一种甲醇钠合成废气回收利用装置的制作方法

本技术涉及甲醇钠合成废气回收利用领域，具体涉及一种甲醇钠合成废气回收利用装置。

背景技术：

1、甲醇钠是一种成熟的化工产品,在我国已经有几十年的生产历史,主要用于生产维生素a、维生素b，长效磺胺、磺胺密呢、甲氧芒胺喀院等药品,也可用于农药工业等领域,还可用作催化剂和分析试剂等。目前工业上生产甲醇钠主要有钠法和碱法2种生产工艺。金属钠法采用金属钠与甲醇反应制取甲醇钠,工艺简单,转化率高,但金属钠价格昂贵,且反应放热量较大，同时生产过程中产生大量氨气,操作过程不稳定,有较大的危险性。碱法采用氢氧化钠与甲醇反应生成甲醇钠和水,在实际生产中通过反应精馏装置来生产,因其可逆性强,转化率较低需要不断移除反应生成的水,能耗较大,但原料价格便宜且生产过程相对安全。鉴于碱法生产甲醇钠的安全性和原材料获取的便利性,工业上多采用碱法生产甲醇钠。

2、在碱法制取甲醇钠过程中，由于甲醇钠的碱性比氢氧化钠强,生成的甲醇钠遇水后极易重新生成甲醇和氢氧化钠,碱法生产的甲醇钠中游离碱的含量比金属钠法高，因此降低原料和反应设备中的水含量,及时移走反应生成的水,使反应向生成甲醇钠的方向移动,才能得到符合要求的甲醇钠产品。其中，合成原料有两种，一是甲醇钠甲醇粗溶液；二是甲醇蒸汽；甲醇钠甲醇粗溶液作为甲醇钠合成塔的冷源在塔内由于自身重力下落的过程中被作为热源的甲醇蒸汽持续加热；甲醇钠甲醇粗溶液中下落过程中被加热后持续加热；甲醇钠甲醇粗溶液的游离水被汽化后形成水蒸气，而作为热源的甲醇蒸汽以其汽化热作为主要热量放热后形成液体甲醇随着甲醇钠甲醇粗溶液一并下落至甲醇钠合成塔的塔底形成甲醇钠甲醇精制溶液。

3、甲醇钠合成塔的甲醇蒸汽来源一是来源于储罐内无水甲醇汽化后加压输送获取；另外一部分则来源于甲醇钠合成塔塔顶排放气精馏后获取；其中，由甲醇钠合成塔塔顶排放气精馏后获取的甲醇蒸汽则是相对于无水甲醇汽化后加压输送获取更为重要的来源；由甲醇钠合成塔塔顶排放气精馏后获取的甲醇蒸汽中水汽含量直接影响甲醇钠甲醇精制溶液中游离碱的含量。现有技术中利用甲醇钠合成塔塔顶排放气作为原料制取以高纯度甲醇蒸汽为成品的精馏工艺，主流还是采用二次精馏来实现，作为成品的高纯度甲醇蒸汽的甲醇纯度仍有提高空间，进而降低甲醇钠甲醇精制溶液中游离碱的浓度，提高甲醇钠甲醇溶液的产品质量。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本实用新型提供一种能够提高由甲醇钠合成塔塔顶排放气精馏后回收利用的甲醇蒸汽中的甲醇纯度的甲醇钠合成废气回收利用装置，用于克服现有技术中缺陷。

2、本实用新型采用的技术方案为：一种甲醇钠合成废气回收利用装置，包括甲醇钠合成塔、第一甲醇精馏塔、第二甲醇精馏塔以及第一闪蒸罐，所述的甲醇钠合成塔的塔顶和第一甲醇精馏塔的塔底连通，第一甲醇精馏塔的顶端上设置有第一甲醇气输送管，第一甲醇气输送管上设置有压缩机组，第二甲醇精馏塔的塔顶上设置有第二甲醇气输送管，第二甲醇气输送管上设置有第一冷凝器，第二甲醇气输送管上连通有第一换热器的冷源通道，第一换热器的热源通道和第一甲醇气输送管相连通，第一换热器的冷源通道与第一闪蒸罐之间以及第一闪蒸罐与第一换热器的热源通道之间均分别通过第三甲醇气输送管相连通，第一闪蒸罐的底端和第二甲醇精馏塔的塔顶相连通，第一闪蒸罐的顶端和甲醇钠合成塔的气相入口端通过第四甲醇气输送管相连通，第四甲醇气输送管上设置有过热器。

