CN204093268U - 一种用于保护膜分离设备的变温吸附装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于保护膜分离设备的变温吸附装置，它涉及一种用于保护膜分离设备的变温吸附装置。本实用新型是要解决现有甲醇合成装置中吸附罐和分离设备不能够彻底吸附和阻隔原料气中夹带的有害组分对膜的损害，造成膜设备性能下降，使用寿命缩短和影响装置安全稳定运行的问题。装置包括聚结式过滤器、第一填料塔、第二填料塔、再生气冷却器、再生气加热器和再生气分离器。本实用新型用于甲醇吹除气提取煤基天然气装置中。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于保护膜分离设备的变温吸附装置。
背景技术
现有加压气化联产甲醇过程中有大量的吹除气排出，这部分气主要富集甲烷和氢气，还含有少量的一氧化碳和二氧化碳，这部分气体即可进入燃气管网供城市煤气又可以将甲醇合成过程中产生的吹除气通过膜分离、一氧化碳变换、二氧化碳脱出等手段，回收其中的氢气，并将其返回甲醇合成做甲醇原料气，即通过膜分离可将其中的氢气回收提浓返回甲醇合成装置生产甲醇，剩下的气体含高浓度的甲烷，再将少量一氧化碳和二氧化碳除去后，甲烷可以作为民用或者工业用高热值的天然气，进一步加压可以作为车用燃料。
但现有甲醇合成装置中的脱碳单元向甲烷浓缩单元带胺液，以及吸收剂的降解产物热稳盐随原料气也进入甲烷浓缩单元，在经过加热器时，MDEA的降解产物热稳盐积聚在换热器和后续管路中，不但堵塞管路，而且热稳盐和胺液中的各种有机成分对后续膜的分离性能造成了衰减，严重影响了装置的安全稳定运行和产品的质量，并且因更换膜极大的增加了运行成本。所以急需一种能够吸附和阻隔热稳盐和胺液中的各种有机成分的装置，防止热稳盐在管道集聚和保护后续膜，延长膜的使用寿命。
实用新型内容
本实用新型是要解决现有甲醇合成装置中吸附罐和分离设备不能够彻底吸附和阻隔原料气中夹带的有害组分对膜的损害，造成膜设备性能下降，使用寿命缩短和影响装置安全稳定运行的问题，而提供一种用于保护膜分离设备的变温吸附装置。
本实用新型一种用于保护膜分离设备的变温吸附装置包括聚结式过滤器、第一填料塔、第二填料塔、再生气冷却器、再生气加热器和再生气分离器；脱碳天然气入口管与所述聚结式过滤器的入口端相连接，所述聚结式过滤器底部出口端与界外出口管相连接，所述聚结式过滤器上部出口端分别与旋塞阀X1的入口端和旋塞阀X2的入口端相连接，所述第一填料塔的顶部端口分别与旋塞阀X1的出口端、旋塞阀X3的入口端和旋塞阀X5的入口端相连接，所述第二填料塔的顶部端口分别与旋塞阀X2的出口端、旋塞阀X4的入口端和旋塞阀X6的入口端相连接；所述高压气体排出管分别与旋塞阀X3的出口端和旋塞阀X4的出口端相连接，所述再生气冷却器的中部入口端分别与旋塞阀X5的出口端和旋塞阀X6的出口端相连接，所述再生气冷却器的中部出口端与再生气分离器的中部入口端相连接，所述再生气分离器的顶部出口端与再生气出口管相连接，再生气分离器的底部出口端与冷凝水出水管相连接；所述再生气冷却器的端部出口端与循环回水管相连接，所述再生气冷却器的端部入口端与循环上水管相连接；所述第一填料塔的底部端口分别与旋塞阀X7的出口端、旋塞阀X9的出口端和旋塞阀X11的入口端相连接，所述第二填料塔的底部端口分别与旋塞阀X8的出口端、旋塞阀X10的出口端和旋塞阀X12的入口端相连接；所述再生气入口管分别与旋塞阀X7的入口端和旋塞阀X8的入口端相连接，所述再生气加热器的端部出口端分别与旋塞阀X9的入口端和旋塞阀X10的入口端相连接，所述再生气加热器的端部入口端与再生气入口管相连接，所述再生气加热器的中部入口端与蒸汽入口管相连接，所述再生气加热器的中部出口端与凝结水管相连接；所述去膜分离出口管分别与旋塞阀X11的出口端和旋塞阀X12的出口端相连接。
