一种提高氢酯比的装置及应用方法与流程

本发明涉及煤制乙二醇操作技术，尤其是一种提高氢酯比的装置及应用方法。

背景技术：

煤制乙二醇技术加氢系统关键操作控制参数为氢气与乙二酸二甲酯的摩尔比，要求控制在80以上，但在原加氢系统中，摩尔比往往无法达到设计条件，造成加氢系统操作难度大，催化剂使用寿命短等;由于草酸酯先是全部经过前系列，造成前系列负荷太高，经过反应后再经过后系列，造成后系列基本不反应（没有热点温度）或发生副反应。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种提高氢酯比的装置及应用方法，它通过增加一套换热系统，使加氢系统进料由原单段进料改为双段进料，达到提高氢气与乙二酸二甲酯的摩尔比的目的，本发明的目的是这样实现的，它包括预热器、循环气加热器、过滤器、气气换热器、冷却器、冷凝器、气液分离器、第一高效喷头、第二高效喷头、瓷球、除沫器，所述预热器与循环气加热器由管道连接，循环气加热器由管道与过滤器连接；所述过滤器由管程与气气换热器连接；气气换热器与冷却器由管道连接；冷却器与冷凝器由管道连接；冷凝器与气液分离器由管道连接。

所述气液分离器上连接有除沫器。

所述第一喷头、第二喷头连接在预热器、循环气加热器的中间管道上。

所述过滤器内装有瓷球。

所述预热器直径700-800mm，长度4000-5000mm，管程设计压力2.8-3.8mpa，用钢结构进行固定，竖向布置；所述循环气加热器直径1500-1800mm，长度9000-11000mm，管程设计压力2.8-3.8mpa，其循环气加热器由鞍式支座固定在框架上；所述过滤器直径3000-3500mm，长度9000-10000mm，管程设计压力2.8-3.8mpa，其过滤器由裙座固定在支座上，其过滤器底部设排液口；所述气气换热器直径1800-2000mm，长度12000-15000mm，管程设计压力2.8-3.8mpa，其气气换热器由鞍式支座固定在框架上；所述冷却器直径1800-2000mm，长度10000-13000mm，管程设计压力2.8-3.8mpa，其冷却器由鞍式支座固定在框架上；所述冷凝器直径1800-2000mm，长度10000-13000mm，管程设计压力2.8-3.8mpa，其冷凝器由鞍式支座固定在框架上；所述气液分离器直径2200-2500mm，长度8000-12000mm，管程设计压力2.8-3.8mpa，其气液分离器由鞍式支座固定在地面上，气液分离器底部设置排液口，其上部设置放空管线。

本发明的应用方法：在循环气相经过第一套冷却器、气气换热器与经过预热的乙二酸二甲酯混合后,经加热器反应后进入气气换热器管程、冷却器管程冷却和冷凝器冷凝后，进入气液分离器气液分离后，气相回到压缩机入口，液相送往后续系统。

具体运作方法是，乙二酸二甲酯在预热器预热后，经过管道上的第一高效喷头、第二高效喷头进入循环气加热器，乙二酸二甲酯与氢气混合气经过加热后进入过滤器，经过过滤器内的瓷球过滤掉杂质后进入反应器，经过反应后产出乙二醇，乙二醇与循环气进入气气换热器管程，然后乙二醇、循环气与来自冷却器的循环氢气气气换热后，进入冷却器管程与来自前系统的循环氢气换热后，进入冷凝器被冷却水冷却后进入气液分离器，然后经过气液分离器及除沫器去除乙二醇液滴后，氢气循环使用。

本方法由于系统阻力的增加,加氢系统循环量为500000nm³/h；因此加氢后空速有所降低，可减少反应器列管中下层催化剂所受到的压力，从而避免下层催化剂的粉碎。

本方法运用后，乙二酸二甲酯分成两股，分别经过前后系列，在循环量降低至500000nm³/h的情况下，氢气和草酸酯的摩尔比分别为100，125。而系统所需最佳氢酯比为80以上，在后期经过降低转速，氢酯比分别为90-120，90-120；因此在较低转速的情况下，已经能够满足目前所需。

本方法运用后，在进入加氢反应器后，催化剂的负担降低，催化剂床层温度在90％负荷的情况下维持在185℃，热点温度降低5-10℃，热点温度的降低有利于催化剂的使用，减少催化剂晶体的长大；前后系列催化剂都参与反应，前后系列热点温度维持稳定。增加了催化剂的利用效率，避免后系列催化剂的浪费。

