1.本实用新型涉及煤化工设备技术领域，具体涉及一种用于低温甲醇洗甲醇洗涤塔区域的防气阻系统。
背景技术：2.以煤为原料的化工生产中，经过co耐硫变换后的变换气中含有大量多余的co2、少量的h2s、cos等酸性气体，这些酸性气体对下游甲醇合成的生产是非常不利的，尤其是硫化物会造成下游甲醇合成反应中的催化剂中毒，因此必须对其进行脱除。低温甲醇洗工艺以冷的贫甲醇(甲醇≥99.5％，h2o≤0.5％，nh3＜100mg/l，硫化物＜50ppm)为吸收溶剂，利用贫甲醇在低温下对酸性气体(co2、h2s、cos等)溶解度极大、不易发泡、黏度小、来源广泛等方面的优良特性，用物理吸收的方法脱除变换气中的酸性气体，获得合格的净化气，以达到后续甲醇合成工段的使用要求。目前使用较多的有德国林德低温甲醇洗、鲁奇低温甲醇洗、大连佳纯低温甲醇洗等工艺包。
3.中国天辰工程有限公司详细设计的德国林德低温甲醇洗工艺包，变换气以7.6mpa(g)、40℃工况进入低温甲醇洗系统，经水分捕集、预冷、分液后进入甲醇洗涤塔底部，与来自甲醇洗涤塔顶部的-62℃贫甲醇逆向接触，分别脱除变换气中的h2s、cos、co2等酸性介质，从甲醇洗涤塔顶获得合格的净化气排出。利用h2s、cos、co2在贫甲醇中溶解度的极大差异，从甲醇洗涤塔底部排出的吸收了h2s、cos、co2的富甲醇分别使用减压闪蒸、氮气气提、精馏等方法分别将co2和h2s、cos在不同区域解析出来。解析出h2s、cos和co2等气体后的富甲醇，作为合格的贫甲醇送入贫甲醇罐，利用贫甲醇泵由贫甲醇罐抽出进行增压，经过贫甲醇水冷器进行一级冷却及其它换热器多级冷却后再次送入甲醇洗涤塔顶部，达到甲醇循环利用的目的。解析出的co2气体经过换热器回收冷量进行复温后高空排放；解析出的h2s、cos气体先经过冷却后进行甲醇分液回收，再经过换热器回收冷量进行复温后作为副产酸性气送至硫回收工段进行处理。
4.在甲醇洗涤塔内部，变换气由甲醇洗涤塔底部进入，贫甲醇由甲醇洗涤塔顶部进入，与变换气进行逆向接触完成吸收。由于贫甲醇在吸收变换气中co2的过程中会产生大量溶解热，引起甲醇温度大幅度上涨。当甲醇温度升高后，引起甲醇吸收能力下降，严重影响吸收效果。为有效避免这一现象，当甲醇在吸收部分co2引起温度上涨后，将甲醇及时由甲醇洗涤塔内引出至换热器内进行降温，将降温后甲醇再次送入甲醇洗涤塔进行吸收。
5.中国天辰工程有限公司详细设计的8.7mpa煤气化、180wt/a煤制甲醇项目，配套德国林德低温甲醇洗工艺包，甲醇洗涤塔由顶部至底部共分为四段，甲醇洗涤塔顶部a段吸收co2后温度升高后甲醇引出进入换热器中进行降温，降温后甲醇送入甲醇洗涤塔上部b段；甲醇洗涤塔上部b段吸收co2后温度升高后甲醇引出进入换热器中进行降温，降温后甲醇送入甲醇洗涤塔中部c段；甲醇洗涤塔中部c段吸收co2后甲醇部分作为无硫甲醇送至中压区进行处理，部分送入甲醇洗涤塔底部d段进行变换气中h2s的吸收。
6.在低温甲醇洗开车期间，甲醇洗涤塔压力约7.3mpa，甲醇洗涤塔顶部a段及b段换
热器区域，大量气相集聚，当气相集聚压力大于自甲醇洗涤塔顶部注入的贫甲醇的压力时，贫甲醇无法通畅的通过气相集聚区域，即出现气阻现象，引起贫甲醇不能正常由甲醇洗涤塔顶部a/b段留至甲醇洗涤塔中部c段区域，甲醇循环暂时性中断；当贫甲醇压力通过气阻管线憋压，出现贫甲醇压力大于气阻管线气体压力现象时，贫甲醇快速通过气阻区域并快速由甲醇洗涤塔顶部a/b段留至甲醇洗涤塔中部c段区域，引起甲醇洗涤塔及后系统甲醇液位大幅度波动，造成系统工况大幅度波动；当贫甲醇压力经此快速泄压再次低于气相集聚区压力时，再次出现气阻现象。
7.由于上述气阻现象反复出现，直至气阻区域气体被甲醇完全带出管线。在此过程中，甲醇洗涤塔内甲醇出现间歇性的流动和集聚，低温甲醇洗系统液位及工况发生大幅度波动，严重影响低温甲醇洗系统开车进度。
