含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)，包括：變換爐，所述變換爐內(nèi)具有催化含輕質(zhì)油水煤氣進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的催化劑，與所述變換爐相連以冷卻從所述變換爐內(nèi)排出的變換后氣的廢熱鍋爐，與所述廢熱鍋爐相連的氣液分離裝置和與所述氣液分離裝置相連用于對(duì)所述氣液分離裝置中分離出的液體混合物進(jìn)行油水分離的油水分離裝置。利用上述系統(tǒng)對(duì)含輕質(zhì)油水煤氣進(jìn)行處理能夠顯著減少過熱蒸汽的消耗，能耗少、成本低。
【專利說明】含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及水煤氣變換工藝，具體而言，本實(shí)用新型涉及含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]一氧化碳變換是甲烷合成、氨合成、羰基合成及制氫等生產(chǎn)過程中的重要轉(zhuǎn)化工藝過程。在一氧化碳變換過程中通過將一氧化碳轉(zhuǎn)化氫氣來調(diào)節(jié)氫碳比，再通過不同類型的反應(yīng)過程生產(chǎn)合成甲烷、氨、甲醇、氫氣等化工產(chǎn)品。
[0003]然而，現(xiàn)有的水煤氣的處理手段還有待進(jìn)一步改進(jìn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一。為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種更加節(jié)能，過熱蒸汽消耗量少，成本低的含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)。
[0005]在本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提出了一種含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括，變換爐，所述變換爐內(nèi)具有催化含輕質(zhì)油水煤氣進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的催化劑，與所述變換爐相連以冷卻從所述變換爐內(nèi)排出的變換后氣的廢熱鍋爐，與所述廢熱鍋爐相連的氣液分離裝置和與所述氣液分離裝置相連用于對(duì)所述氣液分離裝置中分離出的液體混合物進(jìn)行油水分離的油水分離裝置。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)可以有效地對(duì)含輕質(zhì)油水煤氣中的一氧化碳進(jìn)行變換，較傳統(tǒng)的變換含有輕質(zhì)油的水煤氣的設(shè)備省去了較多的換熱器，進(jìn)而避免了過熱蒸汽的消耗，從而顯著降低了設(shè)備投資和能源消耗方面的處理成本。
[0007]另外，根據(jù)本實(shí)用新型上述實(shí)施例的含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0008]在本實(shí)用新型中，所述含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括:預(yù)熱器，所述預(yù)熱器具有水煤氣進(jìn)口，水煤氣出口，變換后氣進(jìn)口和變換后氣出口，所述水煤氣出口與所述變換爐的進(jìn)氣口相連，所述變換后氣進(jìn)口與所述變換爐的出氣口相連，所述變換后氣出口與所述廢熱鍋爐的進(jìn)氣口相連。由此，可以充分利用反應(yīng)后的混合氣體的熱量對(duì)反應(yīng)前的含輕質(zhì)油水煤氣進(jìn)行預(yù)熱，使其達(dá)到250?380°C的反應(yīng)溫度，進(jìn)而提高含輕質(zhì)油水煤氣的變換效率。
[0009]在本實(shí)用新型中，所述氣液分離裝置包括多級(jí)氣液分離組件，所述多級(jí)氣液分離組件包括一級(jí)氣液分離組件、二級(jí)氣液分離組件、三級(jí)氣液分離組件。由此，可以顯著提高氣液分離效率，從而提高煤氣純度。
[0010]在本實(shí)用新型中，所述一級(jí)氣液分離組件包括第一氣液分離器，所述二級(jí)氣液分離組件包括第一冷卻器和第二氣液分離器，所述三級(jí)氣液分離組件包括第二冷卻器和第三氣液分離器。由此，可以進(jìn)一步提高氣液分離效率。
[0011]在本實(shí)用新型中，所述油水分離裝置包括第一油水分離器和第二油水分離器，所述第一油水分離器與所述第三氣液分離器相連，以便對(duì)從所述第三氣液分離器中排出的液體混合物進(jìn)行分離，所述第二油水分離器與所述第一氣液分離器和第二氣液分離器相連，以便對(duì)從所述第一氣液分離器和第二氣液分離器中排出的液體混合物進(jìn)行分離。
[0012]在本實(shí)用新型中，所述含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)進(jìn)一步包括與所述第一油水分離器相連以對(duì)從所述第一油水分離器中分離得到的水中溶解的氨氣進(jìn)行氣提的處理氣提裝置。由此，可以有效避免微量組分的循環(huán)累計(jì)，提高了變換氣的純度，同時(shí)減少氨氣溶解水中了對(duì)設(shè)備造成腐蝕。
