甲醇洗系统的制作方法

文档序号:13289501阅读:265来源:国知局
技术领域本发明涉及合成气净化领域,具体而言,涉及一种甲醇洗系统。

背景技术:
一般,低温甲醇洗合成气净化装置中的甲醇循环系统的换热器使用量较大,在工艺设计时,为了减小换热器体积,缩小装置建设占地面积,同时改善系统换热器换热效果,减少系统冷量损失,甲醇循环系统部分的换热器采用了绕管式换热器设计。由于缠绕式换热器具有易腐蚀、易结垢、易堵塞的自身结构特点,低温甲醇洗工艺在工艺设计时,为减少系统运行时甲醇循环系统的换热器结垢甚至堵塞情况出现,在循环甲醇系统贫富甲醇区域分别设置了过滤精度不同的甲醇过滤设施。然而,在低温甲醇洗实际运行过程中,该系统内换热器通常仍会不同程度地出现结垢甚至堵塞情况。这一点在采用单过滤器的低温甲醇洗系统,大修结束首次建立甲醇循环后,表现的尤为明显。此时,由于换热器的壳程内的流体流速通常比较慢,系统内因腐蚀而剥落的大量固体沉积物(铁的硫化物),在换热器的壳程发生积聚,换热器换热效果开始降低,当达到一定程度时,换热器流体流通能力受到限制,装置的运行负荷必将受到较大限制。在换热器堵塞的情况出现后,各化工生产企业通常对堵塞换热器采取物理清理、化学清洗或两者结合的方法进行,上述方法对堵塞换热器流通能力的改善虽也能起到一定积极效果,但是由于上述方法均要求必须在系统停工后进行,从而影响到装置生产任务的完成。在化学清洗时,清洗工艺参数调整不当时,换热器内发生化学腐蚀而导致内漏的几率将大大增加。这一点尤其对采取林德低温甲醇洗工艺的生产装置,由于其绕管式换热器为立式结构,为提高换热效率,换热管通常采用薄壁管设计,采取化学清洗产生内漏的风险会进一步增加。

技术实现要素:
本发明的主要目的在于提供一种甲醇洗系统,以解决现有技术中的甲醇洗系统不容易清洗的问题。本发明提供了一种甲醇洗系统,包括过滤器和换热器,过滤器的进料口与甲醇通入管线连接,过滤器的出料口与换热器的进口连接,甲醇洗系统还包括:气体鼓入管线,气体鼓入管线设置在换热器的进口的上游,用于向换热器内鼓入气体以清除换热器的内壁上的杂质。进一步地,气体鼓入管线连接在过滤器上。进一步地,过滤器的进料口设置在过滤器的下端,过滤器的出料口设置在过滤器的上端,且气体鼓入管线连接在过滤器的顶部。进一步地,气体鼓入管线为氮气通路。进一步地,气体鼓入管线上安装有第一通断控制阀。进一步地,气体鼓入管线上安装有第一流量调节阀。进一步地,换热器包括壳体和冷量回收管线,冷量回收管线贯穿壳体,且换热器的进口和换热器的出口分别设置在壳体上,且换热器的进口和换热器的出口分别设置在冷量回收管线相应的一侧。进一步地,冷量回收管线的延伸方向与壳体的延伸方向相同,且沿壳体的延伸方向换热器的进口和换热器的出口分别设置在壳体的两端。进一步地,甲醇洗系统还包括气提塔,换热器的出口与气提塔的进口连接。进一步地,甲醇洗系统还包括过滤器旁通管线,过滤器旁通管线的一端连接在过滤器与换热器之间的管线上,过滤器旁通管线的另一端连接在甲醇通入管线上。本发明中的甲醇洗系统包括气体鼓入管线,由于该气体鼓入管线设置在换热器的上游,这样,当甲醇进入换热器内时,会伴随着气体鼓入管线鼓入的气体一同进入换热器内,由于气体和液体一同流入换热器内,形成两相流状态,且两相流由于压力的不同会发生轻微的爆破现象,进而使换热器内壁上的杂质从换热器的内璧上脱落,从而达到清洗换热器的目的。本申请中的甲醇洗系统结构简单、操作方便,可以比较方便地在线对换热器进行清洗,降低了该甲醇洗系统所在装置的运行成本,并减少了换热器的检修维护费用。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:图1示出了本发明中的甲醇洗系统的结构示意图。