3、优选的，所述的第一甲醇精馏塔的底端上设置有第一甲醇液输送管，第一甲醇液输送管上设置有第一调节阀和第二换热器的冷源通道，第一甲醇液输送管的末端上连通有第二闪蒸罐，第二闪蒸罐的顶端和第一甲醇精馏塔的塔底相连通，第二闪蒸罐的底端和第二甲醇精馏塔的塔底通过第二甲醇液输送管相连通，第二甲醇液输送管上设置有第一增压泵和第二调节阀，压缩机组与第一换热器之间的第一甲醇气输送管以及第二换热器的热源通道之间通过第五甲醇气输送管相连通，第五甲醇气输送管上设置有第三调节阀，第二换热器的热源通道和第一甲醇精馏塔的塔顶之间通过第三甲醇液输送管相连通，第三甲醇液输送管沿着第二换热器至第一甲醇精馏塔的方向依次设置有第二冷凝器和第二增压泵。

4、优选的，所述的第二甲醇精馏塔的塔底上设置有再沸循环管，再沸循环管沿着再沸循环管入口端至再沸循环管出口端方向依次设置有第三增压泵、废水排放管、第四调节阀、再沸器和温度传感器，废水排放管上设置有第五调节阀和第三冷凝器。

5、优选的，所述的第一闪蒸罐的底端和第二甲醇精馏塔的塔顶之间通过第四甲醇液输送管，第四甲醇液输送管上设置有第六调节阀和第四冷凝器。

6、优选的，所述的压缩机组和第一甲醇精馏塔之间的第一甲醇气输送管上设置有第一压力传感器，第一压力传感器和压缩机组之间的第一甲醇气输送管上设置有第七调节阀。

7、优选的，所述的第一闪蒸罐和第二闪蒸罐上均分别设置有液位传感器。

8、优选的，所述的第三调节阀和第二换热器之间的第五甲醇气输送管上设置有第二压力传感器，压缩机组与第一换热器之间的第一甲醇气输送管沿着压缩机组至第一换热器的方向依次设置有第八调节阀和第三压力传感器。

9、本实用新型有益效果是：

10、首先，本实用新型相对于现有技术中的二级蒸馏得到甲醇的工艺，本产品甲醇蒸汽的中的含水量更低，原因则是因为利用压缩机组压缩后形成的过热甲醇气和由第二甲醇精馏塔塔顶输送的液化甲醇液在第一换热器内发生热交换使由第一甲醇精馏塔塔顶排放输送的甲醇蒸汽中的水分液化而由液化甲醇液中的甲醇相被汽化一并送入第一闪蒸罐形成再次纯化后的甲醇蒸汽送入甲醇钠合成塔参与合成反应。而液相组分则通过第四甲醇液输送管送回第二甲醇精馏塔。

11、其次，本实用新型所述的第二甲醇精馏塔的塔底上设置有再沸循环管，再沸循环管沿着再沸循环管入口端至再沸循环管出口端方向依次设置有第三增压泵、废水排放管、第四调节阀、再沸器和温度传感器，安装温度传感器便于反馈温度参数。

12、最后，本实用新型所述的第一闪蒸罐和第二闪蒸罐上均分别设置有液位传感器，安装液位传感器便于反馈液位参数。

13、本实用新型具有结构简单，操作方便，设计巧妙，大大提高了工作效率，具有很好的社会和经济效益，是易于推广使用的产品。

技术特征：

1.一种甲醇钠合成废气回收利用装置，其特征在于：包括甲醇钠合成塔(1)、第一甲醇精馏塔(2)、第二甲醇精馏塔(3)以及第一闪蒸罐(4)，所述的甲醇钠合成塔(1)的塔顶和第一甲醇精馏塔(2)的塔底连通，第一甲醇精馏塔(2)的顶端上设置有第一甲醇气输送管(5)，第一甲醇气输送管(5)上设置有压缩机组(6)，第二甲醇精馏塔(3)的塔顶上设置有第二甲醇气输送管(7)，第二甲醇气输送管(7)上设置有第一冷凝器(8)，第二甲醇气输送管(7)上连通有第一换热器(9)的冷源通道，第一换热器(9)的热源通道和第一甲醇气输送管(5)相连通，第一换热器(9)的冷源通道与第一闪蒸罐(4)之间以及第一闪蒸罐(4)与第一换热器(9)的热源通道之间均分别通过第三甲醇气输送管(10)相连通，第一闪蒸罐(4)的底端和第二甲醇精馏塔(3)的塔顶相连通，第一闪蒸罐(4)的顶端和甲醇钠合成塔(1)的气相入口端通过第四甲醇气输送管(11)相连通，第四甲醇气输送管(11)上设置有过热器(12)。