技术实现要素：8.本实用新型的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种用于低温甲醇洗甲醇洗涤塔区域的防气阻系统，能够有效地解决低温甲醇洗装置开车期间甲醇洗涤塔区域出现的气阻现象，在更加安全环保的前提下缩短低温甲醇洗装置开车时间，减少低温甲醇洗装置开车消耗。
9.本实用新型提供了一种用于低温甲醇洗甲醇洗涤塔区域的防气阻系统，包括：甲醇洗涤塔，顶部连接有净化气输出管，底部连接有第一输出管，所述甲醇洗涤塔塔体自上而下设置有a段、b段、c段和d段；
10.换热器，入口通过两个第一输送管分别与a段和b段连通，该与b段连通的第一输送管上连接有排气管，所述换热器的出口通过两个第二输出管分别连通a段和b段；
11.第一闪蒸罐，顶部入口通过第二输送管与c段连通，顶部出口连接有第三输出管，所述排气管与第三输出管连通；
12.第二闪蒸罐，顶部入口分别与第一输出管和第三输出管连通，顶部出口连接有第四输出管。
13.较佳地，所述换热器的壳程入口连通冷甲醇输送管，所述换热器的壳程出口与热甲醇输送管连通。
14.较佳地，所述第一输出管、排气管和第二输送管均设有阀门，所述排气管上安装的阀门为手阀，所述第一输出管和第二输送管上设有的阀门均为电控阀，各电控阀与中控室电连接，且电控阀与电源电连接。
15.较佳地，所述第一输出管和第二输送管上安装有流量表和压力表，所述流量表和压力表均与中控室电连接，且流量表和压力表均与电源电连接。
16.较佳地，所述净化气输出管与与甲醇合成工艺段的管路连通。
17.较佳地，所述第四输出管与闪蒸气回收压缩机连通。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
19.本实用新型通过开发低温甲醇洗高压区甲醇洗涤塔区域防气阻工艺，即在甲醇洗涤塔顶部a段和b段易气阻区域管线上增加高点排气阀，并将该高点排气阀相连通的高点排气配管引至中压区气相管线上，在极其安全环保的前提下，有效消除甲醇洗涤塔顶部气阻现象，同时利用排出的高压气体可以对中压区随着甲醇循环而逃逸的压力进行补充，以上
所述缺点全部得到有效化解。
附图说明
20.图1为本实用新型的实际生产工艺流程图。
21.附图标记说明：
22.1.甲醇洗涤塔，2.净化气输出管，3.第一输出管，4.换热器，5.第一输送总管，6.排气管，7.第二输出管，8.第一闪蒸罐，9.第二输送管，10.第三输出管，11.第二闪蒸罐，12.第四输出管，13.冷甲醇输送管，14.热甲醇输送管。
具体实施方式
23.下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。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的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。
24.实施例1
25.如图1所示，本实用新型提供的一种用于低温甲醇洗甲醇洗涤塔区域的防气阻系统，包括：甲醇洗涤塔1的顶部连接有净化气输出管2，甲醇洗涤塔1的底部连接有第一输出管3，所述甲醇洗涤塔1塔体自上而下设置有a段、b段、c段和d段；换热器4的入口通过两个第一输送管5分别与a段和b段连通，该与b段连通的第一输送管5上连接有排气管6，所述换热器4的出口通过两个第二输出管7分别连通a段和b段；第一闪蒸罐8的顶部入口通过第二输送管9与c段连通，第一闪蒸罐8的顶部出口连接有第三输出管10，所述排气管6与第三输出管10连通；第二闪蒸罐11的顶部入口分别与第一输出管3和第三输出管10连通，第二闪蒸罐11的顶部出口连接有第四输出管12，其中第一闪蒸罐8和第二闪蒸罐11之间通过第三输出管10连通，将第一闪蒸罐8内的气体送入第二闪蒸罐11内，这是因为第二闪蒸罐11与第一闪蒸罐8内的气相压力相同，气相可以通过共用一根管线第三输出管10连通，并将气体汇总到位于下游的第二闪蒸罐11内经闪蒸后送入火炬集中排放，气阻现象发生标志是甲醇洗涤塔a段或甲醇洗涤塔b段液位上涨，无法流至甲醇洗涤塔下部。