其中,上述附图包括以下附图标记:10、过滤器;20、换热器;21、壳体;22、冷量回收管线;30、甲醇通入管线;40、气体鼓入管线;41、第一通断控制阀;42、第一流量调节阀;43、第一压力表;50、过滤器旁通管线;61、第二流量调节阀;62、第三流量调节阀;63、第二压力表;64、第四压力表;65、过滤器旁通流量控制阀。具体实施方式需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。本发明提供了一种甲醇洗系统,请参考图1,该甲醇洗系统包括过滤器10和换热器20,过滤器10的进料口与甲醇通入管线30连接,过滤器10的出料口与换热器20的进口连接,甲醇清洗装置还包括:气体鼓入管线40,气体鼓入管线40设置在换热器20的进口的上游,用于向换热器20内鼓入气体以清除换热器20的内壁上的杂质。本发明中的甲醇洗系统包括气体鼓入管线40,由于该气体鼓入管线40设置在换热器20的上游,这样,当甲醇进入换热器20内时,会伴随着气体鼓入管线40鼓入的气体一同进入换热器20内,由于气体和液体一同流入换热器20内,形成两相流流动状态,两相流由于压力的不同会发生轻微的爆破现象,进而使换热器20内壁上的杂质从换热器20的内璧上脱落,从而达到清洗换热器的目的。本申请中的甲醇洗系统结构简单、操作方便,可以比较方便地在线对换热器20进行清洗,降低了该甲醇洗系统所在装置的运行成本,并减少了换热器的检修维护费用。优选地,如图1所示,气体鼓入管线40连接在过滤器10上。这样,气体鼓入管线40鼓入的气体便可以与经过滤器10过滤出的甲醇一起进入换热器20内,进而实现两相流的交汇。优选地,过滤器10的进料口设置在过滤器10的下端,过滤器10的出料口设置在过滤器10的上端,且气体鼓入管线40连接在过滤器10的顶部。这样设置有利于两相流的形成,使进入换热器20内的气体在压差的作用下发生爆破,加速流体扰动效果,从而将换热器20内壁上的杂质产生松脱。优选地,气体鼓入管线40为氮气通路。氮气为惰性气体,通入氮气,可以防止该气体与甲醇内的物质发生反应,进而影响甲醇的纯度。优选地,如图1所示,气体鼓入管线40上安装有第一通断控制阀41。通过设置第一通断控制阀41可以比较方便地控制该气体鼓入管线40通入气体的通断。优选地,气体鼓入管线40上安装有第一流量调节阀42。通过设置第一流量调节阀42,可以比较方便地控制气体鼓入管线40内的气流的大小。优选地,换热器20包括壳体21和冷量回收管线22,冷量回收管线22贯穿壳体21,且换热器20的进口和换热器20的出口分别设置在壳体21上,且换热器20的进口和换热器20的出口分别设置在冷量回收管线22相应的一侧。这样设置,可以较大程度地提高该换热器的换热效率。优选地,冷量回收管线22的延伸方向与壳体21的延伸方向相同,且沿壳体21的延伸方向换热器20的进口和换热器20的出口分别设置在壳体21的两端。优选地,甲醇洗系统还包括气提塔,换热器20的出口与气提塔的进口连接。这样,可以比较方便地实现提出待清洗的甲醇内的气体。优选地,甲醇洗系统还包括过滤器旁通管线50,过滤器旁通管线50的一端连接在过滤器10与换热器20之间的管线上,过滤器旁通管线50的另一端连接在甲醇通入管线30上。通过设置过滤器旁通管线50,可以在过滤器10发生堵塞时,打开过滤器旁通流量控制阀65保持进入换热器20的甲醇通量。在本申请中,如图1所示,气体鼓入管线40上安装有第一压力表43,过滤器10和换热器20之间的管线上安装有第二流量调节阀61,甲醇通入管线30上安装有第三流量调节阀62,甲醇通入管线30上安装有第二压力表63,换热器20与气提塔之间的管线上安装有第四压力表64,过滤器旁通管线50,可以在过滤器10发生堵塞时,打开过滤器旁通流量控制阀65保持进入换热器20的甲醇通量。