专利名称：废三甘醇的回收利用的制作方法
所属领域本发明属于化工领域，一种从含有油、水、乙二醇等杂质的净化天然气后废弃三甘醇溶液中回收纯三甘醇的方法，适用于废三甘醇溶液的再生回收利用。
被污染的三甘醇以前作为废料处理，严重污染了环境质量，同时造成很大的经济损失，三甘醇脱水是天然气采出后必经的地面工艺过程之一，而且是长庆气田所有单井站对天然气进行初步处理的首要过程。因此，每年溶液的批用量和检修时的退出量非常大，至2000年底，长庆气田48套脱水撬每年检修更换的废三甘醇达84吨。同时，由于天然气高压开采的特殊条件及天然气净化处理的复杂性，很容易造成三甘醇的污染、变质，使天然气的气质无法达标。
本发明是这样实现的利用三甘醇与其它杂质较大的沸点差距，采用一次性减压蒸馏的方法回收三甘醇，其具体步骤按如下工艺流程框图 整个系统压力低于-0.08Mpa，可控温度加热系统，当蒸馏温度为20~180℃时，蒸馏出凝析油、水、乙二醇等轻物质的第一馏份，当温度达到180~190℃时，蒸馏出淡黄色、透明的三甘醇产品的第二馏份，当温度升至200℃以上时，剩余发黑、粘度较大的第三馏份，即为蒸发残渣。本发明还采用如下技术方案采用直接一次性减压蒸馏法即可满足三甘醇产品要求。
减压蒸馏操作条件依据三甘醇主体产物在真空度下的沸点来确定。
塔顶馏出物的第二馏份即作为三甘醇产品收集，塔底残留物为无吸水能力的大分子量的高沸点物质，包括降解产物。
可控温度的加热系统，其特征是采用天然气加热系统。
所采用的工艺流程的油浴，其特殊性征是采用300℃以上的热导油。
所采用的工艺流程中的冷凝罐，采用水泠藏式的冷却方法，使蒸出的气相快速冷却至40℃以下。
根据三甘醇被污染的原因分析，造成三甘醇污染的主要物质为凝析油类、盐类、部分分解产物及其它固体杂质。凝析油类、分解产物及部分轻质物质，其沸点比三甘醇低，而盐类及其它固体杂质沸点都高于三甘醇。因此，可据污染三甘醇溶液各成份的沸点不同，采用蒸馏的方法将各组份分离；从三甘醇的物化参数可发现，三甘醇的沸点比其理论分解温度高，如果采用直接蒸馏的方法净化废三甘醇液，会使三甘醇在沸点之前分解，如采用减压蒸馏的方法，降低三甘醇的沸点，在低于三甘醇分解温度时将其蒸发馏出，即可将废三甘醇全部净化回收，又可防止三甘醇的分解，有利于对废三甘醇的回收再利用。
本发明所依据的原理是有机物的减压蒸馏原理，即液体的沸点随真空度的升高而降低，不同液体其沸点不同。据此将高沸点且高温下易分解的三甘醇在较低的温度下汽化分离。
具体实施如工艺过程框图所示，其操作条件要求整个系统压力低于-0.08Mpa，可控温度加热系统，当蒸馏温度为20～180℃时，蒸馏出凝析油、水、乙二醇等轻物质的第一馏份，当温度达到180～190℃时，蒸馏出淡黄色、透明的三甘醇产品的第二馏份，它不含有苯、芳烃、烯烃类物质，当温度升至200℃以上时，剩余发黑、粘度较大的第三馏份，即为蒸发残渣。
加热系统采用天然气及其它可控湿度的供热系统油浴采用300℃以上的热导油；蒸馏罐换热均匀，换热面积满足蒸馏所需热量；冷凝罐采用水冷式或其它冷却方式，将200℃的气体快速冷却至40℃以下；废品储罐、产品储罐满足压力和一次性蒸馏的溶液储量；缓冲罐满足压力，并保证系统压力在操作时平稳变化；真空泵能够满足真空度要求，正常负荷小于-0.08Mpa。
按照减压蒸馏的原理，将特制的试验仪器按照设计流程连接，在真空泵形成的一定真空压力条件下，对样品进行加热，并记录不同温度不同时间段的馏份及体积。
分析减压蒸馏所得各馏份的成份，同时与新入厂合格三甘醇对比分析，由结果可知第二馏份为所需产物。检验结果如下表
发明效果2000年将回收的合格三甘醇在北2站脱水撬连接投入运用近一个月，对其使用效果进行监测，生产记录如下
北2站台票脱水撬为50万方/天的处理量，在满负荷的工作条件下，满足天然气净化生产的要求。
2001年由于退出废品率溶液量有限，加之装置迁移，装置运行近一个月，产出三甘醇量9吨，全部用于生产。一部分用于南-11站，一部分用于作业一区集气站，未出现任何异常生产现象。
