技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于沼氣與焦?fàn)t煤氣聯(lián)產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種沼氣與焦?fàn)t煤氣聯(lián)合生產(chǎn)甲醇裝置。

背景技術(shù)：

沼氣中CH₄含量在60%左右、CO₂含量在38%左右，沼氣作為燃料或者生產(chǎn)CNG，其中的CO₂均系無(wú)效氣體，體現(xiàn)不出沼氣的最大價(jià)值；而焦?fàn)t煤氣純氧轉(zhuǎn)化生產(chǎn)甲醇由于轉(zhuǎn)化氣中氫多碳少導(dǎo)致生產(chǎn)甲醇的氣體合成效率低、放空氣量大。這兩種氣體在使用或提取中存在大量的廢料，不能得到有效利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在利用效率低的技術(shù)問(wèn)題，提供一種沼氣與焦?fàn)t煤氣聯(lián)合生產(chǎn)甲醇裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種沼氣與焦?fàn)t煤氣聯(lián)合生產(chǎn)甲醇裝置，它包括設(shè)有沼氣進(jìn)口和焦?fàn)t煤氣進(jìn)口的除雜器；其要點(diǎn)是所述除雜器通過(guò)管道依次與氣柜、進(jìn)口分離器、氣體壓縮機(jī)、過(guò)濾器、預(yù)脫硫槽、煤氣初預(yù)熱器、一級(jí)加氫預(yù)轉(zhuǎn)化器、一級(jí)加氫轉(zhuǎn)化器、中溫氧化鋅脫硫槽、二級(jí)加氫轉(zhuǎn)化器、氧化鋅脫硫槽和煤氣預(yù)熱器連接；所述煤氣預(yù)熱器和預(yù)熱爐、轉(zhuǎn)化爐、廢熱鍋爐循環(huán)連接；所述煤氣預(yù)熱器通過(guò)煤氣初預(yù)熱器依次與鍋爐給水預(yù)熱器、脫鹽水預(yù)熱器、分離器、轉(zhuǎn)化氣空冷器、氣液分離器、常溫氧化鋅脫硫槽、新鮮氣過(guò)濾器、合成氣壓縮機(jī)連接；所述合成氣壓縮機(jī)通過(guò)段間冷卻器與氣液分離器循環(huán)連接；所述合成氣壓縮機(jī)依次與換熱器和甲醇合成塔連接；所述換熱器通過(guò)空冷器與甲醇分離器連接；所述甲醇分離器分別與閃蒸槽和洗醇塔連接；所述一級(jí)加氫轉(zhuǎn)化器上設(shè)有升溫加熱爐。

所述一級(jí)加氫預(yù)轉(zhuǎn)化器、一級(jí)加氫轉(zhuǎn)化器、二級(jí)加氫轉(zhuǎn)化器內(nèi)分別裝填鐵鉬或鎳鉬催化劑層，在催化劑的催化作用下，實(shí)現(xiàn)氣體中有機(jī)硫加氫轉(zhuǎn)化為硫化氫。

本發(fā)明利用沼氣與焦?fàn)t煤氣聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)甲醇，不僅提高了沼氣的附加值，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有機(jī)結(jié)合，而且改善了焦?fàn)t煤氣甲醇裝置的反應(yīng)條件，提高了焦?fàn)t煤氣的利用效率。

附圖說(shuō)明 附圖是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1中1-除雜器、2-氣柜、3-進(jìn)口分離器、4-氣體壓縮機(jī)、5-過(guò)濾器、6-預(yù)脫硫槽、7-煤氣初預(yù)熱器、8-一級(jí)加氫預(yù)轉(zhuǎn)化器、9-一級(jí)加氫轉(zhuǎn)化器、10-中溫氧化鋅脫硫槽、11-二級(jí)加氫轉(zhuǎn)化器、12-氧化鋅脫硫槽、13-升溫加熱爐、14-煤氣預(yù)熱器、15-預(yù)熱爐、16-轉(zhuǎn)化爐、17-廢熱鍋爐、18-鍋爐給水預(yù)熱器、19-脫鹽水預(yù)熱器、20-分離器、21-轉(zhuǎn)化氣空冷器、22-氣液分離器、23-常溫氧化鋅脫硫槽、24-新鮮氣過(guò)濾器、25-合成氣壓縮機(jī)、26-段間冷卻器、27-氣液分離器、28-換熱器、29-甲醇合成塔、30-空冷器、31-甲醇分離器、32-閃蒸槽、33-洗醇塔。