[0013]在本實(shí)用新型中，所述廢熱鍋爐包括依次相連的第一廢熱鍋爐和第二廢熱鍋爐。由此，可以顯著提高冷卻效率。
[0014]在本實(shí)用新型中，所述第一冷卻器為脫鹽水冷卻器，所述第二冷卻器為循環(huán)水冷卻器。由此，可以進(jìn)一步提聞冷卻效率。
[0015]在本實(shí)用新型中，所述含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)進(jìn)一步包括:第四冷卻器，所述第四冷卻器與所述第一氣液分離器、第二氣液分離器以及所述第二油水分離器相連，用于對(duì)從所述第一氣液分離器和第二氣液分離器中排出的液體混合物進(jìn)行冷卻。由此，可以便于進(jìn)一步對(duì)含有水蒸氣和輕質(zhì)油的油水混合物進(jìn)行油水分離。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0017]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是采用本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)進(jìn)行含輕質(zhì)油水煤氣變換方法的流程圖；
[0020]圖4是采用本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)進(jìn)行含輕質(zhì)油水煤氣變換方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0022]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。
[0023]在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0024]在本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提出了一種含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)，下面參考圖1-2對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括:
[0025]變換爐100:變換爐100內(nèi)具有催化含輕質(zhì)油水煤氣進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的催化劑，用于將含輕質(zhì)油水煤氣通入具有催化劑的變換爐100內(nèi)并發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而可以得到含有二氧化碳、氫氣、水蒸氣和氣態(tài)輕質(zhì)油的混合氣體。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，變換爐可以具有變換爐的進(jìn)氣口 101和變換爐的出氣口 102。
[0026]在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，含輕質(zhì)油水煤氣的類型和成分并不受特別限制，例如可以是一種以褐煤等劣質(zhì)煤為原料用油為載體成漿制造的工業(yè)煤氣。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，含輕質(zhì)油水煤氣的主要成分是一氧化碳和氫氣、水蒸氣以及從氣化爐中帶出的氣態(tài)輕質(zhì)油。由于氣態(tài)輕質(zhì)油比較容易影響一氧化碳和水蒸氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，或者氣態(tài)輕質(zhì)油中包含的苯和甲苯也發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生新的物質(zhì)，進(jìn)而影響變換得到煤氣的純度。本實(shí)用新型的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過控制含輕質(zhì)油水煤氣在變換爐內(nèi)的反應(yīng)溫度，可以有效避免輕質(zhì)油對(duì)氧化還原反應(yīng)造成影響。由此可以避免了預(yù)先對(duì)含輕質(zhì)油水煤氣進(jìn)行冷凝除去輕質(zhì)油，進(jìn)而可以避免大量能源浪費(fèi)。
[0027]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，現(xiàn)有的輕質(zhì)油的水煤氣的變換為了防止輕質(zhì)油與水煤氣中的其他成分發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而預(yù)先將輕質(zhì)油進(jìn)行冷凝分離，導(dǎo)致處理成本過高。本實(shí)用新型利用輕質(zhì)油發(fā)生加氫等反應(yīng)的溫度較高的特點(diǎn)，通過控制和選擇水煤氣的變換反應(yīng)溫度與輕質(zhì)油的反應(yīng)溫度不重合，進(jìn)而可以有效達(dá)到輕質(zhì)油不發(fā)生反應(yīng)，而僅一氧化碳和水蒸氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
