CN206996207U

CN206996207U - 一种从1，4‑丁二醇装置加氢合成放空尾气中回收氢气的装置

Info

Publication number: CN206996207U
Application number: CN201720832368.3U
Authority: CN
Inventors: 徐伟; 范奕; 李健; 苏强; 何发明
Original assignee: China Chengda Engineering Co Ltd
Current assignee: China Chengda Engineering Co Ltd
Priority date: 2017-07-11
Filing date: 2017-07-11
Publication date: 2018-02-13
Anticipated expiration: 2027-07-11

Abstract

本实用新型公开了一种从1，4‑丁二醇装置加氢合成放空尾气中回收氢气的装置，通过将1，4—丁二醇装置的放空尾气进行冷却、净化洗涤后输至天然气乙炔装置，尾气中各组分的气体在乙炔提浓单元进行选择性吸收、解析，氢气、甲烷等组分随采出的乙炔合成气物流送气体分离装置，通过变压吸附获得的高纯度氢气作为生产原料返回1，4—丁二醇装置。本实用新型合理优化1,4‑丁二醇、天然气乙炔和气体分离装置的工艺流程，通过新增设备和对部分现有设备的改造，在尽量减少技改投资的前提下实现合成放空尾气中氢气的回收，同时降低了放空尾气经火炬燃烧处理带来的环境污染，减少火炬***配套公辅的消耗，延长火炬的使用寿命。

Description

一种从1，4-丁二醇装置加氢合成放空尾气中回收氢气的装置

技术领域

本实用新型属于1，4-丁二醇生产技术领域，特别涉及一种从改良炔醛法1，4 -丁二醇装置的高压加氢合成放空尾气中回收氢气的装置。

背景技术

1，4-丁二醇（1，4-Butanediol，简称BDO）是一种重要的基本有机化工和精细化工原料，用途广泛。它的多种衍生物都是具有高附加价值的精细化工产品，广泛用于国民经济中的多个领域。

以天然气为初始原料，生产1，4-丁二醇的工艺路线是国内外广泛采用的一种节能、高效的生产方法。其工艺流程为：原料天然气于天然气乙炔装置通过部分氧化反应生成乙炔并副产乙炔尾气；乙炔尾气中富含氢气和一氧化碳，送甲醇、制氢装置，用于合成甲醇和分离氢气；所得的甲醇送甲醛装置氧化生产甲醛；乙炔、甲醛和氢气作为原料送炔醛法1，4-丁二醇装置合成制备1，4-丁二醇。由此形成一套完整的天然气综合利用产业链。具有良好的经济效益和社会效益。目前国内已有多套采用此工艺路线的大型联合化工装置。

按炔醛法1，4-丁二醇装置工艺流程，由1，4-丁二醇高压加氢合成工序送出的粗1，4-丁二醇溶液减压后送入1，4-丁二醇出料罐，其中溶解的氢等气体解析后由罐顶排出，作为放空尾气送全场火炬焚烧处理。放空尾气中存在大量可作为1，4-丁二醇原料的氢气，直接燃烧放空处理，不仅会造成原料浪费和环境的污染，同时也会增加火炬***配套公辅的消耗，缩短火炬使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够充分回收放空尾气中有价值的氢气，从而降低放空尾气经火炬燃烧处理带来的环境污染，减少火炬***配套公辅的消耗，延长火炬使用寿命的从1，4-丁二醇装置加氢合成放空尾气中回收氢气的装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种从1，4-丁二醇装置加氢合成放空尾气中回收氢气的装置，包括1，4-丁二醇高压加氢合成工序设备、1，4-丁二醇出料罐、天然气乙炔装置以及气体分离装置，所述1，4-丁二醇高压加氢合成工序设备通过管路与1，4-丁二醇出料罐连接，其特征在于：所述1，4-丁二醇出料罐的顶部排气口通过分程放空调节控制***分别与放空尾气冷却净化***和全场火炬连接，所述1，4-丁二醇出料罐的底部排液口通过管路与1，4-丁二醇精馏单元连接，经过放空尾气冷却净化***处理后的气体通过管路输送至天然气乙炔装置的裂化气压缩机入口处，所述裂化气压缩机与乙炔提浓单元连接，所述乙炔提浓单元与气体分离装置连接，所述气体分离装置通过管路与1，4-丁二醇高压加氢合成工序设备连接。

