一种甲醇制备一氧化碳和氢气反应中的除蜡装置的制作方法

1.本实用新型属于甲醇工业技术领域，具体是涉及一种甲醇制备一氧化碳和氢气反应中的除蜡装置。

背景技术：

2.在甲醇制备一氧化碳的过程中，生成氢气和一氧化碳的同时，不可避免的会发生副反应生成石蜡，此类脂肪烃类在温度低于85℃以下时会凝结在反应器中，严重时会堵塞反应器，使生产无法正常运行，目前工业上甲醇制备一氧化碳和氢气系统除石蜡的方法主要有两种，一种是停车后用过热蒸汽吹扫，此方法的缺点是停车除蜡时间长且费用较高，二是在线煮蜡，在甲醇制一氧化碳的过程中，依靠合成气直接对石蜡进行加热，石蜡受热均匀而且靠大量的合成气将其直接带到甲醇分离器中，但是石蜡会被带入分离器中，造成分离效果变差，分离器结蜡严重。

技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本实用新型实施例的目的在于提供一种甲醇制备一氧化碳和氢气反应中的除蜡装置，以解决上述背景技术中的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.一种甲醇制备一氧化碳和氢气反应中的除蜡装置，包括甲醇泵、a组换热器、b组换热器、汽化器组件、反应器组件、蜡液收集组件、a组水冷罐、b组水冷罐和热交换管组，所述甲醇泵分别与a组换热器和b组换热器相连通，所述a组换热器包括换热器a、第一导流管和换热器回流管a，所述换热器a一端与甲醇泵相连通，另一端连接有第一导流管以及换热器回流管a，所述b组换热器包括换热器b、第二导流管、换热器回流管b，所述换热器b一端与甲醇泵相连通，另一端连接有第二导流管以及换热器回流管b，所述第一导流管和第二导流管末端连通有汽化器组件，所述汽化器组件末端连通有反应器组件，所述换热器回流管a和换热器回流管b末端连通a组水冷罐和b组水冷罐；所述a组水冷罐和b组水冷罐分别与蜡液收集罐相连通，且a组水冷罐和b组水冷罐一端还连通有热交换管组；
6.所述a组水冷罐包括水冷器a、水冷器排流管a和水冷器进流管a，所述b组水冷罐包括水冷器b、水冷器排流管b和水冷器进流管b，所述水冷器a和水冷器b一端通过水冷器排流管a和水冷器排流管b与蜡液收集罐相连通，另一端通过水冷器进流管a和水冷器进流管b与换热器回流管a和换热器回流管b相连通；
7.所述热交换管组包括冷却循环进水管、过热蒸汽进管、冷却循环出水管和过热蒸汽出管，所述冷却循环进水管和过热蒸汽进管分别与水冷器a和水冷器b一端相连通，所述冷却循环出水管和过热蒸汽出管分别与水冷器a和水冷器b的另一端相连通。
8.作为本实用新型进一步的方案，所述汽化器组件包括汽化器和排汽管，所述汽化器与第一导流管和第二导流管独立连通，所述排汽管布设于汽化器一端，且通过排汽管与反应器组件相连通。
9.作为本实用新型进一步的方案，所述反应器组件包括反应器和合成气管，所述反应器一端与排汽管相连通，另一端连接有合成气管，所述合成气管分别与换热器a和换热器b独立连通。
10.作为本实用新型进一步的方案，所述蜡液收集组件包括蜡液回收罐、尾气管和排蜡管，所述蜡液回收罐与水冷器排流管a和水冷器排流管b相连通，用于排出制备的氢气和一氧化碳。
11.作为本实用新型进一步的方案，所述蜡液回收罐与换热器回流管a和换热器回流管b之间还连通有支管，所述支管上装配有调节阀。
12.综上所述，本实用新型实施例与现有技术相比具有以下有益效果：
13.本实用新型两组换热器和水冷器的交替使用减少石蜡阻塞的影响，并且此方法除蜡不需要停车除蜡，不影响正常生产，利用合成气的温度对换热器加热除蜡，使能量得到高效利用。
附图说明
14.图1为本实用新型的一种实施例中提供的甲醇制备一氧化碳和氢气反应中的除蜡装置的结构示意图。
15.图2为本实用新型的一种实施例中提供的甲醇制备一氧化碳和氢气反应中的除蜡装置中图示标记a的结构示意图。
16.图3为本实用新型的一种实施例中提供的甲醇制备一氧化碳和氢气反应中的除蜡装置中图示标记b的结构示意图。