[0028]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，通過大量實(shí)驗(yàn)篩選，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，可以使含輕質(zhì)油水煤氣在250?380°C的條件下進(jìn)行反應(yīng)。該溫度范圍不僅不低于水蒸氣露點(diǎn)溫度、輕質(zhì)油液化溫度以及催化劑起活溫度，可以有效避免水蒸氣和輕質(zhì)油冷凝成液態(tài)，同時(shí)還可以使得催化劑產(chǎn)生催化作用，進(jìn)一步提高一氧化碳與水蒸氣的反應(yīng)效率，進(jìn)而提高煤氣的純度。同時(shí)通過控制還原反應(yīng)在250?380°C下進(jìn)行，還可以有效防止輕質(zhì)油中的苯和甲苯與水煤氣中其他組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而提高制備得到的煤氣的純度。
[0029]廢熱鍋爐200，廢熱鍋爐200與變換爐100相連，用于對(duì)從變換爐內(nèi)排出變換后氣進(jìn)行冷卻處理。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，廢熱鍋爐200可以包括依次相連的第一廢熱鍋爐210和第二廢熱鍋爐220。具體的，將上述變換爐內(nèi)排出的含有二氧化碳、氫氣、水蒸氣和氣態(tài)輕質(zhì)油的混合氣體反應(yīng)后的變換后氣依次經(jīng)過第一廢熱鍋爐和第二廢熱鍋爐進(jìn)行第一冷卻處理，從而可以得到水、輕質(zhì)油和二氧化碳、氫氣、水蒸氣以及氣態(tài)輕質(zhì)油的第一氣液混合物。
[0030]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，采用廢熱鍋爐對(duì)從變換爐排出的反應(yīng)后的混合氣體進(jìn)行第一冷卻處理的冷媒并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，采用廢熱鍋爐對(duì)從變換爐排出的變換后氣進(jìn)行第一冷卻處理的冷媒可以為廢熱鍋爐水。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，用于第一冷卻處理的廢熱鍋爐水的溫度并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，廢熱鍋爐水的溫度可以為120°C。由此，可以有效地對(duì)水蒸汽和輕質(zhì)油進(jìn)行冷凝。
[0031]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，采用第一廢熱鍋爐和第二廢熱鍋爐對(duì)從變換爐排出的反應(yīng)后的混合氣體進(jìn)行冷卻的的同時(shí)，又能實(shí)現(xiàn)對(duì)變換后氣所攜帶的熱量進(jìn)行回收。由此可以進(jìn)一步提聞冷卻效率，進(jìn)而提聞水蒸氣和輕質(zhì)油的分尚率，提聞煤氣的純度。
[0032]氣液分離裝置300，氣液分離裝置300與廢熱鍋爐200相連，用于對(duì)所得氣液混合物進(jìn)行氣液分離處理，從而可以得到含有水和液態(tài)輕質(zhì)油的液體混合物和含有二氧化碳、氫氣的煤氣。
[0033]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，氣液分離裝置300可以包括多級(jí)氣液分離組件，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，多級(jí)氣液分離組件包括一級(jí)氣液分離組件、二級(jí)氣液分離組件、三級(jí)氣液分離組件。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，一級(jí)氣液分離組件可以包括第一氣液分離器310，二級(jí)氣液分離組件包括第一冷卻器320和第二氣液分離器330，三級(jí)氣液分離組件包括第二冷卻器340和第三氣液分離器350。
[0034]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，采用第一氣液分離器310對(duì)經(jīng)過第一冷卻處理后得到的第一氣液混合物進(jìn)行第一氣液分離處理，以便得到含有水和液態(tài)輕質(zhì)油的第一液體混合物和含有二氧化碳、氫氣的第一煤氣。