本装置的工作原理：本装置采用变温吸附技术进行气体分离提纯，变温吸附技术是以吸附剂(多孔固体物质)内部表面对气体分子的物理吸附为基础，利用吸附剂对气体的吸附容量随吸附温度和压力不同而变化的特性，吸附剂对不同气体组份有选择性吸附的条件下，低温高压时吸附混合气中的某些组份，未被吸附组份通过吸附塔层流出，高温低压时脱附这些被吸附的组份，以进行下一次低温高压吸附，可采用多个吸附塔而达到气体的连续分离的目的。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型利用吸附剂对气体的吸附容量随吸附温度和压力不同而变化的特性，吸附剂对不同气体组份有选择性吸附的条件下，低温高压时吸附混合气中的某些组份，未被吸附组份通过吸附塔层流出，高温低压时脱附这些被吸附的组份，以进行下一次低温高压吸附。本装置所使用吸附剂对MDEA等有很强的吸附效果，能达到脱除原料气中所含损坏膜设备的有害成分，实现对原料气的净化。
2、本实用新型通过在甲烷浓缩单元增设变温吸附单元，消除了因热稳盐集聚管道引起设备和管道超压，造成的爆炸风险，消除了重大的安全隐患。
3、本实用新型在增设变温吸附单元后，能有效的阻隔热稳盐和胺液中的各种有机成分对膜的损害，延长膜的使用寿命，提高了天然气产品的质量指标。通过增加变温吸附装置，延长膜的使用周期，为企业节约了资金。
附图说明
图1为一种用于保护膜分离设备的变温吸附装置的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式用于保护膜分离设备的变温吸附装置包括聚结式过滤器1、第一填料塔2、第二填料塔3、再生气冷却器4、再生气加热器5和再生气分离器6；脱碳天然气入口管7与所述聚结式过滤器1的入口端相连接，所述聚结式过滤器1底部出口端与界外出口管8相连接，所述聚结式过滤器1上部出口端分别与旋塞阀X118的入口端和旋塞阀X219的入口端相连接，所述第一填料塔2的顶部端口分别与旋塞阀X118的出口端、旋塞阀X320的入口端和旋塞阀X522的入口端相连接，所述第二填料塔3的顶部端口分别与旋塞阀X219的出口端、旋塞阀X421的入口端和旋塞阀X623的入口端相连接；所述高压气体排出管11分别与旋塞阀X320的出口端和旋塞阀X421的出口端相连接，所述再生气冷却器4的中部入口端分别与旋塞阀X522的出口端和旋塞阀X623的出口端相连接，所述再生气冷却器4的中部出口端与再生气分离器6的中部入口端相连接，所述再生气分离器6的顶部出口端与再生气出口管14相连接，再生气分离器6的底部出口端与冷凝水出水管15相连接；所述再生气冷却器4的端部出口端与循环回水管12相连接，所述再生气冷却器4的端部入口端与循环上水管13相连接；所述第一填料塔2的底部端口分别与旋塞阀X724的出口端、旋塞阀X926的出口端和旋塞阀X1128的入口端相连接，所述第二填料塔3的底部端口分别与旋塞阀X825的出口端、旋塞阀X1027的出口端和旋塞阀X1229的入口端相连接；所述再生气入口管16分别与旋塞阀X724的入口端和旋塞阀X825的入口端相连接，所述再生气加热器5的端部出口端分别与旋塞阀X926的入口端和旋塞阀X1027的入口端相连接，所述再生气加热器5的端部入口端与再生气入口管16相连接，所述再生气加热器5的中部入口端与蒸汽入口管9相连接，所述再生气加热器5的中部出口端与凝结水管10相连接；所述去膜分离出口管17分别与旋塞阀X1128的出口端和旋塞阀X1229的出口端相连接。
