專利名稱：分離器及包括其的甲醇合成系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及化工合成技術領域，具體而言，涉及一種分離器及包括其的甲醇合成系統(tǒng)。
背景技術：
現(xiàn)有DAVY甲醇生產(chǎn)技術中，部分新鮮合成氣與來自其中一個粗甲醇分離罐的循環(huán)氣混合后進入循環(huán)氣壓縮機加壓后，經(jīng)過合成回路中間換熱器加熱后，進入甲醇合成反應器進行甲醇合成反應；因為循環(huán)氣中殘留有部分甲醇，甲醇含量過高會導致合成過程中蠟質(zhì)的生成量增加，而甲醇產(chǎn)量也會隨之下降；如果要保持甲醇產(chǎn)量，就需要加大未反應的合成氣的循環(huán)量和循環(huán)次數(shù)，這無疑又增加了能耗。另外，蠟質(zhì)還會造成的以下危害①造成甲醇水冷器換熱效果差、降低甲醇分離器的分離效果，循環(huán)氣中夾帶甲醇，降低合成塔的單程轉(zhuǎn)化率；②粘在管道和塔板上，會減小流通面積，甚至造成堵塞到下游裝置后，一旦溫度降低，粗甲醇中的蠟就會冷凝出來，影響到下游裝置的正常生產(chǎn)。 在DAVY技術中，通常采用降低粗甲醇水冷器循環(huán)水量或粗甲醇空冷器風量和噴淋量的方法提高粗甲醇的溫度，使得附著在管壁和設備上的蠟融化入液體粗甲醇產(chǎn)品中隨粗甲醇送至下游裝置，這樣并沒有將原有的蠟從粗甲醇中除去，到下游裝置后，一旦溫度降低，粗甲醇中的蠟就會冷凝出來，影響到正常的生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種分離器及包括其的甲醇合成系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術甲醇合成工藝中粗甲醇中含蠟使能耗增加，甚至影響正常生產(chǎn)的技術問題。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種分離器。該分離器包括凝液回收罐，立式冷卻器，與除沫器罐并排設置在凝液回收罐的頂部，且凝液回收罐分別與立式冷卻器及除沫器罐相連通。進一步地，立式冷卻器為列管式冷卻器，立式冷卻器的殼程入口接有循環(huán)水進水口和冷卻空氣進氣口，立式冷卻器的殼程出口接有循環(huán)水出水口和冷卻空氣出氣口，立式冷卻器的上端設置有反應生成氣入口，反應生成氣入口與立式冷卻器的管程相通。進一步地,凝液回收罐的下部設置有液相輸出管,液相輸出管伸入凝液回收罐內(nèi)的內(nèi)端口朝下設置，且內(nèi)端口呈喇叭狀，液相輸出管的外端口位于凝液回收罐外。進一步地，凝液回收罐的底部設置有排蠟口。進一步地，凝液回收罐的外壁下方設置有加熱器。進一步地，加熱器呈環(huán)狀設置在凝液回收罐的外壁下方。 進一步地，加熱器為電磁加熱器。進一步地，除沫器罐包括罐體及設置在罐體頂部的除沫器。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種甲醇合成系統(tǒng)，包括上述分離器。應用本發(fā)明的技術方案，立式冷卻器與除沫器罐并排設置在凝液回收罐的頂部，且凝液回收罐分別與立式冷卻器及除沫器罐相連通。工作時，反應生成氣自上而下進入立式冷卻器管程與殼程中的冷卻介質(zhì)換熱冷卻，反應生成氣冷卻產(chǎn)生的凝液落入凝液回收罐內(nèi)，不凝氣則進入凝液回收罐上部，再向上折流通過除沫器罐離開分離器。其中，冷卻器采用立式結(jié)構，高壓高速的反應生成氣可將冷凝下來的蠟質(zhì)吹落到凝液回收罐中，除沫器罐進一步去除了反應生成氣中攜帶的液滴及蠟質(zhì)；對于立式冷卻器與除沫器罐并排設置在凝液回收罐的頂部結(jié)構形式，不凝氣向上折流通過除沫器罐上部出口離開分離器時，絕大多數(shù)凝液因重力而落入凝液回收罐內(nèi)，大部分凝液獲得有效分離；而對于現(xiàn)有技術中立式冷卻器與凝液回收罐采用上下組合的結(jié)構形式，氣相出口設置在立式冷卻器下方凝液回收罐上部側(cè)壁上,這種結(jié)構形式,部分凝液和蠟質(zhì)往往還來不及落下就被氣相吹出凝液回收罐了，氣相攜帶液滴嚴重，不凝氣和液滴不能有效分離?？傊?，整套分離器能夠有效地除去蠟質(zhì)，避免了現(xiàn)有技術甲醇合成工藝中粗甲醇中含蠟使能耗增加的技術問題。