[0035]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，采用第一冷卻器320對(duì)從第一分離器310中所得到的第一煤氣進(jìn)行第二冷卻處理，以便得到水、輕質(zhì)油和二氧化碳、氫氣、水蒸氣以及氣態(tài)輕質(zhì)油的第二氣液混合物。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，在第一冷卻器320中進(jìn)行第二冷卻處理采用的冷媒并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，第二冷卻處理采用的冷媒可以為脫鹽水。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，脫鹽水的溫度并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，用于第二冷卻處理的脫鹽水的溫度可以為40°C。由此，可以顯著提高第二冷卻效率，從而提高第一煤氣純度。
[0036]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，采用第二氣液分離器330對(duì)第二氣液混合物進(jìn)行第二氣液分離處理，以便得到含有水和液態(tài)輕質(zhì)油的第二液體混合物和含有二氧化碳、氫氣的第二煤氣。
[0037]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，采用第二冷卻器340對(duì)所得的第二煤氣進(jìn)行第三冷卻處理，以便得到水、輕質(zhì)油和二氧化碳、氫氣、水蒸氣以及氣態(tài)輕質(zhì)油的第三氣液混合物。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，在第二冷卻器中進(jìn)行第三冷卻處理的冷媒并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，進(jìn)行第三冷卻處理的冷媒可以為循環(huán)水。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，循環(huán)水的溫度并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，循環(huán)水的溫度可以為32攝氏度。由此，可以對(duì)第二煤氣中殘余的水蒸氣和輕質(zhì)油進(jìn)行充分冷凝，以便進(jìn)一步提高第二煤氣的純度。
[0038]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，采用第三氣液分離器350對(duì)所得第三氣液混合物進(jìn)行第三氣液分離處理，以便得到含有水和液態(tài)輕質(zhì)油的第三液體混合物和含有二氧化碳、氫氣的第三煤氣。由此，可以對(duì)變換后氣中的水蒸氣和輕質(zhì)油進(jìn)行充分冷凝，以便進(jìn)一步提高煤氣的純度。
[0039]油水分離裝置400，油水分離裝置400與氣液分離裝置300相連，且適于對(duì)氣液分離裝置中300分離出的液體混合物進(jìn)行油水分離。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，油水分離裝置400可以包括第一油水分離器410和第二油水分離器420，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第一油水分離器410與第三氣液分離器350相連，以便對(duì)從第三氣液分離器350中排出的液體混合物進(jìn)行分離。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，第二油水分離器420與第一氣液分離器310和第二氣液分離器330相連，以便對(duì)從第一氣液分離器310和第二氣液分離器330中排出的液體混合物進(jìn)行油水分離。由此可以得到單獨(dú)的水和輕質(zhì)油產(chǎn)品。
[0040]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)進(jìn)一步包括:
[0041]預(yù)熱器500:根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，預(yù)熱器500具有水煤氣進(jìn)口 501，水煤氣出口 502，變換后氣進(jìn)口 503和變換后氣出口 504，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，水煤氣出口502與變換爐的進(jìn)氣口 101相連，變換后氣進(jìn)口 503與變換爐的出氣口 102相連，變換后氣出口 504與廢熱鍋爐的進(jìn)氣口相連。具體地，由于水煤氣的變換是放熱反應(yīng)，因此，充分利用反應(yīng)后的混合氣體的熱量對(duì)反應(yīng)前的含輕質(zhì)油水煤氣進(jìn)行預(yù)熱，使其達(dá)到250?380°C的反應(yīng)溫度，可以進(jìn)一步提高含輕質(zhì)油水煤氣的變化效率。
[0042]氣提裝置600，氣體裝置600與第一油水分離器410相連，以便對(duì)從第一油水分離器410中分離得到的水中溶解的氨氣進(jìn)行氣提處理。具體地，由于經(jīng)過第三冷卻處理后得到的水的溫度較低，其中的氨氣含量較高，因此對(duì)水中的氨氣進(jìn)行分離，進(jìn)而有效避免了微量組分的循環(huán)累計(jì)，提高了變換氣的純度，同時(shí)減少氨氣溶解水中了對(duì)設(shè)備造成腐蝕。