17.附图标记：1-甲醇泵、2-a组换热器、201-换热器a、202-第一导流管、203-换热器回流管a、3-b组换热器、301-换热器b、302-第二导流管、303-换热器回流管b、4-汽化器组件、401-汽化器、402-排汽管、5-反应器组件、501-反应器、502-合成气管、6-蜡液收集组件、601-蜡液回收罐、602-尾气管、603-排蜡管、7-a组水冷罐、701-水冷器a、702-水冷器排流管a、703-水冷器进流管a、8-b组水冷罐、801-水冷器b、802-水冷器排流管b、803-水冷器进流管b、9-热交换管组、901-冷却循环进水管、902-过热蒸汽进管、903-冷却循环出水管、904-过热蒸汽出管、10-支管、11-调节阀。
具体实施方式
18.为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。
19.如图1-3所示，本实用新型的一种实施例中的甲醇制备一氧化碳和氢气反应中的除蜡装置，包括甲醇泵1、a组换热器2、b组换热器3、汽化器组件4、反应器组件5、蜡液收集组件、a组水冷罐7、b组水冷罐8和热交换管组9，所述甲醇泵1分别与a组换热器2和b组换热器3相连通，所述a组换热器2包括换热器a201、第一导流管202和换热器回流管a203，所述换热器a201一端与甲醇泵1相连通，另一端连接有第一导流管202以及换热器回流管a203，所述b组换热器3包括换热器b301、第二导流管302、换热器回流管b303，所述换热器b301一端与甲醇泵1相连通，另一端连接有第二导流管302以及换热器回流管b303，所述第一导流管202和第二导流管302末端连通有汽化器组件4，所述汽化器组件4末端连通有反应器组件5，所述
换热器回流管a203和换热器回流管b303末端连通a组水冷罐7和b组水冷罐8；所述a组水冷罐7和b组水冷罐8分别与蜡液收集罐601相连通，且a组水冷罐7和b组水冷罐8一端还连通有热交换管组9；
20.所述a组水冷罐7包括水冷器a701、水冷器排流管a702和水冷器进流管a703，所述b组水冷罐8包括水冷器b801、水冷器排流管b802和水冷器进流管b803，所述水冷器a701和水冷器b801一端通过水冷器排流管a702和水冷器排流管b802与蜡液收集罐相连通，另一端通过水冷器进流管a703和水冷器进流管b803与换热器回流管a203和换热器回流管b303相连通；
21.所述热交换管组9包括冷却循环进水管901、过热蒸汽进管902、冷却循环出水管903和过热蒸汽出管904，所述冷却循环进水管901和过热蒸汽进管902分别与水冷器a701和水冷器b801一端相连通，所述冷却循环出水管903和过热蒸汽出管904分别与水冷器a701和水冷器b801的另一端相连通。
22.本实施例在实际应用时，当通过该甲醇制备一氧化碳和氢气反应中的除蜡装置进行石蜡的处理时，甲醇原料在甲醇泵1的作用下，经由a组换热器2和b组换热器3以及汽化器组件4的预热后进入反应器组件5中，与催化剂反应生成氢气与一氧化碳，同时会生成副反应物石蜡，包含蜡的合成气会随管道进入a组换热器2和b组换热器3中，合成气经由a组换热器2和b组换热器3换热冷却，温度达到60-140℃，此时石蜡在a组换热器2和b组换热器3内为气态、固态或者液固混合态，本发明创造所使用的a组换热器2和b组换热器3，两组换热器呈一开一关两种状态，并且切换使用。
23.例如当a组换热器2中存在少量石蜡堵塞时，则切换到另一组b组换热器3进行工作使系统正常使用，并且用合成气通入少量结蜡的a组换热器2中，使a组换热器2快速升温，使得石蜡从a组换热器2中进入至a组水冷罐7或b组水冷罐8中任意一组处于工作状态的水冷器中，此时石蜡在水冷器内降温后为固态或者液固混合态，使两组水冷器呈一开一关状态切换使用，实现两组水冷器交替使用，以使水冷器中的石蜡积液在冷却后顺利流入至蜡液收集组件6中排出后作回收液处理。