本发明目的在于提供一种甲醇洗系统,减少系统的各个装置即时停车处理带来的损失,以改善并继续维持装置正常运行状态。在换热器堵塞情况出现后,各化工生产企业通常对堵塞换热器采取进行物理清理、化学清洗或两者结合的方法进行,对堵塞换热器流通能力的改善能起到一定积极效果。但由于上述方法均要求必须在系统停工后进行,势必影响到装置生产任务的完成;采取化学清洗措施时,清洗工艺参数调整不当,换热器发生化学腐蚀而内漏的几率将大大增加。这一点尤其对采取林德低温甲醇洗工艺的生产装置,由于其绕管式换热器为立式结构,为提高换热效率,换热管通常采用薄壁管涉及,采取化学清洗产生内漏的风险进一步增加。鉴于上述原因,本发明目的在于提供了一种能够在线清理换热器的清洗系统,减少了装置即时停车处理带来的损失,以改善并继续维持装置运行状态。为了实现上述目的,本发明设计通过以下技术内容实现:(1)在绕管换热器入口增加一条临时鼓氮气管线,氮气管线管径视换热器入口管道通量确定,氮气压力与系统压差应高于1.0MPa,以保证能够及时鼓入较大量的氮气。(2)氮气鼓入采取间歇法,鼓入时应遵循时间短、速度快的原则。鼓入时采取现场监控措施,以防止氮气量过大时,造成管道震动较大及设备超压情况。(3)通过下游调节措施,在氮气鼓入同时时,配合采取快速改变换热器流通量措施,进一步增强换热器内流体湍动程度,提高氮气加入后实际扰动效果。(4)氮气鼓入前,保持系统内各甲醇过滤器处于投用状态,以便能将上述鼓出的杂质,及时的进行清除,防止在系统其他部位积存。与现有技术相比,本发明具有下述优点及积极效果:(1)提供了一种绕管式换热器堵塞在线工艺处理的甲醇洗系统,改善了换热器换热及流通效果,避免了不必要装置即时停车,降低了装置运行成本;(2)降低了绕管式换热器堵塞后,频繁采取化学清洗方法容易导致的换热器腐蚀而造成的内漏风险,减少了设备检修维护费用。下面结合煤直接液化项目煤制氢低温甲醇洗装置-甲醇冷却器堵塞处理实例进行说明:低温甲醇洗装置设计正常甲醇循环量为450t/h,甲醇冷却器入口正常压差为0.135MPa。2012年2月该换热器壳程开始出现甲醇通量受限情况,严重时系统甲醇循环最大通量降低至仅330t/h,换热器进出口压差高达0.45MPa。为此,装置与2012年5月采取了本专利所述如下处理方法:操作步骤如下:1)在富甲醇过滤出口(甲醇冷却器入口),首先配加5.2MPa氮气管线(管径:DN50),同时增加氮气流量调节手阀。2)完成后,利用上述氮气流量调节手阀协调控制压力PI003压力在2.0~2.5MPa以上,粗略调节氮气流量至200~400m3/h。3)氮气鼓入的同时,通过调节甲醇冷却器出口调节阀门,大幅改变换热器内甲醇的流通量,进而增强氮气鼓入后换热器内甲醇溶液湍动状况。3)保持上述氮气配加时间3~5min后,关闭鼓氮气阀门。4)按照上述2)、3)步骤,如此循环2~5次。从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:本发明在采取本上述技术方法处理后,系统甲醇循环最大通量提高至400t/H,换热器进出口压差降低至0.25MPa左右,装置运行状况明显好转。并在之后该换热器多次出现通量下降情况时,采取本技术方法处理后,换热器通量受限问题得以大大缓解。在采取本处理方法时,低温甲醇洗装置进一步采取加强系统甲醇溶液管理措施,效果更佳。以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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