[发明专利]应用于海上平台乙二醇富液连续耦合脱水的方法及设备

说明书

本发明涉及应用于海上平台乙二醇富液连续耦合脱水的方法及设备。一效精馏塔（1）、一效循环泵（2）、一效蒸发器（3）构成一效精馏系统，乙二醇富液进入一效精馏系统，蒸发后的气相进入二效精馏系统作为热源，塔釜一效贫液进入二效精馏系统作为进料；二效精馏塔（4）、二效循环泵（5）、二效蒸发器（6）构成二效精馏系统，蒸发后的气相进入三效精馏系统作为热源，一效工业热水同样进入三效精馏系统作为热源，塔釜二效贫液进入三效精馏系统作为进料；三效精馏塔（7）、三效循环泵（8）、三效蒸发器（9）构成三效精馏系统，蒸发后的气相进入冷凝器（10）冷凝，冷凝液进入工业水罐（11），二效工业热水同样进入工业水罐（11），塔釜三效贫液作为产品输出；工业水罐（11）中工业水小部分作为一、二、三效精馏塔回流，大部分作为工业水产品输出。本发明综合能耗降低约65%，运行成本极低，且装置可以自动化连续运行，简单易用。

技术领域

本发明涉及一种连续耦合脱水的方法和设备，特别是应用于海上平台乙二醇富液脱水，利用耦合精馏技术，借助压力差值形成三级耦合精馏脱水，最终得到脱水后的乙二醇贫液和不含有机物的工业水的方法及设备。

背景技术

海上平台可燃冰开采过程中，需要用含水量不高于15%的乙二醇贫液配合药剂高压输送至海底床层以下，携带可燃烃返回海上平台的同时，会被海水稀释，产生含有大量水和盐的乙二醇富液。

由于乙二醇贫液循环量极大，必须在海上平台完成乙二醇富液和贫液之间的转化才能维持海上平台的连续运转。乙二醇富液需要先经过脱盐过程，将二价盐降低至微量，将一价盐脱除50%以上，总含量不高于3%的低盐乙二醇富液，再经过脱水产生乙二醇贫液循环利用。

由于水的汽化焓相对较大，乙二醇富液脱水的过程需要消耗大量的能量，在海上平台这种特殊环境下，一直是最大的能量消耗单元。

国外及国内针对乙二醇富液脱水的常规工艺是利用脱水塔，通过精馏的方式脱除水分，控制乙二醇贫液的含水量，虽然流程短工艺简单，但是能耗高，一直是海上平台的能耗主要负担。

针对乙二醇富液脱水的工艺优化未见有相关专利报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种连续耦合脱水的方法和设备，应用于海上平台乙二醇富液脱水，最终得到脱水后的乙二醇贫液和不含有机物的工业水。该方法和设备可将乙二醇富液脱水过程的综合能耗降低约65%，运行成本极低，且装置可以自动化连续运行，简单易用。

本发明的技术方案如下：

应用于海上平台乙二醇富液连续耦合脱水的设备，由一效精馏塔、一效循环泵、一效蒸发器、二效精馏塔、二效循环泵、二效蒸发器、三效精馏塔、三效循环泵、三效蒸发器、冷凝器、工业水罐、工业水泵构成。

一效精馏塔塔底与一效循环泵连接，一效循环泵与一效蒸发器连接，一效蒸发器与一效精馏塔连接，形成一效蒸发系统；二效精馏塔塔底与二效循环泵连接，二效循环泵与二效蒸发器连接，二效蒸发器与二效精馏塔连接，形成二效蒸发系统；三效精馏塔塔底与三效循环泵连接，三效循环泵与三效蒸发器连接，三效蒸发器与三效精馏塔连接，形成三效蒸发系统。

一效精馏塔塔顶气相与二效蒸发器连接，二效精馏塔塔顶气相与三效蒸发器连接，三效精馏塔塔顶气相与冷凝器连接，形成气相的串级加热冷凝系统；二效蒸发器凝液与三效蒸发器连接，三效蒸发器凝液与工业水罐连接，同时冷凝器与工业水罐连接，工业水罐与工业水泵连接，工业水泵出口分别连接至一、二、三效精馏塔上部，同时对外输送工业水，形成工业水冷凝系统；乙二醇富液进料与一效蒸发器连接，一效循环泵出口与二效蒸发器连接，二效循环泵出口与三效蒸发器连接，三效循环泵对外输送乙二醇贫液，形成乙二醇串联贫化系统。

所述的一、二、三效精馏塔内安装填料或塔盘，用于水与乙二醇的彻底分离。

所述的一、二、三效蒸发器采用降膜蒸发结构，其换热温差较小，降膜蒸发形式可以有效增加换热效率。