26.本实用新型给出的防气阻系统能够有效解决了低温甲醇洗装置开车期间甲醇洗涤塔区域出现的气阻现象，在更加安全环保的前提下缩短低温甲醇洗装置开车时间和开车消耗，低温贫甲醇与变换气在甲醇洗涤塔1中进行逆向接触，能够通过低温甲醇吸收变换气中的有毒气体，然而当甲醇温度升高后其吸收变换气中的有毒co2、h2s与cos的能力下降，所以现有技术中为了解决气阻问题的发生，通常的做法是将吸收了co2、h2s与cos升温后的甲醇通过两个第一输送管5送入换热器4中进行热交换，降温后的甲醇由两个第二输出管7在送入甲醇洗涤塔1中，而在换热器4中进行相分离的co2、h2s与cos就会直接高空排放，这种排放方式不仅会造成一定环境污染，而且在排放时为了考虑安全性的前提下，阀门开度受到操作人员自身安全限制而无法开的过大，引起排气时间偏长，进而引起开车时间偏长，能耗增加；而经过本实用新型改造后的系统，是将吸收了co2、h2s与cos升温后的甲醇通过两个第一输送管5送入换热器4中进行热交换，降温后的甲醇由两个第二输出管7在送入甲醇洗涤塔1中，而在换热器4中进行相分离的co2、h2s与cos通过排气管6与第三输出管10汇合后一起
送入第二闪蒸罐11内，经闪蒸后由第四输出管12经闪蒸回收压缩机压缩后直接排至火炬，环保的同时，排气阀开度不在考虑人员中毒问题，开车时间相对缩短，消耗降低。
27.进一步地，所述换热器4的壳程入口连通冷甲醇输送管13，所述换热器4的壳程出口与热甲醇输送管14连通。
28.进一步地，所述第一输出管3、排气管6和第二输送管9均设有阀门，所述排气管6上安装的阀门为手阀，所述第一输出管3和第二输送管9上设有的阀门均为电控阀，各电控阀与中控室电连接，且电控阀与电源电连接。
29.进一步地，所述第一输出管3和第二输送管9上安装有流量表和压力表，所述流量表和压力表均与中控室电连接，且流量表和压力表均与电源电连接。
30.进一步地，所述净化气输出管2与与甲醇合成工艺段的管路连通。
31.进一步地，所述第四输出管12与闪蒸气回收压缩机连通。
32.为了解决在低温甲醇洗开车期间，甲醇洗涤塔压力约7.3mpa，甲醇洗涤塔顶部a段及b段换热器区域，大量气相集聚，当气相集聚压力大于自甲醇洗涤塔顶部注入的贫甲醇的压力时，贫甲醇无法通畅的通过气相集聚区域，即出现气阻现象，引起贫甲醇不能正常由甲醇洗涤塔顶部a/b段留至甲醇洗涤塔中部c段区域，甲醇循环暂时性中断；当贫甲醇压力通过气阻管线憋压，出现贫甲醇压力大于气阻管线气体压力现象时，贫甲醇快速通过气阻区域并快速由甲醇洗涤塔顶部a/b段留至甲醇洗涤塔中部c段区域，引起甲醇洗涤塔及后系统甲醇液位大幅度波动，造成系统工况大幅度波动；当贫甲醇压力经此快速泄压再次低于气相集聚区压力时，再次出现气阻现象。此气阻现象的反复出现，直至气阻区域气体被甲醇完全带出管线。在此过程中，甲醇洗涤塔内甲醇出现间歇性的流动和集聚，低温甲醇洗系统液位及工况发生大幅度波动，严重影响低温甲醇洗系统开车进度，而解决这一气阻现象的方法为将引发气阻的高压氮气或可燃及有毒有害气体直接进行高点排放，然而这种改造不仅造成高压气体能量损的同时，极易引起排气人员出现中毒事故，也可能出现排气管线口部因高压气体摩擦产生静电后引起可燃气体着火的事故，故出现气阻后现场处置风险极高，因此通过本实用新型给出的用于低温甲醇洗甲醇洗涤塔区域的防气阻系统能够解决这个问题。如图1所示，变换气由甲醇洗涤塔1的底部进入甲醇洗涤塔1内部，贫甲醇由甲醇洗涤塔1顶部进入与变换气进行逆向接触完成吸收，由于贫甲醇在吸收变换气中co2的过程中会产生大量溶解热，引起甲醇温度大幅度上涨。当甲醇温度升高后，引起甲醇吸收能力下降，严重影响吸收效果。