【技术实现步骤摘要】
本申请涉及甲醇合成，特别是涉及一种甲醇合成除蜡耦合余热回收系统、发电系统及发电方法。
技术介绍
1、工业上通常采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇，甲醇合成催化剂对于温度变化及氢碳比组成、系统中羰基化合物含量等均较为敏感，容易生成高碳链碳氢化合物及石蜡烃，即石蜡。如不及时将石蜡脱除，一方面石蜡在换热器中凝结，造成精馏系统换热效率下降，循环水消耗增加；另一方面生成石蜡在甲醇最终冷凝器中凝结，导致换热效率下降，造成甲醇收率下降。因此，甲醇合成回路中需设置除蜡罐。
2、现有技术，一般在甲醇调温器出口处设置除蜡器，介质操作温度100～130℃，此时石蜡为液相，将部分石蜡排出系统。除蜡后的工艺气经空冷器和水冷器冷却后进入甲醇分离罐。传统甲醇合成除蜡工艺，详细如图1所示，包括如下步骤：从甲醇合成反应器1出来的工艺气10经换热器2冷却至120～160℃，冷却后的工艺气11经空冷器3(或水冷器)冷却降温至100～130℃后经由除蜡器4的流入通道进入除蜡器4进行除蜡，去除粗甲醇中c33及以下多碳烃石蜡组分。除蜡器4的气体流出通道出口工艺气13经水冷器6冷却降温至～40℃后进入甲醇分离器7完成产品的气液分离；除蜡器4底部液相甲醇14由液体流出通道流出经水冷器5冷却降温至～40℃,冷却后的液相甲醇15与甲醇分离器7底部液相甲醇16混合后进入甲醇膨胀罐9。然而，在传统甲醇合成除蜡工艺中，空冷器和水冷器冷却降温系统电耗、循环水消耗较大，尤其在环境温度较高时，系统电耗、循环水消耗更大，节能环保性相对较差。
技
1、基于此，有必要提供一种能够降低能耗以及节能环保性相对较好的甲醇合成除蜡耦合余热回收系统、发电系统及发电方法。
2、第一方面，本申请提供一种甲醇合成除蜡耦合余热回收系统，包括除蜡前蒸发器、除蜡后蒸发器及余热利用装置，所述除蜡前蒸发器用于连通在除蜡器的流入通道上并用于对除蜡前的气体的热量进行吸收，所述除蜡后蒸发器用于连通在所述除蜡器的气体流出通道上并用于对除蜡后的气体的热量进行吸收，所述余热利用装置通过管道连通所述除蜡前蒸发器及所述除蜡后蒸发器，所述管道中具有热交换剂。例如，甲醇合成除蜡耦合余热回收系统为甲醇合成除蜡余热回收系统。
3、上述甲醇合成除蜡耦合余热回收系统，除蜡前蒸发器用于连通在除蜡器的流入通道上，用于对甲醇合成反应器出来的工艺气经热交换剂进行除蜡前的余热回收，除蜡后蒸发器用于连通在所述除蜡器的气体流出通道上，用于对除蜡后的气体余热经热交换剂进行回收，能够对余热进行耦合，并通过余热利用装置对余热进行进一步利用，如此，能够对甲醇合成除蜡前后的余热进行较好的回收利用，从而减少甲醇合成除蜡工艺中的能耗浪费，能够降低能耗，节能环保性相对较好。
4、在其中一个实施例中，甲醇合成除蜡耦合余热回收系统还包括液体余热蒸发器，所述液体余热蒸发器通过管道连通所述余热利用装置，所述液体余热蒸发器用于连通在所述除蜡器的液体流出通道上并用于对除蜡后的液体的热量进行吸收。
5、在其中一个实施例中，所述余热利用装置具有相对的输出端及回收端；
6、所述余热利用装置的输出端依次通过所述液体余热蒸发器和所述除蜡前蒸发器连通所述余热利用装置的回收端，和/或，所述余热利用装置的输出端依次通过所述除蜡后蒸发器和所述除蜡前蒸发器连通所述余热利用装置的回收端。