本实用新型所述的从1，4-丁二醇装置加氢合成放空尾气中回收氢气的装置，其所述放空尾气冷却净化***包括放空尾气冷却洗涤塔、循环液冷却器以及循环液泵，所述放空尾气冷却洗涤塔下部通过管路与1，4-丁二醇出料罐顶部排气口连接，所述循环液冷却器通过设置有循环液泵的管路与放空尾气冷却洗涤塔的上下部连通形成循环通路，所述放空尾气冷却洗涤塔的顶部通过管路与天然气乙炔装置的裂化气压缩机入口处连接。

本实用新型所述的从1，4-丁二醇装置加氢合成放空尾气中回收氢气的装置，其在连接放空尾气冷却洗涤塔与裂化气压缩机的管路上设置有控制管路通断的控制阀，所述控制阀切断该通路的信号来自裂化气压缩机停机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型合理优化1，4-丁二醇、天然气乙炔和气体分离装置的工艺流程，通过新增设备以及对部分现有设备的改造，在尽量减少技改投资的前提下实现合成放空尾气中氢气的回收。

2、本实用新型通过对放空尾气的回收利用，减少了火炬的燃烧排空量，降低了放空尾气燃烧处理来带的环境污染。

3、本实用新型延长了火炬的使用寿命，降低火炬燃料气和消烟蒸汽的消耗。

通过本实用新型的设计，一套规模为10万吨的1，4-丁二醇装置一年可回收560～680吨原料氢气，约占1，4-丁二醇装置氢气总耗量的12%，具有非常可观的经济效应。同时也大大减少了火炬的燃烧放空量以及燃料气的消耗，具有良好的经济效益与社会效益。

附图说明

图1是本实用新型的工艺流程示意图。

图中标记：1为1，4-丁二醇高压加氢合成工序设备，2为1，4-丁二醇出料罐，3为天然气乙炔装置，3a为裂化气压缩机，3b为乙炔提浓单元，3c为裂化气气柜，4为气体分离装置，5为全场火炬，6为1,4-丁二醇精馏单元，7a为放空尾气冷却洗涤塔，7b为循环液冷却器，7c为循环液泵。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，一种从1，4-丁二醇装置加氢合成放空尾气中回收氢气的装置，包括1，4-丁二醇高压加氢合成工序设备1、1，4-丁二醇出料罐2、天然气乙炔装置3以及气体分离装置4，所述天然气乙炔装置3包括裂化气气柜3c、裂化气压缩机3a以及乙炔提浓单元3b，所述1，4-丁二醇高压加氢合成工序设备1通过管路与1，4-丁二醇出料罐2连接，所述1，4-丁二醇出料罐2的顶部排气口通过分程放空调节控制***分别与放空尾气冷却净化***和全场火炬5连接，所述1，4-丁二醇出料罐2的底部排液口通过管路与1，4-丁二醇精馏单元6连接，经过放空尾气冷却净化***处理后的气体通过管路输送至天然气乙炔装置3的裂化气压缩机3a入口处，所述裂化气压缩机3a与乙炔提浓单元3b连接，所述乙炔提浓单元3b与气体分离装置4连接，所述气体分离装置4通过管路与1，4-丁二醇高压加氢合成工序设备1连接。

其中，所述新增的放空尾气冷却净化***包括放空尾气冷却洗涤塔7a、循环液冷却器7b以及循环液泵7c，所述放空尾气冷却洗涤塔7a下部通过管路与1，4-丁二醇出料罐2顶部排气口连接，所述循环液冷却器7b通过设置有循环液泵7c的管路与放空尾气冷却洗涤塔7a的上下部连通形成循环通路，所述放空尾气冷却洗涤塔7a的顶部通过管路与天然气乙炔装置3的裂化气压缩机3a入口处连接，在连接放空尾气冷却洗涤塔7a与裂化气压缩机3a的管路上设置有控制管路通断的控制阀，所述控制阀切断该通路的信号来自裂化气压缩机3a停机。

现有按炔醛法1，4-丁二醇工艺流程，由1,4-丁二醇高压加氢合成工序1送出的粗1，4-丁二醇溶液减压后送入1，4-丁二醇出料罐2，其中溶解的氢等气体大量解析后由罐顶排出，作为放空尾气送全场火炬焚烧处理。

其中，BDO高压加氢合成放空尾气条件如下：（装置规模按10万吨/年考虑）

流量: 149.8～180kg/h，温度: 90～140℃，压力: 350kPag；

具体组分 (wt.%):