2.根据权利要求1所述的甲醇钠合成废气回收利用装置，其特征在于：所述的第一甲醇精馏塔(2)的底端上设置有第一甲醇液输送管(13)，第一甲醇液输送管(13)上设置有第一调节阀(14)和第二换热器(15)的冷源通道，第一甲醇液输送管(13)的末端上连通有第二闪蒸罐(16)，第二闪蒸罐(16)的顶端和第一甲醇精馏塔(2)的塔底相连通，第二闪蒸罐(16)的底端和第二甲醇精馏塔(3)的塔底通过第二甲醇液输送管(17)相连通，第二甲醇液输送管(17)上设置有第一增压泵(18)和第二调节阀(19)，压缩机组(6)与第一换热器(9)之间的第一甲醇气输送管(5)以及第二换热器(15)的热源通道之间通过第五甲醇气输送管(20)相连通，第五甲醇气输送管(20)上设置有第三调节阀(21)，第二换热器(15)的热源通道和第一甲醇精馏塔(2)的塔顶之间通过第三甲醇液输送管(22)相连通，第三甲醇液输送管(22)沿着第二换热器(15)至第一甲醇精馏塔(2)的方向依次设置有第二冷凝器(23)和第二增压泵(24)。

3.根据权利要求1所述的甲醇钠合成废气回收利用装置，其特征在于：所述的第二甲醇精馏塔(3)的塔底上设置有再沸循环管(25)，再沸循环管(25)沿着再沸循环管(25)入口端至再沸循环管(25)出口端方向依次设置有第三增压泵(26)、废水排放管(28)、第四调节阀(29)、再沸器(30)和温度传感器(31)，废水排放管(28)上设置有第五调节阀(32)和第三冷凝器(33)。

4.根据权利要求1所述的甲醇钠合成废气回收利用装置，其特征在于：所述的第一闪蒸罐(4)的底端和第二甲醇精馏塔(3)的塔顶之间通过第四甲醇液输送管(34)，第四甲醇液输送管(34)上设置有第六调节阀(35)和第四冷凝器(36)。

5.根据权利要求1所述的甲醇钠合成废气回收利用装置，其特征在于：所述的压缩机组(6)和第一甲醇精馏塔(2)之间的第一甲醇气输送管(5)上设置有第一压力传感器(37)，第一压力传感器(37)和压缩机组(6)之间的第一甲醇气输送管(5)上设置有第七调节阀(38)。

6.根据权利要求2所述的甲醇钠合成废气回收利用装置，其特征在于：所述的第一闪蒸罐(4)和第二闪蒸罐(16)上均分别设置有液位传感器(39)。

7.根据权利要求2所述的甲醇钠合成废气回收利用装置，其特征在于：所述的第三调节阀(21)和第二换热器(15)之间的第五甲醇气输送管(20)上设置有第二压力传感器(40)，压缩机组(6)与第一换热器(9)之间的第一甲醇气输送管(5)沿着压缩机组(6)至第一换热器(9)的方向依次设置有第八调节阀(41)和第三压力传感器(42)。

技术总结
本技术涉及一种甲醇钠合成废气回收利用装置，包括甲醇钠合成塔、第一甲醇精馏塔、第二甲醇精馏塔和第一闪蒸罐，第一甲醇精馏塔上设有第一甲醇气输送管，第一甲醇气输送管上设有压缩机组，第二甲醇精馏塔上设有第二甲醇气输送管，第二甲醇气输送管上设有第一冷凝器，第二甲醇气输送管上连通有第一换热器，第一换热器和第一甲醇气输送管相连通，第一换热器与第一闪蒸罐通过第三甲醇气输送管相连通，第一闪蒸罐和第二甲醇精馏塔相连通，第一闪蒸罐和甲醇钠合成塔通过第四甲醇气输送管相连通，第四甲醇气输送管上设有过热器。提高了甲醇钠合成塔的甲醇蒸汽中的甲醇纯度。本技术调节、使用方便，具有广泛的市场前景。

技术研发人员：钟友政,段高英,曹运长,宋衍,陈伟伟,宋振义,宋莹莹,潘娟娟,宋长广
受保护的技术使用者：河南盛宏丰化工有限公司
技术研发日：20230519
技术公布日：2024/1/15