7、在其中一个实施例中，所述余热利用装置为热交换装置、热功转换装置或热泵系统。
8、第二方面，本申请提供一种甲醇合成除蜡耦合余热发电系统，包括如上任一实施例中所述的甲醇合成除蜡耦合余热回收系统，所述余热利用装置包括透平机及冷凝器，所述透平机的输入端通过管道连通所述除蜡前蒸发器的输出端及所述除蜡后蒸发器的输出端，所述冷凝器具有相对的输入端及输出端，所述透平机的输出端连通所述冷凝器的输入端，所述冷凝器的输出端通过管道连通所述除蜡前蒸发器的输入端及所述除蜡后蒸发器的输入端，所述透平机用于将热交换剂的热能转化为机械能，同时带动发电并向外输出电能。例如，除蜡耦合余热发电系统为除蜡余热发电系统。
9、上述甲醇合成除蜡耦合余热发电系统，能够利用除蜡后的气体余热经热交换剂进行回收，并通过余热利用装置对余热进行进一步利用，如此，能够对甲醇合成除蜡前后的余热进行较好的回收利用并用于发电，从而减少甲醇合成除蜡工艺中的能耗浪费，能够降低能耗，节能环保性相对较好。
10、在其中一个实施例中，所述透平机为有机工质透平膨胀机。
11、在其中一个实施例中，所述透平机采用单级透平膨胀机和直驱防爆直流励磁发电机。
12、在其中一个实施例中，所述透平机采用1500rpm单级透平膨胀机和直驱1500rpm防爆直流励磁发电机。
13、在其中一个实施例中，所述热交换剂为制冷剂r245fa或类似功能有机工质。
14、在其中一个实施例中，所述除蜡前蒸发器、所述除蜡后蒸发器和/或所述液体余热蒸发器为带肋片管壳式换热器。
15、在其中一个实施例中，还包括除蜡装置，所述除蜡装置包括甲醇合成反应器、第一换热器、除蜡器、第二换热器、甲醇分离器及甲醇膨胀罐，所述甲醇合成反应器、所述第一换热器、所述除蜡前蒸发器及所述除蜡器顺序连通，所述除蜡器的气体流出通道、所述除蜡后蒸发器、所述第二换热器、所述甲醇分离器及甲醇膨胀罐顺序连通，所述除蜡器的液体流出通道连通所述甲醇膨胀罐。
16、第三方面，本申请还提供一种利用甲醇合成除蜡耦合余热发电方法，采用如上任一实施例中所述的甲醇合成除蜡耦合余热发电系统进行发电并向外输出电能。例如，利用甲醇合成除蜡耦合余热发电方法为利用甲醇合成除蜡余热发电方法。
17、上述利用甲醇合成除蜡耦合余热发电方法，采用上述甲醇合成除蜡耦合余热发电系统进行发电并向外输出电能，能够对甲醇合成除蜡前后的余热进行较好的回收利用并用于发电，从而减少甲醇合成除蜡工艺中的能耗浪费，能够降低能耗，节能环保性相对较好。
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1.一种甲醇合成除蜡耦合余热回收系统，其特征在于，包括除蜡前蒸发器、除蜡后蒸发器及余热利用装置，所述除蜡前蒸发器用于连通在除蜡器的流入通道上并用于对除蜡前的气体的热量进行吸收，所述除蜡后蒸发器用于连通在所述除蜡器的气体流出通道上并用于对除蜡后的气体的热量进行吸收，所述余热利用装置通过管道连通所述除蜡前蒸发器及所述除蜡后蒸发器，所述管道中具有热交换剂。
2.根据权利要求1所述的甲醇合成除蜡耦合余热回收系统，其特征在于，还包括液体余热蒸发器，所述液体余热蒸发器通过管道连通所述余热利用装置，所述液体余热蒸发器用于连通在所述除蜡器的液体流出通道上并用于对除蜡后的液体的热量进行吸收。