[0043]第四冷卻器700:第四冷卻器700與第一氣液分離器310、第二氣液分離器330以及第二油水分離器420相連，以便對(duì)從第一氣液分離器310和第二氣液分離器330中排出的液體混合物進(jìn)行冷卻。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，第四冷卻器中冷媒并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，可以采用循環(huán)水進(jìn)行第四冷卻處理。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，用于第四冷卻處理的循環(huán)水的溫度可以為并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，用于第四冷卻處理的循環(huán)水的溫度可以為32°C，由此可以便于進(jìn)一步隨水蒸氣和輕質(zhì)油的油水混合物進(jìn)行油水分離。
[0044]以上對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)描述，為了方便理解，下面參考圖3-4對(duì)采用本實(shí)用新型實(shí)施例的含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)進(jìn)行含輕質(zhì)油水煤氣變換方法進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該方法包括；
[0045]SlOO:使含輕質(zhì)油水煤氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)
[0046]首先將含輕質(zhì)油水煤氣通入具有催化劑的變換爐內(nèi)并發(fā)生氧化還原反應(yīng)，以便得到含有二氧化碳、氫氣、水蒸氣和氣態(tài)輕質(zhì)油的混合氣體。
[0047]在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，含輕質(zhì)油水煤氣的類型和成分并不受特別限制，例如可以是一種以褐煤等劣質(zhì)煤為原料用油為載體成漿制造的工業(yè)煤氣。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，含輕質(zhì)油水煤氣的主要成分是一氧化碳和氫氣、水蒸氣以及從氣化爐中帶出的氣態(tài)輕質(zhì)油。由于氣態(tài)輕質(zhì)油比較容易影響一氧化碳和水蒸氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，或者氣態(tài)輕質(zhì)油中包含的苯和甲苯也發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生新的物質(zhì)，進(jìn)而影響變換得到煤氣的純度。本實(shí)用新型的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過控制含輕質(zhì)油水煤氣在變換爐內(nèi)的反應(yīng)溫度，可以有效避免輕質(zhì)油對(duì)氧化還原反應(yīng)造成影響。由此可以避免了預(yù)先對(duì)含輕質(zhì)油水煤氣進(jìn)行冷凝除去輕質(zhì)油，進(jìn)而可以避免大量能源浪費(fèi)。
[0048]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，現(xiàn)有的輕質(zhì)油的水煤氣的變換為了防止輕質(zhì)油與水煤氣中的其他成分發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而預(yù)先將輕質(zhì)油進(jìn)行冷凝分離，導(dǎo)致處理成本過高。本實(shí)用新型利用輕質(zhì)油發(fā)生加氫等反應(yīng)的溫度較高的特點(diǎn)，通過控制和選擇水煤氣的變換反應(yīng)溫度與輕質(zhì)油的反應(yīng)溫度不重合，進(jìn)而可以有效達(dá)到輕質(zhì)油不發(fā)生反應(yīng)，而僅一氧化碳和水蒸氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)。[0049]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，通過大量實(shí)驗(yàn)篩選，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，可以使含輕質(zhì)油水煤氣在250?380°C的條件下進(jìn)行反應(yīng)。該溫度范圍不僅不低于水蒸氣露點(diǎn)溫度、輕質(zhì)油液化溫度以及催化劑起活溫度，可以有效避免水蒸氣和輕質(zhì)油冷凝成液態(tài)，同時(shí)還可以使得催化劑產(chǎn)生催化作用，進(jìn)一步提高一氧化碳與水蒸氣的反應(yīng)效率，進(jìn)而提高煤氣的純度。同時(shí)通過控制還原反應(yīng)在250?380°C下進(jìn)行，還可以有效防止輕質(zhì)油中的苯和甲苯與水煤氣中其他組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而提高制備得到的煤氣的純度。
