罐，部分甲醇甲酸甲酯冷凝出来流向罐底，未凝气在冷箱内通过换热器降温至-60～-70℃形成气液两相，进入分离设备进行气液分离，液相产品为甲酸甲酯和甲醇的混合物，经换热器复温至40℃后与缓冲罐底的冷凝液汇合，送至甲酸甲酯精馏塔；罐顶的净化气经过膨胀机膨胀压力降至0.2MPa 降温至-80℃，通过换热器提供液化分离所需部分冷量，复温至40℃后送至 TSA装置做再生气。
制冷流程采用冷剂制冷流程，冷剂缓冲罐内的冷剂(压力0.2MPa，温度40℃)经过压缩机升压至1.2MPa，经水冷却器冷至40℃后进入冷箱，先经过换热器预冷至-40～-50℃后，再节流至0.25MPa，降温至-75～-80℃提供过液化分离所需的冷量，复温至40℃后返回冷剂缓冲罐。