24.由于所述a组水冷罐7和b组水冷罐8均与热交换管组9相连通，例如当水冷器a701处于工况状态下，此时冷却循环进水管901持续向水冷器a701中通入冷却循环水，使得通入水冷器a701中处于三态状态下的石蜡放热后转变为固液混合态或固态石蜡，蜡液冷凝后流入至蜡液收集组件6中，并使吸热后的冷却水经由冷却循环出水管903排出，当水冷器a701产生蜡液堵塞时，水冷器a701关闭后切换水冷器b801运作，并且过热蒸汽进管902向水冷器a701通入高温蒸汽，将凝结的蜡块融化去除，以使水冷器a701恢复工作，并使水冷器a701和水冷器b801交替运作，通过冷却循环水和过热蒸汽的循环作用，配合水冷器a701和水冷器b801的交替工作，从而实现不停机除蜡的功能。
25.在本实施例中的一种情况中，所述换热器用于辅助除蜡，主要利用水冷器进行除蜡，使得除蜡效果更佳，且除蜡过程不需要停车不影响生产，通过切换冷却循环水和过热蒸汽(或其他可替代热源，此处不做具体限定)，用过热蒸汽对水冷器加热除蜡，能够及时排蜡，不影响其系统和后系统的正常运行。
26.在本实施例中的一种情况中，所述换热前合成气的温度默认在200-300℃，经过换热并冷却后的合成气温度降至常温(约为40℃)。
27.如图1-2所示，在实用新型的一种优选实施例中，所述汽化器组件4包括汽化器401和排汽管402，所述汽化器401与第一导流管202和第二导流管302独立连通，所述排汽管402布设于汽化器401一端，且通过排汽管402与反应器组件5相连通。
28.本实施例在实际应用时，所述汽化器401与第一导流管202和第二导流管302独立连通，以使两组换热器在独立工作时能够分别向汽化器401中输出预热后的甲醇原料，并通过设置于汽化器401一侧的排汽管402将汽化后的甲醇原料输送至反应器组件5中进行反应。
29.在本实施例中的一种情况中，所述第一导流管202和第二导流管302均为单向管道，此处不做具体限定。
30.如图1-2所示，在实用新型的一种优选实施例中，所述反应器组件5包括反应器501和合成气管502，所述反应器501一端与排汽管402相连通，另一端连接有合成气管502，所述合成气管502分别与换热器a201和换热器b301独立连通。
31.本实施例在实际应用时，所述反应器501中的石蜡三态混合并与氢气和一氧化碳构成合成气，高温合成气通过合成气管502反向输出至换热器a201或换热器b301中时，能够将凝结的石蜡升温后液化，并通过换热器回流管a203或换热器回流管b303输出至蜡液回收罐601中。
32.如图1-2所示，在本实施例中的一种优选实施例中，所述蜡液收集组件包括蜡液回收罐601、尾气管602和排蜡管603，所述蜡液回收罐601与水冷器排流管a702和水冷器排流管b802相连通，用于排出制备的氢气和一氧化碳。
33.本实施例在实际应用时，所述蜡液回收罐601中的合成气在经由a组水冷罐7或b组水冷罐8吸热后，其中的石蜡蒸汽凝结成液滴，并且大部分经由排蜡管603排出，少量含有石蜡蒸汽的氢气和一氧化碳经由尾气管602排出。
34.如图1-2所示，在本实施例中的一种优选实施例中，所述蜡液回收罐601与换热器回流管a203和换热器回流管b303之间还连通有支管10，所述支管10上装配有调节阀11。
35.本实施例在实际应用时，所述换热器回流管a203和换热器回流管b303一侧连通的支管10，可在定期检修该除蜡装置时通过启闭调节阀11控制蜡液的阀流。
36.本实用新型上述实施例中提供了一种甲醇制备一氧化碳和氢气反应中的除蜡装置，通过两组换热器和水冷器的交替使用减少石蜡阻塞的影响，并且此方法除蜡不需要停车除蜡，不影响正常生产，利用合成气的温度对换热器加热除蜡，使能量得到高效利用。
37.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“一侧”、“内”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的甲醇制备一氧化碳和氢气反应中的除蜡装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.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。

