本發(fā)明涉及反應(yīng)熱量回收，尤其涉及一種過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、在煤化工裝置中，需要將來(lái)自界外的粗合成氣(含有h2、co、h2o等組分)經(jīng)過(guò)一氧化碳變換反應(yīng)獲得滿足下游裝置加工所需的工藝氣體組成，主要的化學(xué)反應(yīng)方程式如下：co+h2o→co2+h2，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，大多數(shù)采用固定床反應(yīng)器，操作溫度較高，通常催化劑床層熱點(diǎn)溫度高達(dá)430℃，并且在開(kāi)車(chē)過(guò)程中容易出現(xiàn)分溫現(xiàn)象，導(dǎo)致催化劑的壽命縮短；另外，由于化學(xué)平衡限制，單臺(tái)設(shè)備的轉(zhuǎn)化率不高。

2、近年來(lái)，對(duì)于等溫反應(yīng)爐的研究成為了熱點(diǎn)，并且在工業(yè)上逐步得到推廣應(yīng)用。進(jìn)一步地，可以采用鍋爐水移出等溫反應(yīng)爐的反應(yīng)熱，控制等溫反應(yīng)爐溫度的同時(shí)，副產(chǎn)飽和蒸汽。但是，副產(chǎn)的飽和蒸汽為中壓蒸汽，其品質(zhì)較低，應(yīng)用范圍較小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于，提供一種過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何提高等溫反應(yīng)爐副產(chǎn)的飽和蒸汽的品質(zhì)，提高蒸汽壓力，使其能被更為廣泛地應(yīng)用，從而更加適于實(shí)用。

2、本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)，其包括：

3、等溫反應(yīng)爐，前述的等溫反應(yīng)爐設(shè)置有鍋爐水進(jìn)口和蒸汽出口，為鍋爐水轉(zhuǎn)化為蒸汽提供反應(yīng)熱；

4、汽包，前述的汽包設(shè)置有鍋爐水出口、蒸汽進(jìn)口和汽包蒸汽出口，用于分離出蒸汽；

5、鍋爐水管道，前述的鍋爐水管道一端連接前述的鍋爐水出口，另一端連接前述的鍋爐水進(jìn)口，使前述的汽包中的鍋爐水進(jìn)入前述的等溫反應(yīng)爐；

6、蒸汽管道，前述的蒸汽管道一端連接前述的蒸汽出口，另一端連接前述的蒸汽進(jìn)口，使前述的等溫反應(yīng)爐中的蒸汽進(jìn)入前述的汽包；以及，

7、蒸汽過(guò)熱器，前述的蒸汽過(guò)熱器與前述的汽包蒸汽出口和氨合成塔連接，用于將合成氨產(chǎn)生地?zé)崃窟^(guò)熱至蒸汽，得到過(guò)熱蒸汽。

8、本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。

9、在一些實(shí)施例中，根據(jù)前述的過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)，其還包括：

10、汽包蒸汽安全閥，前述的汽包蒸汽安全閥一端與前述的汽包連接，另一端接大氣。

11、在一些實(shí)施例中，根據(jù)前述的過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)，其還包括：

12、汽包蒸汽調(diào)節(jié)閥，前述的汽包蒸汽調(diào)節(jié)閥一端與前述的汽包連接，另一端接大氣。

13、在一些實(shí)施例中，根據(jù)前述的過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)，其還包括：

14、安全閥切斷閥，前述的安全閥切斷閥安裝在前述的汽包蒸汽安全閥與前述的汽包之間；以及，

15、調(diào)節(jié)閥切斷閥，前述的調(diào)節(jié)閥切斷閥安裝在前述的汽包蒸汽調(diào)節(jié)閥與前述的汽包之間。

16、在一些實(shí)施例中，根據(jù)前述的過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)，其還包括：

17、遠(yuǎn)傳壓力表，前述的遠(yuǎn)傳壓力表安裝在前述的汽包上。

18、在一些實(shí)施例中，根據(jù)前述的過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)，其還包括：

19、蒸汽調(diào)節(jié)閥，前述的蒸汽調(diào)節(jié)閥設(shè)置在前述的汽包蒸汽出口與前述的蒸汽過(guò)熱器之間。

20、在一些實(shí)施例中，根據(jù)前述的過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)，前述的汽包內(nèi)的壓力控制在2.5～3.2mpa。