本实施方式利用吸附剂对气体的吸附容量随吸附温度和压力不同而变化的特性，吸附剂对不同气体组份有选择性吸附的条件下，低温高压时吸附混合气中的某些组份，未被吸附组份通过吸附塔层流出，高温低压时脱附这些被吸附的组份，以进行下一次低温高压吸附。本装置所使用吸附剂对MDEA等有很强的吸附效果，能达到脱除原料气中所含损坏膜设备的有害成分，实现对原料气的净化。
本实施方式通过在甲烷浓缩单元增设变温吸附单元，消除了因热稳盐集聚管道引起设备和管道超压，造成的爆炸风险，消除了重大的安全隐患。
本实施方式在增设变温吸附单元后，能有效的阻隔热稳盐和胺液中的各种有机成分对膜的损害，延长膜的使用寿命，提高了天然气产品的质量指标。通过增加变温吸附装置，延长膜的使用周期，为企业节约了资金。
Claims (1)
1.一种用于保护膜分离设备的变温吸附装置，其特征在于用于保护膜分离设备的变温吸附装置包括聚结式过滤器(1)、第一填料塔(2)、第二填料塔(3)、再生气冷却器(4)、再生气加热器(5)和再生气分离器(6)；脱碳天然气入口管(7)与所述聚结式过滤器(1)的入口端相连接，所述聚结式过滤器(1)底部出口端与界外出口管(8)相连接，所述聚结式过滤器(1)上部出口端分别与旋塞阀X1(18)的入口端和旋塞阀X2(19)的入口端相连接，所述第一填料塔(2)的顶部端口分别与旋塞阀X1(18)的出口端、旋塞阀X3(20)的入口端和旋塞阀X5(22)的入口端相连接，所述第二填料塔(3)的顶部端口分别与旋塞阀X2(19)的出口端、旋塞阀X4(21)的入口端和旋塞阀X6(23)的入口端相连接；所述高压气体排出管(11)分别与旋塞阀X3(20)的出口端和旋塞阀X4(21)的出口端相连接，所述再生气冷却器(4)的中部入口端分别与旋塞阀X5(22)的出口端和旋塞阀X6(23)的出口端相连接，所述再生气冷却器(4)的中部出口端与再生气分离器(6)的中部入口端相连接，所述再生气分离器(6)的顶部出口端与再生气出口管(14)相连接，再生气分离器(6)的底部出口端与冷凝水出水管(15)相连接；所述再生气冷却器(4)的端部出口端与循环回水管(12)相连接，所述再生气冷却器(4)的端部入口端与循环上水管(13)相连接；所述第一填料塔(2)的底部端口分别与旋塞阀X7(24)的出口端、旋塞阀X9(26)的出口端和旋塞阀X11(28)的入口端相连接，所述第二填料塔(3)的底部端口分别与旋塞阀X8(25)的出口端、旋塞阀X10(27)的出口端和旋塞阀X12(29)的入口端相连接；所述再生气入口管(16)分别与旋塞阀X7(24)的入口端和旋塞阀X8(25)的入口端相连接，所述再生气加热器(5)的端部出口端分别与旋塞阀X9(26)的入口端和旋塞阀X10(27)的入口端相连接，所述再生气加热器(5)的端部入口端与再生气入口管(16)相连接，所述再生气加热器(5)的中部入口端与蒸汽入口管(9)相连接，所述再生气加热器(5)的中部出口端与凝结水管(10)相连接；所述去膜分离出口管(17)分别与旋塞阀X11(28)的出口端和旋塞阀X12(29)的出口端相连接。
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