技术特征：

1.一种甲醇制备一氧化碳和氢气反应中的除蜡装置，其特征在于，包括甲醇泵、a组换热器、b组换热器、汽化器组件、反应器组件、蜡液收集组件、a组水冷罐、b组水冷罐和热交换管组，所述甲醇泵分别与a组换热器和b组换热器相连通，所述a组换热器包括换热器a、第一导流管和换热器回流管a，所述换热器a一端与甲醇泵相连通，另一端连接有第一导流管以及换热器回流管a，所述b组换热器包括换热器b、第二导流管、换热器回流管b，所述换热器b一端与甲醇泵相连通，另一端连接有第二导流管以及换热器回流管b，所述第一导流管和第二导流管末端连通有汽化器组件，所述汽化器组件末端连通有反应器组件，所述换热器回流管a和换热器回流管b末端连通a组水冷罐和b组水冷罐；所述a组水冷罐和b组水冷罐分别与蜡液收集罐相连通，且a组水冷罐和b组水冷罐一端还连通有热交换管组；所述a组水冷罐包括水冷器a、水冷器排流管a和水冷器进流管a，所述b组水冷罐包括水冷器b、水冷器排流管b和水冷器进流管b，所述水冷器a和水冷器b一端通过水冷器排流管a和水冷器排流管b与蜡液收集罐相连通，另一端通过水冷器进流管a和水冷器进流管b与换热器回流管a和换热器回流管b相连通；所述热交换管组包括冷却循环进水管、过热蒸汽进管、冷却循环出水管和过热蒸汽出管，所述冷却循环进水管和过热蒸汽进管分别与水冷器a和水冷器b一端相连通，所述冷却循环出水管和过热蒸汽出管分别与水冷器a和水冷器b的另一端相连通。2.根据权利要求1所述的一种甲醇制备一氧化碳和氢气反应中的除蜡装置，其特征在于，所述汽化器组件包括汽化器和排汽管，所述汽化器与第一导流管和第二导流管独立连通，所述排汽管布设于汽化器一端，且通过排汽管与反应器组件相连通。3.根据权利要求1所述的一种甲醇制备一氧化碳和氢气反应中的除蜡装置，其特征在于，所述反应器组件包括反应器和合成气管，所述反应器一端与排汽管相连通，另一端连接有合成气管，所述合成气管分别与换热器a和换热器b独立连通。4.根据权利要求1所述的一种甲醇制备一氧化碳和氢气反应中的除蜡装置，其特征在于，所述蜡液收集组件包括蜡液回收罐、尾气管和排蜡管，所述蜡液回收罐与水冷器排流管a和水冷器排流管b相连通，用于排出制备的氢气和一氧化碳。5.根据权利要求4所述的一种甲醇制备一氧化碳和氢气反应中的除蜡装置，其特征在于，所述蜡液回收罐与换热器回流管a和换热器回流管b之间还连通有支管，所述支管上装配有调节阀。

技术总结

本实用新型公开了一种甲醇制备一氧化碳和氢气反应中的除蜡装置，属于甲醇加工技术领域，包括甲醇泵、换热器、汽化器组件、反应器组件、蜡液收集组件、水冷罐和热交换管组，甲醇泵分别与A组换热器和B组换热器相连通，换热器A和B一端与甲醇泵相连通，另一端连接有导流管以及回流管，回流管末端连通有蜡液收集组件，蜡液收集罐一侧连接有A组水冷罐和B组水冷罐，所述A组水冷罐和B组水冷罐一侧连通有热交换管组，本实用新型通过两组换热器和水冷器的交替使用，可减少石蜡阻塞的影响，并且此方法除蜡不需要停车除蜡，不影响正常生产，利用合成气的温度对换热器加热除蜡，使能量得到高效利用。用。用。