甲醇裂解制氢的解析气回收再利用装置及系统和方法与流程

1.本申请涉及醇裂解技术领域，尤其涉及一种甲醇裂解制氢解析气回收再利用装置及系统和方法。


背景技术：

2.甲醇裂解制氢工艺中，得到的氢气会夹杂多种杂质气体，工艺上往往是通过变压吸附技术来对氢气进行提纯。目前变压吸附装置，对氢气进行提纯的同时，在逆放过程中，会将一氧化碳，二氧化碳，及极少量的甲烷和氢气直接放空至大气中。一氧化碳和氢气作为甲醇裂解的中间产物和最终产物，直接排放到大气中，不仅会造成环境污染，还造成可利用能源的浪费。并且解析气与空气会形成爆炸性混合物，连续排放至大气中，可能会造成放空管着火，带来安全隐患。因此亟需一种解析气回收再利用装置以解决解析气直接放空对环境造成的污染问题。


技术实现要素：

3.本申请实施例提供一种甲醇裂解制氢解析气回收再利用装置，以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。
4.作为本申请实施例的一个方面，本申请实施例提供一种甲醇裂解制氢的解析气回收再利用装置，设置在甲醇裂解制氢的吸附设备之后，所述装置包括依次连通的如下设备：第一解析气缓冲罐、第二解析气缓冲罐以及解析气压缩机；
5.其中，所述第一解析气缓冲罐与所述吸附设备通过第一管线相连通，所述第一管线上设置有第一程控阀；
6.所述第二解析气缓冲罐和与所述吸附设备通过第二管线相连通，所述第二管线上设置有第二程控阀。
7.在一种实施方式中，在所述第一解析气缓冲罐与第一程控阀之间还设置有第一过滤器。
8.在一种实施方式中，所述第一过滤器与所述第一解析气缓冲罐之间相连通的管线上设置有压力表。
9.在一种实施方式中，在所述第二解析气缓冲罐与解析气压缩机之间还连通有第三解析气缓冲罐；在所述解析气压缩机之后还连通有水洗塔。
10.在一种实施方式中，在所述解析气压缩机和所述水洗塔之间还连通有如下设备：第二过滤器。
11.在一种实施方式中，每个设备之间均设置有阀门。
12.在一种实施方式中，在所述第一解析气缓冲罐与所述第二解析气缓冲罐之间的阀门依次包括前截止阀、减压阀和后截止阀。
13.在一种实施方式中，所述第一解析气缓冲罐的体积为75
‑
85m3，所述第二解析气缓冲罐的体积为3
‑
5m3；该第一解析气缓冲罐和第二解析气缓冲罐体积的设置是根据逆放前
期产生的解析气气量决定的。
14.作为本申请实施例的另一个方面，本申请实施例提供一种甲醇裂解制氢解析气回收再利用系统，包括：上述任一种实施方式的解析气回收再利用装置。
15.作为本申请实施例的另一个方面，本申请实施例提供一种解析气回收再利用方法，包括以下步骤：(1)待解析气压力高于25kpa时，所述解析气依次通入第一解析气缓冲罐和第二解析气缓冲罐，并流通至解析气压缩机；(2)待解析气压力降至不超过25kpa时，所述解析气直接通入第二解析气缓冲罐中并流通至解析气压缩机。
16.本申请实施例所提供的甲醇裂解制氢解析气回收再利用装置及系统一方面解决了解析气直接放空对环境造成的污染问题，另一方面，将废气作为原料再利用，减少甲醇的单耗，节约了原料资源，降低了生产成本。
17.上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本申请进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
18.在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。
19.图1示出根据本申请实施例的甲醇裂解制氢解析气回收再利用装置的示意图。
20.附图标记：
[0021]1‑
第一程控阀；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2‑
第二程控阀；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3‑
第一过滤器；
[0022]4‑
第一解析气缓冲罐；
ꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
减压阀；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ6‑
第二解析气缓冲罐；
[0023]7‑
第三解析气缓冲罐；
ꢀꢀꢀꢀꢀ8‑
解析气压缩机；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ9‑
第二过滤器；
[0024]
10
‑
水洗塔；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11
‑
逆放管。
具体实施方式
[0025]
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本申请的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
[0026]
图1示出根据本申请实施例的甲醇裂解制氢的解析气回收再利用装置的示意图。如图1所示，该装置可以包括：第一程控阀1、第二程控阀2以及如下依次相连通的设备：第一过滤器3、第一解析气缓冲罐4、第二解析气缓冲罐6、第三解析气缓冲罐7、解析气压缩机8、第二过滤器9、水洗塔10。
[0027]
