一种亚硝酸甲酯回收装置的制作方法

专利检索2022-05-10  1



1.本实用新型属于煤制乙二醇行业中草酸二甲酯生产领域,涉及一种亚硝酸甲酯回收装置。


背景技术:

2.煤制乙二醇技术中最常用的是草酸酯法。草酸酯法是以煤为原料,通过气化、变换、净化及分离提纯后分别得到co和h2,其中co通过催化偶联合成及精制生产草酸二甲酯(dmo),草酸二甲酯再经与h2进行加氢反应并通过精制后获得乙二醇和甲醇。
3.在dmo公用系统、dmo合成工段和dmo精馏工段会产生一定的低压尾气,这些尾气中含甲醇、氮氧化物等气体,直接排入大气,将会对环境造成污染。


技术实现要素:

4.针对现有技术中存在的问题,本实用新型提供一种亚硝酸甲酯回收装置,能对系统中的氮氧化物进行回收利用,确保生产节能减排,减少系统中的氮氧化物排放。
5.本实用新型是通过以下技术方案来实现:
6.一种亚硝酸甲酯回收装置,包括:尾气分离罐、尾气压缩机、mn回收塔、no含量在线分析仪和氧含量在线分析仪;
7.尾气分离罐的入口接收来自dmo公用系统、dmo合成和dmo精馏工段的低压尾气,尾气分离罐顶部的气体出口与尾气压缩机的气体入口连接,尾气压缩机的气体出口与mn回收塔的底部气体入口连接,mn回收塔的底部气体入口还接收空气及来自dmo合成工段的带压驰放气;
8.mn回收塔顶部设置有甲醇入口,用于加入甲醇;
9.no含量在线分析仪设置在mn回收塔底部气体入口管路上;氧含量在线分析仪设置在mn回收塔顶部放空气管路上。
10.优选的,还包括气气换热器,气气换热器的热流体入口接收来自dmo公用系统、dmo合成和dmo精馏工段的低压尾气,气气换热器的热流体出口与尾气分离罐入口连接;mn回收塔顶部气体出口与气气换热器的冷流体入口连接。
11.进一步的,还包括放空气分离罐,mn回收塔顶部气体出口与放空气分离罐的气体入口连接,放空气分离罐底部液体出口与mn回收塔中部连接,放空气分离罐顶部气体出口与气气换热器的冷流体入口连接。
12.进一步的,氧含量在线分析仪设置在放空气分离罐顶部气体出口管路或气气换热器的冷流体出口管路上。
13.进一步的,气气换热器的冷流体出口出来的气体送去焚烧装置。
14.优选的,还包括尾气凝液泵,尾气分离罐底部液体出口与尾气凝液泵连接,尾气分离罐底部流出的尾气凝液经尾气凝液泵送至甲醇回收塔。
15.优选的,还包括甲醇冷却器,甲醇冷却器的热流体入口接收甲醇,甲醇冷却器的热
流体出口与mn回收塔顶部的甲醇入口连接。
16.优选的,还包括塔底泵和塔底冷却器,mn回收塔的底部液体出口与塔底泵入口连接,塔底泵出口与塔底冷却器的热流体入口连接,塔底冷却器的热流体出口分两路,一路与mn回收塔中部入口连接,另一路去mn再生塔。
17.与现有技术相比,本实用新型具有以下有益的技术效果:
18.本实用新型采用尾气分离罐对来自dmo公用系统、dmo合成工段和dmo精馏工段的低压尾气进行气液分离,分离后的尾气进入尾气压缩机加压然后进入mn回收塔,dmo合成工段的带压驰放气及工厂空气也通入mn回收塔,dmo合成工段的带压驰放气中含有的no等有效组分、工厂空气中的氧气以及从mn回收塔顶部加入的甲醇在mn回收塔中反应将尾气中nox转化为亚硝酸甲酯(mn),从而实现尾气的有效利用,减少nox的排放。通过氧含量在线分析仪监测系统中的氧气含量高低,便于调整工厂空气加入量,使其加入的压缩空气能保证氮氧化物消耗完,补充的压缩空气确保系统的安全稳定和后续工段的含氧量达标,且不造成资源浪费,避免后续装置中氧气含量超标造成后续装置不能安全稳定运行。no含量在线分析仪监测尾气中no含量,来调整仪表空气加入量保证氮氧化物能充分反应且不造成氮氧化物资源浪费,增大后续工段的处理量及大气中氮氧化物的排放量。
19.进一步的,系统中放空气气体温度