說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中·圖I示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的分離器的剖視結(jié)構示意圖；以及圖2示出了根據(jù)圖I的俯視結(jié)構示意圖。
具體實施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明典型的實施例，如圖1、2所示，分離器包括凝液回收罐610、立式冷卻器620和除沫器罐630，其中，立式冷卻器620與除沫器罐630并排設置在凝液回收罐610的頂部，且凝液回收罐610分別與立式冷卻器620及除沫器罐630相連通。工作時，反應生成氣623自上而下進入立式冷卻器620管程與殼程中的冷卻介質(zhì)換熱冷卻，反應生成氣冷卻產(chǎn)生的凝液落入凝液回收罐610內(nèi)，不凝氣則進入凝液回收罐610上部，再向上折流通過除沫器罐630上部出口離開分離器。其中，冷卻器采用立式結(jié)構，高壓高速的反應生成氣可將冷凝下來的蠟質(zhì)吹落到凝液回收罐610中，減少蠟冷凝后附著在立式冷卻器620管程管壁上，從而大大地減輕蠟質(zhì)對換熱效果的影響；對于立式冷卻器620與除沫器罐630并排設置在凝液回收罐610的頂部結(jié)構形式，不凝氣向上折流通過除沫器罐630上部出口離開分離器時，絕大多數(shù)凝液因重力而落入凝液回收罐610內(nèi)，大部分凝液獲得有效分離；而對于現(xiàn)有技術中立式冷卻器與凝液回收罐采用上下組合的結(jié)構形式，氣相出口設置在立式冷卻器下方凝液回收罐上部側(cè)壁上，對于這種結(jié)構形式，部分凝液和蠟質(zhì)往往還來不及落下就被氣相吹出凝液回收罐了，氣相攜帶液滴嚴重，不凝氣和液滴不能有效分離。除沫器罐630用于去除反應生成氣中攜帶的液滴。采用該分離器可以將反應生成氣中的蠟質(zhì)分離出去，避免了傳統(tǒng)除蠟方法中使蠟質(zhì)到下游裝置后，一旦溫度降低，粗甲醇中的蠟就會冷凝出來，影響到下游裝置的正常生產(chǎn)?，F(xiàn)有技術中，立式冷卻器與凝液回收罐采用上下組合的結(jié)構形式，對于這種結(jié)構形式，部分凝液和蠟質(zhì)往往還來不及落下就被氣相吹出凝液回收罐了，氣相依然攜帶較多液滴；本發(fā)明的這種立式冷卻器620與除沫器罐630并排設置在凝液回收罐610的頂部的結(jié)構形式，使得氣相攜帶凝液及蠟質(zhì)進入下游設備的量大大減少，氣流通過除沫器罐630除沫器,攜帶的液滴被除沫器進一步去除,氣相攜帶凝液量進一步減少。優(yōu)選地，立式冷卻器620為列管式冷卻器，立式冷卻器620的殼程入口接有循環(huán)水進水口 616和冷卻空氣進氣口 615，立式冷卻器620的殼程出口接有循環(huán)水出水口 618和冷卻空氣出氣口 617，立式冷卻器620的上端設置有反應生成氣入口 623，反應生成氣入口 623與立式冷卻器620的管程相通。立式冷卻器620殼程通入冷卻介質(zhì),冷卻介質(zhì)為冷卻空氣管線的空氣或循環(huán)水管線的循環(huán)水。如圖I所示，冷卻空氣進氣口 615和循環(huán)水進水口 616即殼程入口設置在所述立式冷卻器620的下部位置，冷卻空氣出氣口 617和循環(huán)水出水口618即殼程出口設置在所述立式冷卻器620的上部位置。反應生成氣入口 623與立式冷卻器620的管程連通，管程內(nèi)可通入反應生成氣。當環(huán)境溫度較低時，采用空氣冷卻的方式冷卻，當環(huán)境溫度較高冷卻空氣無法滿足冷卻要求時，可關閉冷卻空氣進氣管線閥門，調(diào)整循環(huán)水入水管線閥門開度采用循環(huán)水冷卻反應生成氣。優(yōu)選地,如圖I所不，凝液回收罐610的下部設置有液相輸出管611,液相輸出管611伸入凝液回收罐610內(nèi)的內(nèi)端口朝下設置，且端口呈喇叭狀，液相輸出管611的外端口 位于凝液罐610外。喇叭狀端口延伸至液面614以下，這種喇叭狀的取液口可避免因附著在取液口附近的蠟質(zhì)和落下的蠟質(zhì)積累而導致取液口堵塞的問題。優(yōu)選地，凝液回收罐610的底部設置有排蠟口 613。凝液回收罐底部設置有排蠟口，可通過排蠟口定期排蠟。