一種混合煤氣凈化系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于煤氣綜合應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種將混合煤氣經(jīng)脫硫、脫碳制備純氫的凈化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]加壓變溫連續(xù)焦化和氣化混合煤氣是一種特殊的煤氣，與煤焦化產(chǎn)生的焦?fàn)t氣、煤熱解提質(zhì)副產(chǎn)的煤氣成份相類(lèi)似。該混合煤氣的特點(diǎn)主要是含有8~12%的甲烷餾份，在加工處理制取氫氣時(shí)既要脫硫脫碳，同時(shí)必須進(jìn)行甲烷轉(zhuǎn)化/變換。
[0003]隨著混合煤氣向有機(jī)化工領(lǐng)域的延伸發(fā)展，對(duì)氫氣的純度要求高、需求量大，但現(xiàn)有的混合煤氣制氫氣技術(shù)普遍存在加工處理煤氣量小等問(wèn)題，如若為增加氫氣產(chǎn)量，再并聯(lián)一套低溫甲醇洗和液氮洗裝置，投資費(fèi)用昂貴，使煤氣向氫氣轉(zhuǎn)化的成本提高，不具有可行性。因此，為滿足合成氨(甲醇)生產(chǎn)和有機(jī)化工加氫的需要，要求對(duì)凈化工藝進(jìn)行優(yōu)化配置，氨(醇)氫結(jié)合的凈化工藝需要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種新型的混合煤氣凈化系統(tǒng)，將煤氣經(jīng)耐硫變換冷卻裝置變換后，經(jīng)充分預(yù)洗后進(jìn)行脫硫、脫碳得到高純度氫氣。
[0005]本實(shí)用新型是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—種混合煤氣凈化系統(tǒng)，包括變換冷卻裝置、預(yù)洗裝置、脫硫塔、脫碳塔、液氮洗裝置、變壓吸附裝置和甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化/C0變換裝置，其中:
[0007]變換冷卻裝置，用于將裝置內(nèi)的混合煤氣進(jìn)行變換冷卻處理；
[0008]至少兩個(gè)預(yù)洗裝置，所述預(yù)洗裝置與變換冷卻裝置連通，用于將經(jīng)過(guò)變換冷卻裝置處理的部分混合煤氣分配到各個(gè)預(yù)洗裝置中進(jìn)行預(yù)處理；
[0009]脫硫塔，所述脫硫塔的進(jìn)氣口與各預(yù)洗裝置連通，所述脫硫塔的出氣口分別與變壓吸附裝置和脫碳塔連通，所述脫碳塔的出氣口與液氮洗裝置連通，用于將各預(yù)洗裝置中的氣體匯集到脫硫塔中進(jìn)行脫硫處理，將脫硫后的氣體分成兩路進(jìn)行凈化處理得到氫氣，；當(dāng)然，所述脫硫塔與各預(yù)洗裝置之間可以通過(guò)管路連通，也可以將其中一個(gè)預(yù)洗裝置與脫硫塔進(jìn)行組合，形成上部脫硫塔下部預(yù)洗裝置的堆積連通方式，將其他預(yù)洗裝置與脫硫塔仍采用管路連接的復(fù)合連通方式；
[0010]甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化/C0變換裝置，所述甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化/C0變換裝置的進(jìn)氣口分別與變壓吸附裝置和液氮洗裝置的連通，所述甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化/C0變換裝置的出氣口分別與變壓吸附裝置和脫碳塔連通，用于將液氮洗裝置分離出的C0和014餾分及變壓吸附裝置中分離出的解析氣回收至甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化/C0變換裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化成的0)2和Η 2，一部分返送至脫碳塔中部脫碳，一部分送至變壓吸附裝置脫碳提氫，減少了有效氣體4的損失。
[0011]作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述脫硫塔為低溫甲醇洗脫硫塔，所述脫碳塔為低溫甲醇洗脫碳塔。
[0012]為了使不同處理量的混合煤氣都能得到高效凈化，在所述預(yù)洗裝置與變換冷卻裝置之間，或/和所述預(yù)洗裝置與脫硫塔之間加設(shè)流量調(diào)節(jié)閥。