[0050]S200:第一冷卻處理
[0051]在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，將上述變換爐內(nèi)排出的反應(yīng)后的混合氣體進(jìn)行第一冷卻處理，以便得到水、輕質(zhì)油和二氧化碳、氫氣、水蒸氣以及氣態(tài)輕質(zhì)油的第一氣液混合物。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，可以利用廢熱鍋爐進(jìn)行第一冷卻處理。例如也可以采用串聯(lián)的兩個(gè)廢熱鍋爐進(jìn)行第一冷卻處理，由此可以進(jìn)一步提高冷卻效率，進(jìn)而提高水蒸氣和輕質(zhì)油的分離率，提高煤氣的純度。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第一冷卻處理采用的裝置不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，第一冷卻處理可以采用廢熱鍋爐進(jìn)行以產(chǎn)生飽和蒸汽。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第一冷卻處理采用的廢熱鍋爐水的溫度并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體示例，第一冷卻處理采用的廢熱鍋爐水的溫度可以為120°C，由此，可以有效地對(duì)水蒸汽和輕質(zhì)油進(jìn)行冷凝。
[0052]S300:第一氣液分離處理
[0053]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，將經(jīng)過第一冷卻處理后得到的第一氣液混合物進(jìn)行第一氣液分離，以便得到含有水和液態(tài)輕質(zhì)油的第一液體混合物和含有二氧化碳、氫氣
的第一煤氣。
[0054]S400:對(duì)含輕質(zhì)油水煤氣進(jìn)行預(yù)熱
[0055]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，上述實(shí)施例的含輕質(zhì)油水煤氣變換方法還可以進(jìn)一步包括:在將含輕質(zhì)油水煤氣送入變換爐內(nèi)發(fā)生氧化還原反應(yīng)之前，利用變換爐排出的反應(yīng)后的混合氣體對(duì)含輕質(zhì)油水煤氣進(jìn)行預(yù)熱。由于水煤氣的變換是放熱反應(yīng)，因此，充分利用反應(yīng)后的混合氣體的熱量對(duì)反應(yīng)前的含輕質(zhì)油水煤氣進(jìn)行預(yù)熱，使其達(dá)到250?380°C的反應(yīng)溫度，可以進(jìn)一步提高含輕質(zhì)油水煤氣的變化效率。
[0056]S500:第二冷卻處理
[0057]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，上述實(shí)施例的含輕質(zhì)油水煤氣變換方法還可以進(jìn)一步包括:
[0058]將步驟S300中得到的第一煤氣進(jìn)行第二冷卻處理，以便得到水、輕質(zhì)油和二氧化碳、氫氣、水蒸氣以及氣態(tài)輕質(zhì)油的第二氣液混合物。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第二冷卻處理采用的冷媒并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，第二冷卻處理采用的冷媒可以為脫鹽水。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，脫鹽水的溫度并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，用于第二冷卻處理的脫鹽水的溫度可以為40°C。由此，可以顯著提高第二冷卻效率，從而提高第一煤氣純度。
[0059]S600:第二氣液分離處理
[0060]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，將步驟S500中得到的第二氣液混合物進(jìn)行第二氣液分離處理，以便得到含有水和液態(tài)輕質(zhì)油的第二液體混合物和含有二氧化碳、氫氣的
第二煤氣。[0061]S700:第三冷卻處理
[0062]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，上述實(shí)施例的含輕質(zhì)油水煤氣變換方法還可以進(jìn)一步包括:將步驟S600中得到的第二煤氣進(jìn)行第三冷卻處理，以便得到水、輕質(zhì)油和二氧化碳、氫氣、水蒸氣以及氣態(tài)輕質(zhì)油的第三氣液混合物。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，進(jìn)行第三冷卻處理的冷媒并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，進(jìn)行第三冷卻處理的冷媒可以為循環(huán)水。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，循環(huán)水的溫度并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，循環(huán)水的溫度可以為32攝氏度。由此，可以對(duì)第二煤氣中殘余的水蒸氣和輕質(zhì)油進(jìn)行充分冷凝，以便進(jìn)一步提高第二煤氣的純度。