優(yōu)選地，凝液回收罐610的外壁下方設置有加熱器612。當重質(zhì)蠟凝固堵塞排蠟口無法排蠟時，可接通加熱器612的電源給凝液回收罐內(nèi)物料稍微加熱，待蠟質(zhì)融化后可繼續(xù)排蠟。優(yōu)選地，加熱器612呈環(huán)狀設置在凝液回收罐610的外壁下方，便于均勻的加熱。進一步優(yōu)選地，加熱器612為電磁加熱器，電磁加熱器可根據(jù)不同的工況選擇加熱功率，利用電磁波穿透性強覆蓋范圍廣的特點，可在極短的時間內(nèi)融化沉積在凝液回收罐底部的全部蠟質(zhì)，相對于傳統(tǒng)的內(nèi)置蒸汽加熱的方式，無需考慮排凝和保暖防凍等問題，且操作簡單高效節(jié)能，檢修使用非常方便，可極大地提高工作效率。優(yōu)選地，除沫器罐630包括罐體及設置在罐體頂部的除沫器，氣流通過除沫器罐630的除沫器,攜帶的液滴被除沫器進一步去除,氣相攜帶凝液量進一步減少。本發(fā)明的分離器特別適合于甲醇合成反應過程，也可用于甲醚、甲胺、甲醚、氨合成和CO變換等化學過程。根據(jù)本發(fā)明一典型的實施例，甲醇合成系統(tǒng)包括上述分離器。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種分離器，其特征在于，包括 凝液回收罐(610)， 立式冷卻器￠20)，與除沫器罐￠30)并排設置在所述凝液回收罐￠10)的頂部， 且所述凝液回收罐(610)分別與所述立式冷卻器(620)及所述除沫器罐(630)相連通。
2.根據(jù)權利要求I所述的分離器，其特征在于，所述立式冷卻器(620)為列管式冷卻器，所述立式冷卻器￠20)的殼程入口接有循環(huán)水進水口(616)和冷卻空氣進氣口出15)，所述立式冷卻器(620)的殼程出口接有循環(huán)水出水口(618)和冷卻空氣出氣口(617)，所述立式冷卻器(620)的上端設置有反應生成氣入口 ￠23)，所述反應生成氣入口(623)與所述立式冷卻器￠20)的管程相通。
3.根據(jù)權利要求I所述的分離器，其特征在于，所述凝液回收罐(610)的下部設置有液相輸出管(611)，所述液相輸出管(611)伸入所述凝液回收罐(610)內(nèi)的內(nèi)端口朝下設置，且所述內(nèi)端口呈喇叭狀，所述液相輸出管(611)的外端口位于所述凝液回收罐(610)夕卜。
4.根據(jù)權利要求I所述的分離器，其特征在于，所述凝液回收罐(610)的底部設置有排蠟口(613)。
5.根據(jù)權利要求I所述的分離器，其特征在于，所述凝液回收罐(610)的外壁下方設置有 加熱器(612)。
6.根據(jù)權利要求5所述的分離器，其特征在于，所述加熱器(612)呈環(huán)狀設置在所述凝液回收罐￠10)的外壁下方。
7.根據(jù)權利要求6所述的分離器，其特征在于，所述加熱器(612)為電磁加熱器。
8.根據(jù)權利要求I所述的分離器，其特征在于，所述除沫器罐(630)包括罐體及設置在所述罐體頂部的除沫器。
9.一種甲醇合成系統(tǒng)，其特征在于，包括如權利要求I至8中任一項所述的分離器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種分離器及包括其的甲醇合成系統(tǒng)。該分離器包括凝液回收罐，立式冷卻器，與除沫器罐并排設置在凝液回收罐的頂部，且凝液回收罐分別與立式冷卻器及除沫器罐相連通。應用本發(fā)明的技術方案，立式冷卻器與除沫器罐并排設置在凝液回收罐的頂部，且凝液回收罐分別與立式冷卻器及除沫器罐相連通。工作時，反應生成氣自上而下進入立式冷卻器管程與殼程中的冷卻介質(zhì)換熱冷卻，反應生成氣冷卻產(chǎn)生的凝液落入凝液回收罐內(nèi)，不凝氣則進入凝液回收罐上部，再向上折流通過除沫器罐離開分離器。其中，冷卻器采用立式結(jié)構，高壓高速的反應生成氣可將冷凝下來的蠟質(zhì)吹落到凝液回收罐中，除沫器罐去除了反應生成氣中攜帶的液滴及蠟質(zhì)。
文檔編號B01D50/00GK102895795SQ201210372068
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權日2012年9月28日
發(fā)明者唐煜 申請人:神華集團有限責任公司, 中國神華煤制油化工有限公司, 中國神華煤制油化工有限公司包頭煤化工分公司