截止2001年底，长庆气田现有集气站建脱水撬共48套，合计天然气处理能力为50×108m3/a，从气田发展长远规划看，该处理量可满足至2003年。按照48套脱水撬每年检修一次计算，每次所更换的废三甘醇达84吨。根据试验结果，废三甘醇的回收率按60％的最低值预算，再生装置按每天回去收400kg纯三甘醇的日处理量，在50×108m3/a的产能时期，一套装置每年运行130天即可将废三甘醇回收完。到2005年，气田产建为100×108m3/a时，再生装置也可满足回收要求；至2010年，气田产建为200时，增加一套再生装置。
(一)、废三甘醇不进行回收时，气田每年用三甘醇的费用预测长庆气田现有48套脱水撬每年检修一次更换的三甘醇量需84吨，考虑到生产过程中的三甘醇损失，每年需补充150吨新三甘醇，每吨三甘醇市场价格10000元，长庆气田现有集气站48套脱水撬每年需三甘醇的总计划开支234万元。
(二)、废三甘醇再生装置运行后，气田每年用三甘醇的费用预测1、设备费用设备成本、加工费120000元设 备安装费30000元 合计150000元2、设备年折旧费150000÷5＝30000元3、装置运行日耗费用日用电费8KW×24h×0.75元＝144.00元日用天然气费50m3×24h×0.60元＝720.00元从工费2人×20元＝40元合计904元
3、在气田50×108m3/a产能时，每年节约三甘醇投入的费用84吨×60％×10000元-904元×130-30000＝356480元。
(三)、气田不同产建时期三甘醇再生装置经济效益预测根据气田用三甘醇的消耗量及废三甘醇回去收装置的运行费用，现将不同产建时期的费用节支情况列表如下
(表中节约率以回收率为60％的最低值计算)。从表中数据可以看出，废三甘醇再生装置的投入运行，每年为气田三甘醇的投入费用的节约率无大于15％以上。因此，废三甘醇再生装置的推广应用，将获得非常可观的经济效益。7.流程图及简要说明废三甘醇回收工艺流程如下图在负压下，物料由进料管自动流入蒸馏罐，达到蒸馏所要求溶剂体积的刻度后关闭进料阀门；在确保真空压力低于-0.08Mpa条件下，缓慢加热油浴，根据不同馏分的沸点控制加热温度；不同馏分汽体经冷凝器成为液体，依据各组分的沸点，将产品与废品分别分流到储罐。待蒸馏罐中物料体积达到最低要求时，停止加热，冷却后补充物料；产品罐装桶后取样分析。
权利要求
1.废三甘醇的回收利用，其特征在于它是利用三甘醇与其它杂质较大的沸点差距，采用一次性减压蒸馏的方法回收三甘醇，其具体步骤按如下工艺流程框图 整个系统压力低于-0.08Mpa，可控温度加热系统，当蒸馏温度为20～180℃时，蒸馏出凝析油、水、乙二醇等轻物质的第一馏份，当温度达到180～190℃时，蒸馏出淡黄色、透明的三甘醇产品的第二馏份，当温度升至200℃以上时，剩余发黑、粘度较大的第三馏份，即为蒸发残渣。
2.按照权利要求书1所述的废三甘醇的回收利用，其特征在于采用直接一次性减压蒸馏法。
3.按权利书1所述废三甘醇的回收利用，其特征在于减压蒸馏操作条件依据三甘醇主体产物在真空度下的沸点来确定。
4.按照权利要求书1所述废三甘醇的回收利用，其特征在于塔顶馏出物的第二馏份即作为三甘醇产品收集，塔底残留物为无吸水能力的大分子量的高沸点物质，包括降解产物。
5.按权利要求书1所述的废三甘醇的回收利用，其特征在于可控温度的加热系统是采用天然气加热系统。
6.按权利要求书1所述废三甘醇的回收利用，其特征在于回收方法中所采用的工艺流程的油浴，采用300℃以上的热导油。
7.按权利要求书1所述废三甘醇的回收利用，其特征在于工艺流程中的冷凝罐，是采用水泠藏式的冷却方法，使蒸出的气相快速冷却至40℃以下。
全文摘要
一种从含有油、水、乙二醇等杂质的净化天然气后废弃三甘醇溶液中回收纯三甘醇的方法，即废三甘醇溶液的再生回收利用，整个系统压力低于－0.08MPa，可控温度加热系统，当蒸馏温度为20～180℃时，蒸馏出凝析油、水、乙二醇等轻物质的第一馏份，当温度达到180～190℃时，蒸馏出淡黄色、透明的三甘醇产品的第二馏份，它不含有苯、芳烃、烯烃类物质，当温度升至200℃以上时，剩余发黑、粘度较大的第三馏份，即为蒸发残渣，不仅可以节约非常大的成本，同时解决了将三甘醇作为废料处理时的难题及可能造成的环境污染问题。
文档编号C07C41/00GK1465559SQ02123779
公开日2004年1月7日 申请日期2002年6月28日 优先权日2002年6月28日
发明者朱天寿, 沈复孝, 杨成贺 申请人:中国石油天然气股份有限公司