由于甲醇裂解制氢的吸附设备在变压吸附之后会产生白色粉末，因此解析气回收再利用装置中设置第一过滤器3、第二过滤器9以及水洗塔10，以沉淀白色粉末，防止造成整个装置堵塞。设置第一解析气缓冲罐4、第二解析气缓冲罐6以及第三解析器缓冲罐7是为了稳定氢压机做功。
[0028]
其中，所述第一解析气缓冲罐4与所述吸附设备通过第一管线相连通，所述第一管线上设置有第一程控阀1。
[0029]
所述第二解析气缓冲罐6和与所述吸附设备通过第二管线相连通，所述第二管线上设置有第二程控阀2。
[0030]
在一个示例中，所述第一过滤器3与所述第一解析气缓冲罐4之间相连通的管线上设置有压力表。
[0031]
在一个示例中，每个设备之间均设置有阀门。
[0032]
在一个示例中，在所述第一解析气缓冲罐4与所述第二解析气缓冲罐6之间的阀门依次包括前截止阀、减压阀5和后截止阀。
[0033]
在一个示例中，所述第一解析气缓冲罐4的体积为80m3，所述第二解析气缓冲罐6的体积为4m3。
[0034]
作为本申请实施例的另一个方面，本申请实施例提供一种甲醇裂解制氢解析气回收再利用系统，包括上述任一种实施方式的解析气回收再利用装置。
[0035]
作为本申请实施例的另一个方面，本申请实施例提供一种解析气回收再利用方法，包括以下步骤：(1)待解析气压力高于25kpa时，所述解析气依次通入第一解析气缓冲罐4和第二解析气缓冲罐6，并流通至解析气压缩机8；(2)待解析气压力降至不超过25kpa时，所述解析气直接通入第二解析气缓冲罐6中并流通至解析气压缩机8。
[0036]
本申请实施例提供的解析气回收再利用装置将经变压吸附产生的解析气经吸附塔管线末端的两个程控阀控制，分两路进入解析气缓冲系统，一路为：由于高压状态下，解析气在吸附塔中会冲刷掉部分吸附剂，因此，要先进入第一过滤器3，过滤掉解析气带来的吸附剂，进一步由于逆放前期产生的解析气气量较大，所以先进入80m3缓冲罐(即第一解析气缓冲罐4，进入的气体有12.075方)，然后进入4m3缓冲罐(即，第二解析气缓冲罐6，通过调节阀控制4m 3
缓冲罐压力为18kpa)；另一路为：当解析气压力约为25kpa左右时，直接进入4m3缓冲罐(即，第二解析气缓冲罐6，进入的气体有0.495方)；再一起进入到解析气进口缓冲罐(第三解析气缓冲罐7)；然后再进入解析气压缩机8，经压缩机提压后，进入第二过滤器9，再经过水洗塔10，洗去从压缩机内带来的少量吸附剂及少量甲烷等杂质，最后送入甲醇裂解系统再利用。从而保证从变压吸附出来的带压解析气，在进入解析气压缩机8之前变为稳定的常压状态，减少对压缩机的冲击。
[0037]
上述第一过滤器3的参数如下：1)型号nyb
‑
30；2)过滤面积：30平方米；3)滤饼体积：600l；额定工作压力：0.1
‑
0.4mpa；最高工作压力：0.5mpa；工作温度：≤150℃；容积：2300l。
[0038]
上述第二过滤器9的参数如下：1)设计压力：2.5mpa；2)工作压力：2.2mpa；3)容积：1.18m3；4)设计温度：60度。此过滤器依靠吸附剂过滤解析气。
[0039]
上述解析气氢压机8的参数如下：1)型号dw
‑
15/23；2)功率220kw；3)流量：900m3/h；4)出口压力：2.3mpa。
[0040]
上述吸附塔管线末端的两个程控阀分别为第一程控阀1和第二程控阀2，来控制解析气分两路进入解析气缓冲系统。第一程控阀1控制从吸附塔出来的高压解析气(约为0.15mpa)，第二程控阀2控制低压解析气(约为25kpa)。上述第一过滤器3设有进口管线、出口管线，出口管线连接80m3缓冲罐，出口管线上设有压力表。80m3缓冲罐出口设有前、后截止阀，减压阀5(调节阀)，连接4m3缓冲罐，同时设有副线，以便维修减压阀5(调节阀)。4m3缓冲罐连接解析气进口缓冲罐(第三解析气缓冲罐7)，此缓冲罐压力约为0.001mpa，满足解析气
压缩机8的进口压力要求。在解析气压缩机8和水洗塔10之间设有解析气出口过滤器(第二过滤器9)。经解析机缩后的解析气要通过解析气出口过滤器，过滤二氧化碳等杂质。经过解析气出口过滤器之后，还需进入解析气水洗塔，进一步的洗去少量吸附剂以及少量甲烷，才能进入甲醇裂解系统。
[0041]
通过上述操作，经变压吸附后产生的解析气分两路进入解析气缓冲系统，最终进入解析气压缩机8，经压缩机提压后送入甲醇裂解系统，再次利用其一氧化碳和少量的氢气，从而实现了甲醇裂解经变压吸附产生的解析气的回收再利用、降低成本的目的。
[0042]
上述实施例的甲醇裂解制氢解析气回收再利用装置及系统的其他构成可以采用于本领域普通技术人员现在和未来知悉的各种技术方案，这里不再详细描述。
[0043]
在本说明书的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0044]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0045]
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0046]
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0047]
上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
[0048]
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。