[0013]此外，還可以通過(guò)將原脫硫塔及預(yù)洗裝置的塔盤(pán)更換為CTST高效立體傳質(zhì)塔盤(pán)，強(qiáng)化甲醇液對(duì)混合煤氣中含硫組份的吸收。
[0014]本實(shí)用新型的混合煤氣凈化系統(tǒng)，將濕法吸收凈化與干法變壓吸附凈化進(jìn)行了有機(jī)組合，根據(jù)待處理混合煤氣的量調(diào)整預(yù)洗裝置的開(kāi)度，從而達(dá)到調(diào)整脫硫脫碳的處理量，將混合煤氣凈化系統(tǒng)的煤氣處理量可提高一倍，甚至數(shù)倍，有效提高混合煤氣凈化為比的能力。當(dāng)待處理混合煤氣的量超過(guò)系統(tǒng)中預(yù)洗裝置的最負(fù)荷時(shí)，只需在在變換冷卻裝置與脫硫塔之間加設(shè)合適的預(yù)洗裝置即可，無(wú)需對(duì)后續(xù)設(shè)備進(jìn)行改動(dòng)，避免了并聯(lián)第二套，甚至第三四套低溫甲醇洗和液氮洗裝置的龐大投資。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的流程示意圖。
[0016]圖中:1.變換冷卻裝置、2.預(yù)洗裝置、3.低溫甲醇洗脫硫塔、4.低溫甲醇洗脫碳塔、5.液氮洗裝置、6.變壓吸附裝置、7.甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化/C0變換裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了更好地理解本實(shí)用新型，現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步解釋說(shuō)明。
[0018]如圖1所示的混合煤氣凈化系統(tǒng)，包括變換冷卻裝置1、兩個(gè)預(yù)洗裝置2、低溫甲醇洗脫硫塔3、低溫甲醇洗脫碳塔4、液氮洗裝置5、變壓吸附裝置6、甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化/C0變換裝置7，兩個(gè)預(yù)洗裝置2的進(jìn)氣口分別與變換冷卻裝置1連通，兩個(gè)預(yù)洗裝置2的出氣口與低溫甲醇洗脫硫塔3的進(jìn)氣口連通，并在兩個(gè)預(yù)洗裝置2的與變換冷卻裝置1之間的管路上加設(shè)調(diào)節(jié)閥，低溫甲醇洗脫硫塔3的出氣口分別與變壓吸附裝置6和低溫甲醇洗脫碳塔4連通，低溫甲醇洗脫碳塔4與液氮洗裝置5連通，變壓吸附裝置6的解析氣出口和液氮洗裝置5的餾分出口分別與甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化/C0變換裝置7連通，甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化/C0變換裝置7出氣口分別與變壓吸附裝置6和低溫甲醇洗脫碳塔4連通。
[0019]具體的工藝過(guò)程為:來(lái)自變換冷卻裝置的經(jīng)變換后的混合煤氣分配到兩個(gè)預(yù)洗裝置進(jìn)行預(yù)洗高效脫油，再匯集進(jìn)入低溫甲醇洗脫硫塔3進(jìn)行高效脫硫后，約2/3進(jìn)入后續(xù)低溫甲醇洗脫碳塔4脫碳，再送至液氮洗裝置5脫除微量的C0和CH4，得到純氫氣；約1/3的混合煤氣送至變壓吸附裝置6，通過(guò)不同吸附劑依次選擇性脫除C02、C0、CH4及惰性氣體，得到純氫氣。
[0020]通過(guò)液氮洗深冷分離出的014饋份經(jīng)復(fù)熱變?yōu)闅怏w，經(jīng)壓縮機(jī)加壓后送至甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化/變換裝置7，經(jīng)轉(zhuǎn)化/變換后氣體成份主要為0)2和Η 2，約3/5返送至低溫甲醇洗脫碳塔4中部脫碳，2/5送至變壓吸附裝置6脫碳提氫。