[0063]S800:第三氣液分離處理
[0064]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，將步驟S700中得到的第三氣液混合物進(jìn)行第三氣液分離處理，以便得到含有水和液態(tài)輕質(zhì)油的第三液體混合物和含有二氧化碳、氫氣的
第三煤氣。
[0065]S900:第四冷卻處理
[0066]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，上述實(shí)施例的含輕質(zhì)油水煤氣變換方法還可以進(jìn)一步包括:將步驟S300中得到的第一液體混合物和步驟S600中得到的第二液體混合物進(jìn)行第四冷卻處理。由此可以便于進(jìn)一步隨水蒸氣和輕質(zhì)油的油水混合物進(jìn)行油水分離。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，進(jìn)行第四冷卻處理的冷媒并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，進(jìn)行第四冷卻處理的冷媒可以為循環(huán)水。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，循環(huán)水的溫度并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，循環(huán)水的溫度可以為32攝氏度。由此，可以顯著提高第三煤氣的效率。
[0067]S1000:油水分離處理
[0068]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，分別將步驟S900中經(jīng)過第四冷卻處理得到的混合物進(jìn)行油水分離處理，以及將步驟S800中得到的第三液體混合物進(jìn)行油水分離處理，以便得到水和液態(tài)輕質(zhì)油。
[0069]SllOO:氣提處理
[0070]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，將步驟S1000中由將步驟S800中得到的第三液體混合物進(jìn)行油水分離處理得到的水進(jìn)行氣提處理，以便除去水中的氨氣。由于經(jīng)過第三冷卻處理后得到的水的溫度較低，其中的氨氣含量較高，因此對(duì)水中的氨氣進(jìn)行分離，進(jìn)而有效避免了微量組分的循環(huán)累計(jì)，提高了變換氣的純度，同時(shí)減少氨氣溶解水中了對(duì)設(shè)備造成腐蝕。
[0071]下面參考具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行描述，需要說明的是，這些實(shí)施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本實(shí)用新型。
[0072]實(shí)施例
[0073]如圖2所示，含輕質(zhì)水煤氣變換系統(tǒng)包括:500-預(yù)熱器；100-變換爐；210_第一廢鍋；220_第二廢鍋；310_第一冷凝液分離器；320_脫鹽水冷卻器；330_第二冷凝液分離器；340_循環(huán)水冷卻器I ;350第三冷凝液分離器；410_第一油水分離器；420_第二油水分離器；700_循環(huán)水冷卻器2 ；600-汽提塔。
[0074]處理步驟:將10萬標(biāo)方/小時(shí)干基粗煤氣(含輕質(zhì)水煤氣)通入預(yù)熱器-500中，并與變換爐-100出來的變換氣進(jìn)行熱量交換，溫度升高至250°C左右，進(jìn)入變換爐進(jìn)行水煤氣變換反應(yīng)。出變換爐-100的變換氣經(jīng)過預(yù)熱器500溫度由380°C降溫至350°C。該變換氣先后進(jìn)入第一廢鍋-210與第二廢鍋-220，在分別利用熱量副產(chǎn)2.5MPa、0.5MPa飽和蒸汽后，溫度降至160°C。此時(shí)氣相中的水與輕質(zhì)油部分冷凝為液態(tài)，進(jìn)入第一冷凝分離器-310進(jìn)行氣液相分離。氣相部分進(jìn)入脫鹽水冷卻器-320繼續(xù)交換熱量，溫度降至80°C，此時(shí)氣相中的水與輕質(zhì)油部分冷凝為液態(tài)，進(jìn)入第二冷凝分離器-330進(jìn)行氣液相分離。氣相部分進(jìn)入循環(huán)水冷卻器1-340進(jìn)行最后交換熱量，溫度降至40°C，在第三冷凝分離器-350進(jìn)行氣液相分離后，氣相部分送往下游工序。
[0075]第一、第二冷凝液分離器中分離下來的液相組分混合后進(jìn)入循環(huán)水冷卻器2-700冷卻至40°C后，進(jìn)入第二油水分離器-420將水與輕質(zhì)油分離出來。第三冷凝液分離器中分離下來的液相組分進(jìn)入第一油水分離器-410將水與輕質(zhì)油分離出來。
