技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于沼氣與焦爐煤氣聯(lián)產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種沼氣與焦爐煤氣聯(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均系無效氣體，體現(xiàn)不出沼氣的最大價值；而焦爐煤氣純氧轉(zhuǎn)化生產(chǎn)甲醇由于轉(zhuǎn)化氣中氫多碳少導致生產(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)問題，提供一種沼氣與焦爐煤氣聯(lián)合生產(chǎn)甲醇裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種沼氣與焦爐煤氣聯(lián)合生產(chǎn)甲醇裝置，它包括設有沼氣進口和焦爐煤氣進口的除雜器；其要點是所述除雜器通過管道依次與氣柜、進口分離器、氣體壓縮機、過濾器、預脫硫槽、煤氣初預熱器、一級加氫預轉(zhuǎn)化器、一級加氫轉(zhuǎn)化器、中溫氧化鋅脫硫槽、二級加氫轉(zhuǎn)化器、氧化鋅脫硫槽和煤氣預熱器連接；所述煤氣預熱器和預熱爐、轉(zhuǎn)化爐、廢熱鍋爐循環(huán)連接；所述煤氣預熱器通過煤氣初預熱器依次與鍋爐給水預熱器、脫鹽水預熱器、分離器、轉(zhuǎn)化氣空冷器、氣液分離器、常溫氧化鋅脫硫槽、新鮮氣過濾器、合成氣壓縮機連接；所述合成氣壓縮機通過段間冷卻器與氣液分離器循環(huán)連接；所述合成氣壓縮機依次與換熱器和甲醇合成塔連接；所述換熱器通過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；所述一級加氫轉(zhuǎn)化器上設有升溫加熱爐。

所述一級加氫預轉(zhuǎn)化器、一級加氫轉(zhuǎn)化器、二級加氫轉(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，實現(xiàn)氣體中有機硫加氫轉(zhuǎn)化為硫化氫。

本發(fā)明利用沼氣與焦爐煤氣聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)甲醇，不僅提高了沼氣的附加值，實現(xiàn)了工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有機結(jié)合，而且改善了焦爐煤氣甲醇裝置的反應條件，提高了焦爐煤氣的利用效率。

附圖說明 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-進口分離器、4-氣體壓縮機、5-過濾器、6-預脫硫槽、7-煤氣初預熱器、8-一級加氫預轉(zhuǎn)化器、9-一級加氫轉(zhuǎn)化器、10-中溫氧化鋅脫硫槽、11-二級加氫轉(zhuǎn)化器、12-氧化鋅脫硫槽、13-升溫加熱爐、14-煤氣預熱器、15-預熱爐、16-轉(zhuǎn)化爐、17-廢熱鍋爐、18-鍋爐給水預熱器、19-脫鹽水預熱器、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-新鮮氣過濾器、25-合成氣壓縮機、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。

具體實施方式

參照附圖，一種沼氣與焦爐煤氣聯(lián)合生產(chǎn)甲醇裝置，它包括設有沼氣進口和焦爐煤氣進口的除雜器1；所述除雜器通過管道依次與氣柜2、進口分離器3、氣體壓縮機4、過濾器5、預脫硫槽6、煤氣初預熱器7、一級加氫預轉(zhuǎn)化器8、一級加氫轉(zhuǎn)化器9、中溫氧化鋅脫硫槽10、二級加氫轉(zhuǎn)化器11、氧化鋅脫硫槽12和煤氣預熱器14連接；所述煤氣預熱器14和預熱爐15、轉(zhuǎn)化爐16、廢熱鍋爐17循環(huán)連接；所述煤氣預熱器通過煤氣初預熱器7依次與鍋爐給水預熱器18、脫鹽水預熱器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、新鮮氣過濾器24、合成氣壓縮機25連接；所述合成氣壓縮機25通過段間冷卻器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；所述一級加氫轉(zhuǎn)化器9上連接有升溫加熱爐13。所述一級加氫預轉(zhuǎn)化器、一級加氫轉(zhuǎn)化器、二級加氫轉(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，實現(xiàn)氣體中有機硫加氫轉(zhuǎn)化為硫化氫。

煤氣、沼氣依次經(jīng)過除雜器、氣柜、進口分離器來到氣體壓縮機，加壓后的焦爐煤氣、沼氣經(jīng)過過濾器和預脫硫槽濾出油霧和脫除無機硫后送至煤氣初預熱器，利用轉(zhuǎn)化氣余熱提溫至240~260℃。提溫后的氣體經(jīng)一級加氫預轉(zhuǎn)化器、一級加氫轉(zhuǎn)化器，氣體中的有機硫在此轉(zhuǎn)化為無機硫，另外，氣體中的氧也在此與氫反應生成水，不飽和烴加氫成為飽和烴。加氫轉(zhuǎn)化后的氣體進入中溫脫硫槽，將氣體中的絕大部分無機硫脫除，之后再經(jīng)二級加氫轉(zhuǎn)化器將殘余的有機硫進行轉(zhuǎn)化成無機硫，最后經(jīng)過氧化鋅脫硫槽把關(guān)，使氣體中的總硫達到0.1PPm以下。合格的氣體補加入飽和蒸汽，蒸汽流量根據(jù)焦爐氣的流量來調(diào)節(jié)。加入蒸汽后的氣體經(jīng)煤氣預熱器加熱、預熱爐預熱至630℃進入轉(zhuǎn)化爐。來自空分的氧氣加入經(jīng)過預熱爐預熱的蒸汽后進入轉(zhuǎn)化爐，氧氣流量根據(jù)轉(zhuǎn)化爐出口溫度來調(diào)節(jié)（控制≤960℃）。焦爐煤氣、沼氣和氧氣分別進入轉(zhuǎn)化爐上部后立即進行反應，轉(zhuǎn)化氣由轉(zhuǎn)化爐底部引出，進入廢熱鍋爐回收熱量副產(chǎn)蒸汽。然后轉(zhuǎn)化氣經(jīng)煤氣預熱器加熱入爐焦爐煤氣、沼氣和蒸汽，煤氣預熱器出口轉(zhuǎn)化氣經(jīng)煤氣初預熱器加熱有機硫脫除單元入口氣體，然后再經(jīng)鍋爐給水預熱器、脫鹽水預熱器進一步回收反應熱后進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冷凝液后，經(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)新鮮氣過濾器過濾掉雜質(zhì)后，進入合成氣壓縮機一段加壓至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，進入循環(huán)段與來自甲醇分離器的循環(huán)氣混合，經(jīng)過合成氣壓縮機加壓至6.0MPa的合成氣送至甲醇合成。

來自合成氣壓縮機的合成氣經(jīng)氣氣換熱器的殼程被來自合成塔反應后的出塔熱氣體加熱至220℃后，進入合成塔頂部。在合成塔內(nèi)，CO、CO₂與H₂反應生成甲醇和水，同時還有微量的其它有機雜質(zhì)生成。合成塔出塔氣進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入甲醇分離器進行氣液分離，出甲醇分離器氣體大部分作為循環(huán)氣去合成氣壓縮機增壓并補充新鮮氣。甲醇分離器底部出來的粗甲醇經(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。

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）控制的馳放氣，進入洗醇塔底部，與塔頂噴淋下來的水逆流接觸，氣體中的甲醇溶解在水中，形成稀醇水從塔底排出。從洗醇塔頂出來的氣體與閃蒸槽出來的溶解氣混合后，一部分送往轉(zhuǎn)化裝置作燃料氣，其余進燃料氣系統(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罐區(qū)儲存。