21、在一些實(shí)施例中，根據(jù)前述的過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)，前述的過(guò)熱蒸汽供給給尿素汽提裝置或分子篩加熱系統(tǒng)。

22、本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種合成氨反應(yīng)系統(tǒng)，包含任一種前述的過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)。

23、本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種合成尿素反應(yīng)系統(tǒng)，包含任一種前述的過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)。

24、通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明一種過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)及其應(yīng)用至少具有下列優(yōu)點(diǎn)：

25、(1)利用等溫反應(yīng)爐中熱變換反應(yīng)產(chǎn)生的反應(yīng)熱將鍋爐水加熱成蒸汽，一方面可以控制等溫反應(yīng)爐的溫度，從而避免生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生催化劑床層超溫現(xiàn)象，提高催化劑使用壽命，還可以提高單臺(tái)設(shè)備的生產(chǎn)能力，同時(shí)可以副產(chǎn)蒸汽，提高裝置運(yùn)行效益。

26、(2)氨合成反應(yīng)為放熱反應(yīng)，讓熱變換反應(yīng)產(chǎn)生的蒸汽與合成氨反應(yīng)熱進(jìn)行換熱，將蒸汽過(guò)熱同時(shí)將合成氨反應(yīng)熱移至蒸汽內(nèi)，在提高蒸汽品質(zhì)的同時(shí)，降低合成氨反應(yīng)熱，最大限度地回收變換反應(yīng)和合成氨反應(yīng)的熱能。

27、(3)進(jìn)一步地，產(chǎn)生的過(guò)熱蒸汽，可用于尿素汽提裝置的蒸發(fā)系統(tǒng)或分子篩加熱系統(tǒng)，減少減壓站的中壓蒸汽，提高熱能利用率。

28、(4)熱回收部分操作更為簡(jiǎn)便，不用隨著催化劑活性周期而頻繁的改變熱回收網(wǎng)絡(luò)的設(shè)定參數(shù)。

29、(5)本發(fā)明提供的過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)，綜合考慮了氨合成以及尿素合成的全生產(chǎn)流程，同時(shí)利用熱變換反應(yīng)和氨合成反應(yīng)產(chǎn)生的反應(yīng)熱，從而生產(chǎn)出高品質(zhì)的過(guò)熱蒸汽，擴(kuò)大了蒸汽的利用范圍，使其可以在尿素汽提裝置的蒸發(fā)系統(tǒng)和分子篩加熱系統(tǒng)中應(yīng)用，降低了氨合成以及尿素合成全生產(chǎn)流程的整體能耗，提高了生產(chǎn)效率，并使操作更為簡(jiǎn)便。

30、上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。

技術(shù)特征：

1.一種過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)，其特征在于，其包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2-3任一所述的過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)，其特征在于，所述過(guò)熱蒸汽供給給尿素汽提裝置或分子篩加熱系統(tǒng)。

9.一種合成氨反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，包含權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)。

10.一種合成尿素反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，包含權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)及其應(yīng)用，其中過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)包括：等溫反應(yīng)爐，其上設(shè)置有鍋爐水進(jìn)口和蒸汽出口，為鍋爐水轉(zhuǎn)化為蒸汽提供反應(yīng)熱；汽包，其上設(shè)置有鍋爐水出口、蒸汽進(jìn)口和汽包蒸汽出口，用于分離出蒸汽；鍋爐水管道，一端連接鍋爐水出口，另一端連接鍋爐水進(jìn)口，使汽包中的鍋爐水進(jìn)入所述等溫反應(yīng)爐；蒸汽管道，一端連接蒸汽出口，另一端連接蒸汽進(jìn)口，使等溫反應(yīng)爐中的蒸汽進(jìn)入汽包；氨合成塔，為合成氨反應(yīng)提供場(chǎng)所；以及，蒸汽過(guò)熱器，與汽包蒸汽出口和氨合成塔連接，用于將合成氨產(chǎn)生地?zé)崃窟^(guò)熱至蒸汽，得到過(guò)熱蒸汽。本發(fā)明提供的過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)，能生產(chǎn)出高品質(zhì)的過(guò)熱蒸汽，應(yīng)用范圍廣泛。

技術(shù)研發(fā)人員：鄧文剛,賀廣彥,田立志,白振敏,張偉華,王昊,趙巖,孫棟,李洪,吳麗娟,楊研,劉強(qiáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中海石油化學(xué)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14