[0021]某集團(tuán)原有30萬(wàn)噸/年合成氨裝置，氨合成氣的凈化采用低溫甲醇洗脫硫脫碳，然后經(jīng)液氮洗深冷脫除甲烷餾份和微量C0后，配氮?dú)獾玫桨焙铣蓺?。由于采用上述混合煤氣凈化系統(tǒng)后，增加預(yù)洗工段的處理量，使該系統(tǒng)對(duì)混合煤氣凈化得到Η2的處理量增加100%，不需要對(duì)后續(xù)設(shè)備進(jìn)行改動(dòng)，即可使原30萬(wàn)噸/年合成氨裝置成功增產(chǎn)為60萬(wàn)噸/年。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種混合煤氣凈化系統(tǒng)，其特征在于包括: 變換冷卻裝置，用于將裝置內(nèi)的混合煤氣進(jìn)行變換冷卻處理； 至少兩個(gè)預(yù)洗裝置，所述預(yù)洗裝置與變換冷卻裝置連通，用于將經(jīng)過(guò)變換冷卻裝置處理的部分混合煤氣分配到各個(gè)預(yù)洗裝置中進(jìn)行預(yù)處理； 脫硫塔，所述脫硫塔的進(jìn)氣口與各預(yù)洗裝置連通，所述脫硫塔的出氣口分別與變壓吸附裝置和脫碳塔連通，所述脫碳塔的出氣口與液氮洗裝置連通，用于將各預(yù)洗裝置中的氣體匯集到脫硫塔中進(jìn)行脫硫處理，將脫硫后的氣體分成兩路進(jìn)行凈化處理得到氫氣； 甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化/C0變換裝置，所述甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化/C0變換裝置的進(jìn)氣口分別與變壓吸附裝置和液氮洗裝置的連通，所述甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化/C0變換裝置的出氣口分別與變壓吸附裝置和脫碳塔連通，用于將液氮洗裝置分離出的C0和CH4餾分及變壓吸附裝置中分離出的解析氣回收至甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化/C0變換裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化成的0)2和Η 2，一部分返送至脫碳塔中部脫碳，一部分送至變壓吸附裝置脫碳提氫。2.如權(quán)利要求1所述的混合煤氣凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述脫硫塔為低溫甲醇洗脫硫塔，所述脫碳塔為低溫甲醇洗脫碳塔。3.如權(quán)利要求1所述的混合煤氣凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述預(yù)洗裝置與變換冷卻裝置之間，或/和所述預(yù)洗裝置與脫硫塔之間加設(shè)流量調(diào)節(jié)閥。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種混合煤氣凈化系統(tǒng)，包括變換冷卻裝置、至少兩個(gè)預(yù)洗裝置、低溫甲醇洗脫硫塔、低溫甲醇洗脫碳塔、液氮洗裝置、變壓吸附裝置、甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化/CO變換裝置；所述預(yù)洗裝置與變換冷卻裝置連通，所述脫硫塔的進(jìn)氣口與各預(yù)洗裝置連通，所述脫硫塔的出氣口分別與變壓吸附裝置和脫碳塔連通，所述甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化/CO變換裝置的進(jìn)氣口分別與變壓吸附裝置和液氮洗裝置的連通；該系統(tǒng)通過(guò)加大預(yù)洗階段混合煤氣的處理量，并將預(yù)洗后的煤氣經(jīng)脫硫處理后分兩路進(jìn)行凈化處理，通過(guò)調(diào)整預(yù)洗裝置的數(shù)量、開(kāi)度就可以提高混合煤氣凈化系統(tǒng)的煤氣處理量，有效提高混合煤氣凈化為H2的能力，無(wú)需對(duì)后續(xù)設(shè)備進(jìn)行改動(dòng)，避免了并聯(lián)第二套低溫甲醇洗和液氮洗裝置的龐大投資。
【IPC分類(lèi)】C10K1/00, C01B3/50, C10K1/04, B01D53/047, B01D53/18, B01D53/00, C10K1/32, B01D53/48
【公開(kāi)號(hào)】CN204958384
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520675943
【發(fā)明人】牛國(guó)明, 丁明公, 榮步云, 崔慧峰, 黃海燕
【申請(qǐng)人】天脊煤化工集團(tuán)股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年9月2日