为有效避免这一现象，当甲醇在吸收部分co2、h2s和cos气体后会引起甲醇温度上涨，所以将甲醇及时由两个第一输送管5分别将甲醇洗涤塔1a段和b段的甲醇引出至换热器4内与换热器4壳程流动的低温贫甲醇进行降温，将降温后甲醇由两个第二输出管7再次送入甲醇洗涤塔1进行吸收，降温后甲醇送入甲醇洗涤塔1中部c段；甲醇洗涤塔1中部c段吸收co2后甲醇部分作为无硫甲醇送至第一闪蒸罐8区进行处理，部分送入甲醇洗涤塔底部d段进行变换气中h2s的吸收，然后送入第二闪蒸罐11内处理，当气相集聚压力大于自甲醇洗涤塔1顶部注入的贫甲醇的压力时，贫甲醇无法通畅的通过气相集聚区域，即出现气阻现象，引起贫甲醇不能正常由甲醇洗涤塔1顶部a段和b段留至甲醇洗涤塔1中部c段区域，甲醇循环暂时性中断，所以需要打开甲醇洗涤塔1顶部防气阻管线高点排气管6上的手动排气阀，打开防气阻排气管6进第一闪蒸罐8区气相联通管线上的手阀，监控防气阻管线压力及第一闪蒸罐8区压力，将在极其安全环保的前提下，有效消除甲醇洗涤塔1顶部气阻现象，
同时利用排出的高压气体可以对中压区随着甲醇循环而逃逸的压力进行补充，以上所述缺点全部得到有效化解。当气阻消失后，关闭上述手动排气阀和手阀即可，使用此方法在有效保证低温甲醇洗开车时间的前提下，极大提高了气阻现象发生后现象排气人员的安全性，同时通过补充中压区逃逸压力的方式实现了废气的再利用。
33.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
技术特征：1.一种用于低温甲醇洗甲醇洗涤塔区域的防气阻系统，其特征在于，包括：甲醇洗涤塔(1)，顶部连接有净化气输出管(2)，底部连接有第一输出管(3)，所述甲醇洗涤塔(1)塔体自上而下设置有a段、b段、c段和d段；换热器(4)，入口通过两个第一输送管(5)分别与a段和b段连通，该与b段连通的第一输送管(5)上连接有排气管(6)，所述换热器(4)的出口通过两个第二输出管(7)分别连通a段和b段；第一闪蒸罐(8)，顶部入口通过第二输送管(9)与c段连通，顶部出口连接有第三输出管(10)，所述排气管(6)与第三输出管(10)连通；第二闪蒸罐(11)，顶部入口分别与第一输出管(3)和第三输出管(10)连通，顶部出口连接有第四输出管(12)。2.如权利要求1所述的一种用于低温甲醇洗甲醇洗涤塔区域的防气阻系统，其特征在于，所述换热器(4)的壳程入口连通冷甲醇输送管(13)，所述换热器(4)的壳程出口与热甲醇输送管(14)连通。3.如权利要求1所述的一种用于低温甲醇洗甲醇洗涤塔区域的防气阻系统，其特征在于，所述第一输出管(3)、排气管(6)和第二输送管(9)均设有阀门，所述排气管(6)上安装的阀门为手阀，所述第一输出管(3)和第二输送管(9)上设有的阀门均为电控阀，各电控阀与中控室电连接，且电控阀与电源电连接。4.如权利要求1所述的一种用于低温甲醇洗甲醇洗涤塔区域的防气阻系统，其特征在于，所述第一输出管(3)和第二输送管(9)上安装有流量表和压力表，所述流量表和压力表均与中控室电连接，且流量表和压力表均与电源电连接。5.如权利要求1所述的一种用于低温甲醇洗甲醇洗涤塔区域的防气阻系统，其特征在于，所述净化气输出管(2)与甲醇合成工艺段的管路连通。6.如权利要求1所述的一种用于低温甲醇洗甲醇洗涤塔区域的防气阻系统，其特征在于，所述第四输出管(12)与闪蒸气回收压缩机连通。
技术总结本实用新型公开了一种用于低温甲醇洗甲醇洗涤塔区域的防气阻系统，该系统包括甲醇洗涤塔顶部设有净化气输出管，底部设有第一输出管，甲醇洗涤塔自上而下为A段、B段、C段和D段；换热器入口通过两个第一输送管分别与A段和B段连通，该与B段连通的第一输送管上连接有排气管，换热器的出口通过两个第二输出管分别连通A段和B段；第一闪蒸罐顶部入口通过第二输送管与C段连通，顶部出口连接有第三输出管，排气管与第三输出管连通；第二闪蒸罐顶部入口分别与第一输出管和第三输出管连通。本实用新型有效解决了低温甲醇洗装置开车期间甲醇洗涤塔区域出现的气阻现象，在更加安全环保的前提下缩短低温甲醇洗装置开车时间和开车消耗。缩短低温甲醇洗装置开车时间和开车消耗。缩短低温甲醇洗装置开车时间和开车消耗。
技术研发人员：宋建平 李红 张俊辉 成庚良 周晓伟 杨哲 朱中正 樊盼盼 肖欢
受保护的技术使用者：蒲城清洁能源化工有限责任公司
技术研发日：2021.12.20
技术公布日：2022/7/5
