[发明专利]一种从甲基叔丁基醚裂解产物中脱除甲醇的装置及方法

摘要

本发明公开了一种从甲基叔丁基醚裂解产物中脱除甲醇的装置及方法。将MTBE裂解产物与吸收液在多级气流剪切错流床中错流‑逆流接触，在高速旋转填料的剪切作用下，裂解气和吸收液多次分散、聚并与再分散，实现多级吸收。多级气流剪切错流床侧底部的气体进口通裂解气体，顶部的气体出口与净化气工段相连，侧顶部的液体进口通入吸收液，底部的液体出口用于排出吸收液，液体进口与泵相连，多级气流剪切错流床的液体出口则与富液槽相连；多级气流剪切错流床包括液体分布器、液体收集与再分布器、转子、定子、驱动装置和外壳。该设备气体与吸收液总体呈逆流接触，使气液间传质推动力更大，提高裂解气净化度，提高吸收富液中甲醇浓度和吸收液利用率。 1

主权项

1.一种从甲基叔丁基醚裂解产物中脱除甲醇的装置，其特征在于：包括多级气流剪切错流床，多级气流剪切错流床侧底部设有气体进口，通入裂解气体，多级气流剪切错流床顶部设有气体出口，与净化气工段相连，多级气流剪切错流床侧顶部设有液体进口，用于通入吸收液，多级气流剪切错流床的底部设有液体出口，用于排出吸收液，液体进口与泵相连，多级气流剪切错流床的液体出口则与富液槽相连；

所述多级气流剪切错流床包括液体分布器、液体收集与再分布器、转子、定子、驱动电机、被动皮带轮和外壳；该设备中填料转子与填料定子交替安装、自上而下同轴设置，以填料定子起、以填料转子终，填料转子中心设置有液体分布器，液体分布器与液体进口连接；填料定子与旋转床壳体相连，填料转子与转轴连接，转轴下端的被动皮带轮与驱动电机相连；

所述液体分布器包括环形套管、集液槽、导流管，环形套管包括至少两个，所述环形套管由两个同轴套管组成，环形套管套于转轴外侧，环形套管外侧为填料转子，环形套管的外管壁上均匀开有若干孔；集液槽位于本层填料转子的底部外侧，与旋转床壳体内壁相接，集液槽通过导流管与下层环形套管相通；环形套管喷出的液体经旋转的填料转子多次分散与聚并后，经壳体收集旋流入集液槽内，沿导流管流向下层的环形套管喷出。

2.根据权利要求1所述的从甲基叔丁基醚裂解产物中脱除甲醇的装置，其特征在于：所述的环形套管均置于转轴与填料转子之间，环形套管穿过填料定子并与填料定子以焊接方式固定，防止气体短路，环形套管的外管在转子内的壁上均匀开有若干孔，液体沿该孔喷出穿过填料转子进入集液槽内；

所述孔为圆形孔或格栅孔；孔的数目由液体流量和流速确定。

3.根据权利要求1所述的从甲基叔丁基醚裂解产物中脱除甲醇的装置，其特征在于：所述的集液槽为圆环形，其截面是由环形薄板、内圆筒、旋转床壳体内壁组成的U形槽，集液槽位于旋转床壳体内侧，环形薄板垂直于壳体内壁并焊接在壳体内壁上，供收集液体；所述的内圆筒是与壳体同心的圆筒，内圆筒底部与环形薄板焊接为一体。

4.根据权利要求1所述的从甲基叔丁基醚裂解产物中脱除甲醇的装置，其特征在于：所述的导流管是圆形管，位于集液槽的下部，导流管下端与下一层的液体分布器相连接；导流管设置在集液槽下方，均匀设有2~8个，沿集液槽圆周方向均匀斜向下朝圆心方向设置，若干导流管形成锥形结构；

所述的导流管的直径由液体流速确定，液体流速控制在0.01‑1m/s。

5.根据权利要求1所述的从甲基叔丁基醚裂解产物中脱除甲醇的装置，其特征在于：所述的内圆筒高度由吸收液流量确定，收集液体的量不能超过该圆筒的高度。

6.一种从甲基叔丁基醚裂解产物中脱除甲醇的方法，采用权利要求1~5任一项所述的从甲基叔丁基醚裂解产物中脱除甲醇的装置，其特征在于：包括以下步骤：

将MTBE裂解产物与吸收液通过多级气流剪切错流床错流‑逆流接触，在高速旋转填料的剪切作用下完成甲醇气体的深度脱除；

液气体积流量比为1：100~300；

多级气流剪切错流床转子的转速为：100~1800r/min；

吸收液为：甲醇水溶液；

吸收压力为：0.1~2MPa；

吸收温度为：40~100℃；

甲醇浓度为：＜30％（质量分数）。

7.根据权利要求6所述的从甲基叔丁基醚裂解产物中脱除甲醇的方法，其特征在于：

从气体进口通入裂解气体，气体首先受到最下层高速旋转的填料剪切后呈螺旋方式上升，然后通过中间静止定子时再次被剪切，气体沿径向旋转的趋势被消除或减弱，气体湍动程度增大，最后重新分布的气体向上通过上层高速旋转的填料再次受到高速剪切；气体被多级填料剪切后重新分布，有效减小了气膜传质阻力；

同时，吸收液从液体进口进入液体分布器，喷洒在高速旋转的填料转子上，被转子剪切成液丝、液滴或液膜，与向上的气体错流接触，气液整体上呈逆流接触，从而有效的强化气液传质过程，实现单台设备多次吸收净化的功能，提高了吸收富液的浓度。