[0076]第一油水分離器-410分離出來的水中含有一定量的氨，送往汽提塔-600蒸汽氣提除氨。
[0077]采用上述裝置對(duì)含輕質(zhì)油水煤氣進(jìn)行變換處理，無需消耗熱量，也無需注入過熱蒸汽，顯著降低處理成本。
[0078]對(duì)比例
[0079]將10萬標(biāo)方/小時(shí)干基粗煤氣(含輕質(zhì)油水煤氣)采用傳統(tǒng)的變換工藝進(jìn)行處理，采用出洗滌塔的含輕質(zhì)油水煤氣先經(jīng)冷卻，將其中的輕質(zhì)油冷凝下來，并分離出去，同時(shí)部分水蒸氣也被冷凝了下來，水煤氣變成了干氣。再經(jīng)復(fù)熱處理與過熱蒸汽送入變換爐進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。
[0080]采用上述傳統(tǒng)變換方法導(dǎo)致流程中設(shè)置了大量的換熱器，流程復(fù)雜投資高。處理上述流量的干基粗煤氣，每小時(shí)需要加過熱蒸汽27噸，因此消耗大量過熱水蒸汽，導(dǎo)致生產(chǎn)系統(tǒng)的綜合能耗較高。
[0081]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0082]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)，其特征在于，包括:變換爐，所述變換爐內(nèi)具有催化含輕質(zhì)油水煤氣進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的催化劑，與所述變換爐相連以冷卻從所述變換爐內(nèi)排出的變換后氣的廢熱鍋爐，與所述廢熱鍋爐相連的氣液分離裝置和與所述氣液分離裝置相連用于對(duì)所述氣液分離裝置中分離出的液體混合物進(jìn)行油水分離的油水分離裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括: 預(yù)熱器，所述預(yù)熱器具有水煤氣進(jìn)口，水煤氣出口，變換后氣進(jìn)口和變換后氣出口，所述水煤氣出口與所述變換爐的進(jìn)氣口相連，所述變換后氣進(jìn)口與所述變換爐的出氣口相連，所述變換后氣出口與所述廢熱鍋爐的進(jìn)氣口相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)，其特征在于，所述氣液分離裝置包括多級(jí)氣液分離組件，所述多級(jí)氣液分離組件包括一級(jí)氣液分離組件、二級(jí)氣液分離組件和三級(jí)氣液分離組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3述的含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)，其特征在于，所述一級(jí)氣液分離組件包括第一氣液分離器，所述二級(jí)氣液分離組件包括第一冷卻器和第二氣液分離器，所述三級(jí)氣液分離組件包括第二冷卻器和第三氣液分離器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)，其特征在于，所述油水分離裝置包括第一油水分離器和第二油水分離器，所述第一油水分離器與所述第三氣液分離器相連，以便對(duì)從所述第三氣液分離器中排出的液體混合物進(jìn)行分離，所述第二油水分離器與所述第一氣液分離器和第二氣液分離器相連，以便對(duì)從所述第一氣液分離器和第二氣液分離器中排出的液體混合物進(jìn)行分離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5述的含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括與所述第一油水分離器相連以對(duì)從所述第一油水分離器中分離得到的水中溶解的氨氣進(jìn)行氣提處理的氣提裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1述的含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)，其特征在于，所述廢熱鍋爐包括依次相連的第一廢熱鍋爐和第二廢熱鍋爐。
8.根據(jù)權(quán)利要求4述的含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)，其特征在于，所述第一冷卻器為脫鹽水冷卻器，所述第二冷卻器為循環(huán)水冷卻器。
9.根據(jù)權(quán)利要求5述的含輕質(zhì)油水煤氣變換系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括: 第四冷卻器，所述第四冷卻器與所述第一氣液分離器、第二氣液分離器以及所述第二油水分離器相連，用于對(duì)從所述第一氣液分離器和第二氣液分離器中排出的液體混合物進(jìn)行冷卻。
【文檔編號(hào)】C01B3/16GK203741036SQ201420014216
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】周琦, 周懷祖, 楊守清, 李錕, 劉斌, 李東陽, 田高峰 申請(qǐng)人:上海鑫興化工科技有限公司