甲醇分离器的设计分析与改进

河南化工42●HENAN CHEMICAL INDUSTRY2013年第30卷 .●生产与实践●甲醇分离器的设计分析与改进张本峰，袁红玲,顾朝晖(河南心连心化肥有限公司,河南新乡453731)摘要:通过对目前甲醇分离器的分析对比提出就本厂 现有甲醇分离器的改进措施,改进过之后达到降低甲醇系统出口气体醇含量至微量的目的。关键词:超滤精滤;雾化;甲醇分离器;醇含量中图分类号:TQ050.2文献标识码:B文章编号:1003 - 3467(2013)09 -0042 -02通过对影响甲醇分离效率的因素进行分析,发式中:w,甲醇液滴在气体中的沉降速度, m/s;现进气温度对甲醇分离器分离效率的影响较大,在d, 液滴颗粒的直径, m;r,,甲醇液的密度,kg/m' ;r,水冷后增加一冷却器降低气体进分离器前的温度,混合气体的密度,kg/m' ;g ,重動加速度,m/s2 。可以提高分离效率。常见的气液分离器类型有机械从上式可以看出:甲醇液滴的沉降速度与液滴式甲醇分离器、超滤式甲醇分离器和水洗式甲醇分的直径、甲醇液与混合气体的密度差的平方根成正离器。本文就以上三种分离器进行了对比,并对比, 与混合气体密度的平方根成反比。要提高分离其中分离效果较好的水洗式分离器进行了重点分效率 ,就要提高沉降速度、增大甲醇液滴的直径,提析,在现有甲醇分离器的基础上将喷淋式的醇洗设高甲醇液与混合气体的密度差,降低混合气体的密置改为由雾化元件来吸收气体中的气相醇,大大降度等。低了系统出口的气体醇含量,提高了甲醇的回收率。由液体黏度和表面张力对雾化颗粒粒径的影响分析[3)中得知,增大液体黏度和表面张力可以使液1甲醇分离 器设计分析体形成粒径较大的雾滴,反之则形成粒径较小的雾1.1甲醇分离效率分析滴,由化工手册可以了解到甲醇的黏度和表面张力甲醇分离器的作用是将经过水冷器冷凝下来的随温度的降低而增大,由此理论分析可以得知降低液态甲醇进行气液分离,被分离的液态甲醇从分离温度可以提高甲醇分离器的分离效率。器底部减压后送人粗甲醇储槽。1.2甲醇分 离器的分离原理及比较根据斯托克斯定律,液体在滞流区的沉降速常见的甲醇分离器主要有机械式甲醇分离器、度[2]:超滤式甲醇分离器水洗式甲醇分离器,表1就这三种甲醇分离器的结构特点,分离原理等进行了分析w=1.74gd(r, -r)对比。表1三种甲醇分 离器的比较分离精度分离效率出口气中甲项目结构特点原理分离范围μum醇体积分数/%导分、旋风分离、丝液态甲醇和较大颗机械式甲醇分离器動惯性分离≥0.10<80>1.0网拦截粒物状甲醇超滤式甲醇分离器导分、旋风分离、丝重力、惯性分 液态甲醇 和较小颗≥0.01<8>0.7网拦截滤芯过滤离、深层过滤粒状甲醇水洗式甲醇分离器导分、旋风分离、丝重力、惯性分 液态甲醇、雾态 甲全分离~90.02 -0.08网拦截高效吸收离、吸收分离醇、气态甲醇收稿日期:2013 -02 -15作者简介:张本峰( 1988 - ),男,助理工程师,从事化工设计及联醇生产与精制工艺的研究工作,电话:15236606198。第5期(上)马雅雅等:油气田高氯离子钻井废水低浓度COD分析方法.59.由表4可知,对高氯离子低COD的钻井废水、参考文献:采气废水和钻井废弃物固化处理后的浸出液,用国[1] CB11914 - 1989,水质化学需氧量的测定重铬酸钾法标法分析时,分析结果远远大于氯气校正法,而用低浓度氧化剂法分析,分析结果与氯气校正法十分接[2] 张晶,郭恩喜.标准曲线扣除法测定废水中化学需氧量的探讨[J].计量与测试技术.2005 ,32(6):14-近,所以低浓度氧化剂法可满足油气田钻井和作业5.等高氯离子低COD油气田废水的分析检测。[3]王俊荣,韩永红,刘宗斌. 银盐沉淀一铬酸盐法测定高氯离子水祥中化学需氧量[J].冶金分析.2008,283结论(3):43 -45.经过以上分析可得出结论,国标高浓度重铬酸[4]杨俊仕,谢翼飞,李旭东. 高氯离子废水低COD简易分钾法分析检测高氯离子低COD油气田废水,相对误析方法研究[J].油气田环境保护.2002,12(3):22 -差大,分析结果准确性差。低浓度氧化剂法分析高氯离子低COD油气田废水，相对误差较小,分析结5] H/T70 -2001,高氣离子化学需氧量的测定氯气校正法[S].果准确性较高且操作简单,适合大批量水样的分析[6杨士建,李军,刘东美. 含氯离子废水化学需氧量分测定,是油气田钻井和作业等高氯离子低COD废水析方法比较[J].工业水处理.2005 ,25(5):59 -62.较理想的分析方法。(上接第43页)本次技改主要从两个方面着手,第一就是增加离器水洗模式后,系统出口气体中甲醇体积分数<1醇分过程中机械分离的效率,由以上的理论分析可x10-6mg/m3,公司现有甲醇分离器系统出口甲醇以得出降低气体温度可以增大甲醇液滴的直径,对体积分数在0.1% ~0. 15%之间,经计算每年节省甲醇的机械分离是十分有利的,所以在蒸发冷后面甲醇达1 000 t左右,折合300万元,同时使用雾化增加一-冷却器进一步降低进人甲醇分离器的温度。元件吸收甲醇可以省去大量的脱盐水,大约每年可第二是改变水洗模式不再使用常规的喷淋式水洗而以节约3000 m’脱盐水。以上两种不同方案均可使用航天雾化元件将水雾化为微米级的水滴,雾化以提高甲醇的分离效率,降低甲醇系统出口气体中的水滴向下与上升的气流逆流接触,迅速吸收气相的甲醇含量,各厂可以根据技改的难易程度以及成甲醇,形成极性大分子团。本利润等方面综合考虑进行改进。[1] 张刚,张文效.甲醇分离器结构设计进展及效果[J].山西化工,2007(5):60 -62.①降温措施:在分离器前增加--冷却器后,进甲[2] 胡林山.国内甲醇分离器的设计与发展[J].小氮肥,醇分离器的气体温度在夏季由30 C降低到18 C,2011(5):12-15.使夏天的分离效率与冬季接近,使系统出口气体醇[3] 陈建文, 张志伟,王长周,等.液体黏度和表面张力对含量由2 000 mg/m' ,降低到500 mg/m'以下,经计雾化颗粒粒径的影响[J].东北大学学报, 2010,31算每年节省甲醇达300 t左右，折合约100万元。②(7):1023 - 1025.改进甲醇分离器内部结构及水洗模式:改进气体分