具體實(shí)施方式

參照附圖，一種沼氣與焦?fàn)t煤氣聯(lián)合生產(chǎn)甲醇裝置，它包括設(shè)有沼氣進(jìn)口和焦?fàn)t煤氣進(jìn)口的除雜器1；所述除雜器通過(guò)管道依次與氣柜2、進(jìn)口分離器3、氣體壓縮機(jī)4、過(guò)濾器5、預(yù)脫硫槽6、煤氣初預(yù)熱器7、一級(jí)加氫預(yù)轉(zhuǎn)化器8、一級(jí)加氫轉(zhuǎn)化器9、中溫氧化鋅脫硫槽10、二級(jí)加氫轉(zhuǎn)化器11、氧化鋅脫硫槽12和煤氣預(yù)熱器14連接；所述煤氣預(yù)熱器14和預(yù)熱爐15、轉(zhuǎn)化爐16、廢熱鍋爐17循環(huán)連接；所述煤氣預(yù)熱器通過(guò)煤氣初預(yù)熱器7依次與鍋爐給水預(yù)熱器18、脫鹽水預(yù)熱器19、分離器20、轉(zhuǎn)化氣空冷器21、氣液分離器22、常溫氧化鋅脫硫槽23、新鮮氣過(guò)濾器24、合成氣壓縮機(jī)25連接；所述合成氣壓縮機(jī)25通過(guò)段間冷卻器26與氣液分離器27循環(huán)連接；所述合成氣壓縮機(jī)25依次與換熱器28和甲醇合成塔29連接；所述換熱器28通過(guò)空冷器30與甲醇分離器31連接；所述甲醇分離器31分別與閃蒸槽32和洗醇塔33連接；所述一級(jí)加氫轉(zhuǎn)化器9上連接有升溫加熱爐13。所述一級(jí)加氫預(yù)轉(zhuǎn)化器、一級(jí)加氫轉(zhuǎn)化器、二級(jí)加氫轉(zhuǎn)化器內(nèi)均裝填鐵鉬或者鎳鉬催化劑，在催化劑的催化作用下，實(shí)現(xiàn)氣體中有機(jī)硫加氫轉(zhuǎn)化為硫化氫。