3.根据权利要求2所述的甲醇合成除蜡耦合余热回收系统，其特征在于，所述余热利用装置具有相对的输出端及回收端；
4.根据权利要求3所述的甲醇合成除蜡耦合余热回收系统，其特征在于，所述余热利用装置为热交换装置、热功转换装置或热泵系统。
5.一种甲醇合成除蜡耦合余热发电系统，其特征在于，包括如权利要求1至3任一项中所述的甲醇合成除蜡耦合余热回收系统，所述余热利用装置包
6.根据权利要求5所述的甲醇合成除蜡耦合余热发电系统，其特征在于，所述透平机为有机工质透平膨胀机。
7.根据权利要求6所述的甲醇合成除蜡耦合余热发电系统，其特征在于，所述透平机包括单级透平膨胀机和直驱防爆直流励磁发电机；
8.根据权利要求7所述的甲醇合成除蜡耦合余热发电系统，其特征在于，所述除蜡前蒸发器、所述除蜡后蒸发器和/或所述液体余热蒸发器为带肋片管壳式换热器。
9.根据权利要求5所述的甲醇合成除蜡耦合余热发电系统，其特征在于，所述甲醇合成除蜡耦合余热发电系统还包括除蜡装置，所述除蜡装置包括甲醇合成反应器、第一换热器、除蜡器、第二换热器、甲醇分离器及甲醇膨胀罐，所述甲醇合成反应器、所述第一换热器、所述除蜡前蒸发器及所述除蜡器顺序连通，所述除蜡器的气体流出通道、所述除蜡后蒸发器、所述第二换热器、所述甲醇分离器及甲醇膨胀罐顺序连通，所述除蜡器的液体流出通道连通所述甲醇膨胀罐。
10.一种利用甲醇合成除蜡耦合余热发电方法，其特征在于，采用如权利要求5至9任一项中所述的甲醇合成除蜡耦合余热发电系统进行发电并向外输出电能。
...【技术特征摘要】
1.一种甲醇合成除蜡耦合余热回收系统，其特征在于，包括除蜡前蒸发器、除蜡后蒸发器及余热利用装置，所述除蜡前蒸发器用于连通在除蜡器的流入通道上并用于对除蜡前的气体的热量进行吸收，所述除蜡后蒸发器用于连通在所述除蜡器的气体流出通道上并用于对除蜡后的气体的热量进行吸收，所述余热利用装置通过管道连通所述除蜡前蒸发器及所述除蜡后蒸发器，所述管道中具有热交换剂。
2.根据权利要求1所述的甲醇合成除蜡耦合余热回收系统，其特征在于，还包括液体余热蒸发器，所述液体余热蒸发器通过管道连通所述余热利用装置，所述液体余热蒸发器用于连通在所述除蜡器的液体流出通道上并用于对除蜡后的液体的热量进行吸收。
3.根据权利要求2所述的甲醇合成除蜡耦合余热回收系统，其特征在于，所述余热利用装置具有相对的输出端及回收端；
4.根据权利要求3所述的甲醇合成除蜡耦合余热回收系统，其特征在于，所述余热利用装置为热交换装置、热功转换装置或热泵系统。
5.一种甲醇合成除蜡耦合余热发电系统，其特征在于，包括如权利要求1至3任一项中所述的甲醇合成除蜡耦合余热回收系统，所述余热利用装置包括透平机及冷凝器，所述透平机的输入端通过管道连通所述除蜡前蒸发器的输出端及所述除蜡后蒸发器的输出端，所述冷凝器具有相对的输入端及输出端，所述透平机的输出端连通所述冷凝器...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟令凯，顾英，刘俊，邵小良，张红亮，傅亮，
申请(专利权)人：中石化宁波工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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