天然气乙炔装置压缩机入口裂解气条件：（天然气乙炔装置按配套1，4-丁二醇装置规模的4万吨/年考虑）

流量：39337 kg/h，温度: 35℃，压力: 2～4 kPag；

主要组分(wt.%):C₂H₂为11.19%；CH₄为4.37%；CO为23.83%；CO₂为3.39%；H₂为54.04%；N₂为1.56%。

本实用新型具体通过以下方法对1，4-丁二醇高压加氢合成放空尾气中富含的氢气进行回收处理：

a、改造1，4-丁二醇装置高压加氢尾气放空调节控制***，增设压力分程调节控制阀，在保证1，4-丁二醇装置正常操作的前提下，分程放空调节控制***将放空尾气引入至新增的放空尾气冷却洗涤塔内，而在非正常工况下，分程放空调节控制***将放空尾气引入全场火炬进行燃烧处理，以确保装置的安全操作。

在保证1，4-丁二醇装置正常操作的前提下，将1，4-丁二醇装置工艺流程产生的放空尾气送入新增的放空尾气冷却洗涤塔内进行洗涤和冷却，放空尾气于冷却洗涤塔中与循环喷淋液进行逆流接触，通过洗涤液的选择性吸收除去尾气中无法在天然乙炔装置进行处理的甲醇、丙醇、丁醇和大量的水分，避免相关介质对下游天然气乙炔装置气体提浓单元的溶剂（N-甲基吡咯烷酮）造成污染，处理后的气体管输至天然气乙炔装置的裂化气压缩机入口，洗涤液送入1，4-丁二醇精馏单元回收其中的丁醇等有价值组分，以实现丁醇、甲醇的回收利用。

当天然气乙炔装置发生事故时，压缩机停机信号联锁切断尾气输送管线上的切断阀。尾气压力上升后通过改造后的分程放空调节控制***自动切换至火炬燃烧处理，以保证乙炔装置的安全和1，4-丁二醇装置的稳定操作。

b、冷却、洗涤后富含氢气和甲烷的气体送天然气乙炔装置与裂化气混合后由裂化气压缩机升压并送至乙炔提浓单元。

c、在乙炔提浓单元内，通过N-甲基吡咯烷酮溶剂对混合气体进行选择性吸收、解析，使尾气中的氢气和甲烷随乙炔合成气进入下游的气体分离装置。

d、乙炔合成气在气体分离装置通过变压吸附后，将提纯获取的氢气作为原料返回1，4-丁二醇装置，以实现尾气中富含的氢气得以充分回收。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种从1，4-丁二醇装置加氢合成放空尾气中回收氢气的装置，包括1，4-丁二醇高压加氢合成工序设备（1）、1，4-丁二醇出料罐（2）、天然气乙炔装置（3）以及气体分离装置（4），所述1，4-丁二醇高压加氢合成工序设备（1）通过管路与1，4-丁二醇出料罐（2）连接，其特征在于：所述1，4-丁二醇出料罐（2）的顶部排气口通过分程放空调节控制***分别与放空尾气冷却净化***和全场火炬（5）连接，所述1，4-丁二醇出料罐（2）的底部排液口通过管路与1，4-丁二醇精馏单元（6）连接，经过放空尾气冷却净化***处理后的气体通过管路输送至天然气乙炔装置（3）的裂化气压缩机（3a）入口处，所述裂化气压缩机（3a）与乙炔提浓单元（3b）连接，所述乙炔提浓单元（3b）与气体分离装置（4）连接，所述气体分离装置（4）通过管路与1，4-丁二醇高压加氢合成工序设备（1）连接。

2.根据权利要求1所述的从1，4-丁二醇装置加氢合成放空尾气中回收氢气的装置，其特征在于：所述放空尾气冷却净化***包括放空尾气冷却洗涤塔（7a）、循环液冷却器（7b）以及循环液泵（7c），所述放空尾气冷却洗涤塔（7a）下部通过管路与1，4-丁二醇出料罐（2）顶部排气口连接，所述循环液冷却器（7b）通过设置有循环液泵（7c）的管路与放空尾气冷却洗涤塔（7a）的上下部连通形成循环通路，所述放空尾气冷却洗涤塔（7a）的顶部通过管路与天然气乙炔装置（3）的裂化气压缩机（3a）入口处连接。

3.根据权利要求2所述的从1，4-丁二醇装置加氢合成放空尾气中回收氢气的装置，其特征在于：在连接放空尾气冷却洗涤塔（7a）与裂化气压缩机（3a）的管路上设置有控制管路通断的控制阀，所述控制阀切断该通路的信号来自裂化气压缩机（3a）停机。