附图说明

图1为一种提高氢酯比的装置结构示意图，1、预热器2、循环气加热器3、过滤器4、气气换热器5、冷却器6、冷凝器7、气液分离器8、第一高效喷头9、第二高效喷头。

图2为预热器与循环气加热器的结构示意图，图中1、预热器2、循环气加热器8、第一高效喷头9、第二高效喷头。

图3为过滤器内部结构示意图，图中3、过滤器10、瓷球。

图4为气液分离器内部构造图，图中7、气液分离器11、除沫器。

具体实施方式

实施例1、本发明包括预热器1、循环气加热器2、过滤器3、气气换热器4、冷却器5、冷凝器6、气液分离器7、第一高效喷头8、第二高效喷头9、瓷球10、除沫器11，所述预热器1与循环气加热器2由管道连接，循环气加热器2由管道与过滤器3连接；所述过滤器3由管程与气气换热器4连接；气气换热器4与冷却器5由管道连接；冷却器5与冷凝器6由管道连接；冷凝器6与气液分离器7由管道连接。

实施例2、所述气液分离器7上连接有除沫器11。

实施例3、所述第一喷头8、第二喷头9连接在预热器1、循环气加热器2的中间管道上。

实施例4、所述过滤器3内装有瓷球10。

实施例5、所述预热器1直径700-800mm，长度4000-5000mm，管程设计压力2.8-3.8mpa，用钢结构进行固定，竖向布置；所述循环气加热器2直径1500-1800mm，长度9000-11000mm，管程设计压力2.8-3.8mpa，其循环气加热器2由鞍式支座固定在框架上；所述过滤器3直径3000-3500mm，长度9000-10000mm，管程设计压力2.8-3.8mpa，其过滤器3由裙座固定在支座上，其过滤器3底部设排液口；所述气气换热器4直径1800-2000mm，长度12000-15000mm，管程设计压力2.8-3.8mpa，其气气换热器4由鞍式支座固定在框架上；所述冷却器5直径1800-2000mm，长度10000-13000mm，管程设计压力2.8-3.8mpa，其冷却器5由鞍式支座固定在框架上；所述冷凝器6直径1800-2000mm，长度10000-13000mm，管程设计压力2.8-3.8mpa，其冷凝器6由鞍式支座固定在框架上；所述气液分离器7直径2200-2500mm，长度8000-12000mm，管程设计压力2.8-3.8mpa，其气液分离器7由鞍式支座固定在地面上，气液分离器7底部设置排液口，其上部设置放空管线。

实施例6、本发明的应用方法：在循环气相经过第一套冷却器、气气换热器与经过预热的乙二酸二甲酯混合后,经加热器反应后进入气气换热器管程、冷却器管程冷却和冷凝器冷凝后，进入气液分离器气液分离后，气相回到压缩机入口，液相送往后续系统；乙二酸二甲酯在预热器1预热后，经过管道上的第一高效喷头8、第二高效喷头9进入循环气加热器2，乙二酸二甲酯与氢气混合气经过加热后进入过滤器3，经过过滤器3内的瓷球10过滤掉杂质后进入反应器，经过反应后产出乙二醇，乙二醇与循环气进入气气换热器4管程，然后乙二醇、循环气与来自冷却器5的循环氢气气气换热后，进入冷却器5管程与来自前系统的循环氢气换热后，进入冷凝器6被冷却水冷却后进入气液分离器7，然后经过气液分离器7及除沫器11去除乙二醇液滴后，氢气循环使用。

实施例7、本方法由于系统阻力的增加,加氢系统循环量为500000nm³/h。因此加氢后空速有所降低，可减少反应器列管中下层催化剂所受到的压力，从而避免下层催化剂的粉碎。

实施例8、本方法运用后，乙二酸二甲酯分成两股，分别经过前后系列，在循环量降低至500000nm³/h的情况下，氢气和草酸酯的摩尔比分别为100，125。而系统所需最佳氢酯比为80以上，在后期经过降低转速，氢酯比分别为90-120，90-120；因此在较低转速的情况下，已经能够满足目前所需。

实施例9、本方法运用后，在进入加氢反应器后，催化剂的负担降低，催化剂床层温度在90％负荷的情况下维持在185℃，热点温度降低5-10℃，热点温度的降低有利于催化剂的使用，减少催化剂晶体的长大。