7摄氏度,排到后续工段,造成冷量浪费,经过气气换热器与尾气进行换热,回收冷量,冷却原料气中带来的甲醇气体,进行分离后气态进入尾气压缩机,降低尾气压缩机进气温度,压缩机压缩气体加压后工作液温度升高,可有效防止工作液升温造成压缩机功效降低,降低了工作液冷却器的技术要求,同时降低压缩机能耗,降低能源浪费。
20.进一步的,设置放空气分离罐,回收被放空气带出的mn液体,提高回收效率。
21.进一步的,通过尾气凝液泵将尾气分离罐底部流出的尾气凝液送至甲醇回收塔进行甲醇回收利用,提高甲醇回收率及资源利用率。
附图说明
22.图1为本实用新型所述亚硝酸甲酯回收装置的示意图。
23.图中:气气换热器1、尾气分离罐2、尾气凝液泵3、甲醇回收塔4、尾气压缩机5、mn回收塔6、甲醇冷却器7、塔底泵8、塔底冷却器9、放空气分离罐10、氧气含量分析仪11、no含量在线分析仪12。
具体实施方式
24.下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明,所述是对本实用新型的解释而不是限定。
25.如图1,本实用新型所述的亚硝酸甲酯回收装置,包括:气气换热器1、尾气分离罐2、尾气凝液泵3、甲醇回收塔4、尾气压缩机5、mn回收塔6、甲醇冷却器7、塔底泵8、塔底冷却器9、放空气分离罐10、氧气含量分析仪11和no含量在线分析仪12。
26.来自dmo公用系统、dmo合成工段和dmo精馏工段的低压尾气经气气换热器1的热流体入口进入气气换热器1,从气气换热器1的热流体出口进入尾气分离罐2进行气液分离,尾气分离罐2底部液体出口与尾气凝液泵3连接,尾气分离罐2底部流出的尾气凝液经尾气凝
液泵3送至甲醇回收塔4进行甲醇的回收。
27.尾气分离罐2顶部的气体出口与尾气压缩机5的气体入口连接,尾气压缩机5的气体出口与mn回收塔6的底部气体入口连接,mn回收塔6的底部气体入口还接收空气及来自dmo合成工段的带压驰放气。mn回收塔6的底部液体出口与塔底泵8入口连接,塔底泵8出口与塔底冷却器9入口连接,塔底冷却器9出口分两路,一路与mn回收塔6中部入口连接,另一路去mn再生塔。
28.甲醇经甲醇冷却器7冷却后从mn回收塔6顶部甲醇入口进入mn回收塔6。mn回收塔6顶部气体出口与放空气分离罐10的气体入口连接,放空气分离罐10底部液体出口与mn回收塔6中部连接,放空气分离罐10顶部气体出口与气气换热器1的冷流体入口连接,气气换热器1的冷流体出口出来的气体送去焚烧装置或火炬。
29.放空气分离罐10顶部气体出口管路或气气换热器1的冷流体出口管路上设置有氧含量在线分析仪,用于检测mn回收塔6排出不凝气中氧气的含量。mn回收塔6底部气体入口管路上设置有no含量在线分析仪12,用于检测进入mn回收塔6的气体中no含量。
30.本实用新型mn回收过程为:来自dmo公用系统、dmo合成工段和dmo精馏工段的低压尾气首先吸收mn回收塔6排出气体的冷量,然后进入尾气分离罐2进行气液分离,分离后的尾气凝液经尾气凝液泵3送至dmo精馏工段的常压甲醇回收塔4进行甲醇回收,分离后的尾气进入尾气压缩机5加压到0.26mpa进入mn回收塔6。dmo合成工段的带压驰放气及工厂空气也通入mn回收塔6,dmo合成工段的带压驰放气中含有的no等有效组分、工厂空气中的氧气以及系统补入的甲醇在mn回收塔6中反应将尾气中nox转化为mn,通过设置在mn回收塔6的气体进口管路上的no在线分析仪监测尾气中no含量不小于3.0%。反应式如下:
31.2no 1/2o2 2meoh

2mn h2o
32.同时,mn回收塔6塔顶通过加入低温甲醇,低温甲醇由冷冻液与甲醇在甲醇换热器进行换热,低温甲醇将mn回收塔6中上升尾气中的mn洗涤溶于甲醇中达到回收mn的目的。mn回收塔6塔顶排出的不凝气通过气气换热器1与尾气压缩机5进口气体进行换热,回收冷量后,不凝气送去废气/废液焚烧工段燃烧,尾气压缩机5进口中的甲醇冷凝后送至地下槽,系统通过氧含量在线分析仪监测mn回收塔6塔顶不凝气中氧含量不大于0.35vol%。塔釜液经mn回收塔6的塔底泵8加压后分成两股,一股经mn回收塔6塔底冷却器9冷却后回到mn回收塔6中部参与反应及洗涤mn并控制mn回收塔6温度,其余送至dmo合成工段的mn再生塔回收mn。
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