煤氣、沼氣依次經(jīng)過(guò)除雜器、氣柜、進(jìn)口分離器來(lái)到氣體壓縮機(jī)，加壓后的焦?fàn)t煤氣、沼氣經(jīng)過(guò)過(guò)濾器和預(yù)脫硫槽濾出油霧和脫除無(wú)機(jī)硫后送至煤氣初預(yù)熱器，利用轉(zhuǎn)化氣余熱提溫至240~260℃。提溫后的氣體經(jīng)一級(jí)加氫預(yù)轉(zhuǎn)化器、一級(jí)加氫轉(zhuǎn)化器，氣體中的有機(jī)硫在此轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)硫，另外，氣體中的氧也在此與氫反應(yīng)生成水，不飽和烴加氫成為飽和烴。加氫轉(zhuǎn)化后的氣體進(jìn)入中溫脫硫槽，將氣體中的絕大部分無(wú)機(jī)硫脫除，之后再經(jīng)二級(jí)加氫轉(zhuǎn)化器將殘余的有機(jī)硫進(jìn)行轉(zhuǎn)化成無(wú)機(jī)硫，最后經(jīng)過(guò)氧化鋅脫硫槽把關(guān)，使氣體中的總硫達(dá)到0.1PPm以下。合格的氣體補(bǔ)加入飽和蒸汽，蒸汽流量根據(jù)焦?fàn)t氣的流量來(lái)調(diào)節(jié)。加入蒸汽后的氣體經(jīng)煤氣預(yù)熱器加熱、預(yù)熱爐預(yù)熱至630℃進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐。來(lái)自空分的氧氣加入經(jīng)過(guò)預(yù)熱爐預(yù)熱的蒸汽后進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐，氧氣流量根據(jù)轉(zhuǎn)化爐出口溫度來(lái)調(diào)節(jié)（控制≤960℃）。焦?fàn)t煤氣、沼氣和氧氣分別進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐上部后立即進(jìn)行反應(yīng)，轉(zhuǎn)化氣由轉(zhuǎn)化爐底部引出，進(jìn)入廢熱鍋爐回收熱量副產(chǎn)蒸汽。然后轉(zhuǎn)化氣經(jīng)煤氣預(yù)熱器加熱入爐焦?fàn)t煤氣、沼氣和蒸汽，煤氣預(yù)熱器出口轉(zhuǎn)化氣經(jīng)煤氣初預(yù)熱器加熱有機(jī)硫脫除單元入口氣體，然后再經(jīng)鍋爐給水預(yù)熱器、脫鹽水預(yù)熱器進(jìn)一步回收反應(yīng)熱后進(jìn)分離器分離掉冷凝式，再經(jīng)轉(zhuǎn)化氣冷卻器（蒸發(fā)式冷卻器）冷卻降溫至40℃經(jīng)氣液分離器分離工藝?yán)淠汉?，?jīng)常溫氧化鋅脫硫槽脫除氣體中殘余的硫至0.10PPm以下。2.0MPa、40℃的轉(zhuǎn)化氣經(jīng)新鮮氣過(guò)濾器過(guò)濾掉雜質(zhì)后，進(jìn)入合成氣壓縮機(jī)一段加壓至3.50MPa并升溫至100℃經(jīng)段間冷卻器降溫至40℃、氣液分離器分離掉冷凝水后，進(jìn)入循環(huán)段與來(lái)自甲醇分離器的循環(huán)氣混合，經(jīng)過(guò)合成氣壓縮機(jī)加壓至6.0MPa的合成氣送至甲醇合成。

來(lái)自合成氣壓縮機(jī)的合成氣經(jīng)氣氣換熱器的殼程被來(lái)自合成塔反應(yīng)后的出塔熱氣體加熱至220℃后，進(jìn)入合成塔頂部。在合成塔內(nèi)，CO、CO₂與H₂反應(yīng)生成甲醇和水，同時(shí)還有微量的其它有機(jī)雜質(zhì)生成。合成塔出塔氣進(jìn)氣氣換熱器與合成塔入塔氣換熱，把入口氣加熱到活性溫度以上，再經(jīng)空冷器冷卻降溫后進(jìn)入甲醇分離器進(jìn)行氣液分離，出甲醇分離器氣體大部分作為循環(huán)氣去合成氣壓縮機(jī)增壓并補(bǔ)充新鮮氣。甲醇分離器底部出來(lái)的粗甲醇經(jīng)液位調(diào)節(jié)閥減壓后送入閃蒸槽，粗甲醇中的溶解氣絕大部分被釋放出來(lái)。

為了防止合成系統(tǒng)中惰性氣體的積累，要連續(xù)從系統(tǒng)中排放少量的循環(huán)氣體作為馳放氣，由調(diào)節(jié)閥（手動(dòng)）控制的馳放氣，進(jìn)入洗醇塔底部，與塔頂噴淋下來(lái)的水逆流接觸，氣體中的甲醇溶解在水中，形成稀醇水從塔底排出。從洗醇塔頂出來(lái)的氣體與閃蒸槽出來(lái)的溶解氣混合后，一部分送往轉(zhuǎn)化裝置作燃料氣，其余進(jìn)燃料氣系統(tǒng)。閃蒸槽的粗甲醇和洗醇塔排出的稀醇水送甲醇精餾工段提純或者進(jìn)罐區(qū)儲(chǔ)存。