一種帶有噴射循環(huán)器的焦?fàn)t煤氣甲烷化制lng裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及甲烷合成反應(yīng)裝置，具體涉及一種帶有噴射循環(huán)器的焦?fàn)t煤氣甲烷化制LNG裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)世界上最大的焦炭生產(chǎn)國(guó)，且產(chǎn)量一直呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，如果按照生產(chǎn)It焦炭可生產(chǎn)430m3，焦?fàn)t煤氣計(jì)算，2008年我國(guó)全年焦?fàn)t煤氣發(fā)生量可達(dá)1384.6億m3，其中有70%左右的焦?fàn)t煤氣用于企業(yè)自用、商用及城市居民用氣，還有400多億m3，剩余的焦?fàn)t煤氣由于沒有外供對(duì)象，全部直接燃燒排放，這樣不僅造成了大量的能源浪費(fèi)，而且污染了周邊環(huán)境。
[0003]隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng)及國(guó)家節(jié)能減排政策的提出，焦?fàn)t煤氣的綜合利用早已被提上日程，一些大型的焦?fàn)t企業(yè)建設(shè)了焦?fàn)t煤氣制甲醇項(xiàng)目，焦?fàn)t煤氣成分比較復(fù)雜，其中CH4、CO、C02、CnHn體積分?jǐn)?shù)近40%，氫含量高54%?59%，此外還含有少量N202，首先必須將焦?fàn)t煤氣加以凈化，其次，C02、H20體積分?jǐn)?shù)必須滿足后續(xù)制冷工藝不發(fā)生冰堵，焦?fàn)t煤氣中CH4的體積分?jǐn)?shù)約為30%，可直接通過變壓吸附技術(shù)將CH4，但由于CH4濃度低，C02又比CH4容易吸附，使用產(chǎn)品中，C02濃度依然很高，這就需要再增加一個(gè)脫碳裝置或使用較多的吸附塔，這樣使得CH4的收率很低，投資成本也很大，不經(jīng)濟(jì)，為了達(dá)到LNG的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，可將焦?fàn)t煤氣進(jìn)行甲烷化處理，這樣既能可以提高焦?fàn)t煤氣中CH4的含量，同時(shí)也降低CO、C02的含量。
[0004]如圖4所示的焦?fàn)t煤氣合成甲烷的流程設(shè)備中，一般情況下焦?fàn)t煤氣的生產(chǎn)過程中將原料氣放進(jìn)原料氣壓縮機(jī)內(nèi)壓縮后進(jìn)入脫硫塔內(nèi)進(jìn)行脫硫處理，然后再進(jìn)入甲烷的合成反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行甲烷的合成，脫硫器內(nèi)出來的氣體先進(jìn)入第一反應(yīng)反應(yīng)后進(jìn)入第二反應(yīng)器，然后從第二反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)入第三反應(yīng)器，從第三反應(yīng)器中出來的合成氣體再進(jìn)入冷卻器進(jìn)行降溫冷卻處理，之后的合成氣體會(huì)進(jìn)入到循環(huán)壓縮機(jī)內(nèi)進(jìn)行氣體循環(huán)，并且進(jìn)入過氣體循環(huán)壓縮機(jī)的循環(huán)合成氣體會(huì)再進(jìn)入循環(huán)氣換熱器進(jìn)行散熱處理，然后將氣體重新返回至第一反應(yīng)器、第二反應(yīng)器和第三反應(yīng)器中進(jìn)行再次合成反應(yīng)，但是在將焦?fàn)t煤氣進(jìn)行甲烷化處理，合成甲烷的反應(yīng)過程中，需要使用循環(huán)壓縮機(jī)和循環(huán)氣換熱器，這樣，使用循環(huán)氣換熱器進(jìn)行換熱，熱能利用率不高；循環(huán)壓縮機(jī)屬于動(dòng)設(shè)備，易損部件較多，故障率高，設(shè)備檢修任務(wù)量大，維護(hù)成本較高，動(dòng)設(shè)備操作較復(fù)雜，操作成本較高。
[0005]因此，生產(chǎn)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，操作方便，設(shè)備成本低，檢修工作小，維護(hù)費(fèi)用少，能夠避免氣量調(diào)節(jié)，換熱效率高的帶有噴射循環(huán)器的焦?fàn)t煤氣甲烷化制LNG裝置，具有廣泛的市場(chǎng)前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，操作方便，設(shè)備成本低，檢修工作小，維護(hù)費(fèi)用少，能夠避免氣量調(diào)節(jié)，換熱效率高的帶有噴射循環(huán)器的焦?fàn)t煤氣甲烷化制LNG裝置。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種帶有噴射循環(huán)器的焦?fàn)t煤氣甲烷化制LNG裝置，包括:原料氣壓縮機(jī)、脫硫塔、反應(yīng)器、循環(huán)水冷卻器、分離器、液化器和LNG罐，其特征在于:所述的反應(yīng)器包括第一反應(yīng)器、第二反應(yīng)器和第三反應(yīng)器，所述的第三反應(yīng)器包括上層進(jìn)氣孔、上層出氣孔、下層進(jìn)氣孔和下層出氣孔，所述的第一反應(yīng)器與第二反應(yīng)器相連接，第二反應(yīng)器與第三反應(yīng)器的上層進(jìn)氣孔相連接，所述的第三反應(yīng)器的上層出氣孔與下層進(jìn)氣孔相連通，所述的第三反應(yīng)器的下層出氣孔與循環(huán)水冷卻器相連接，所述的循環(huán)水冷卻器與分離器相連接。所述的第一反應(yīng)器上還連接有噴射器。
[0008]所述的噴射器包括第一噴射器、第二噴射器和第三噴射器三種不同型號(hào)的噴射器。
[0009]所述的噴射器為無針調(diào)節(jié)的噴射器。
[0010]所述的噴射器采用進(jìn)入噴射器的原料氣做為動(dòng)力氣的來源。
[0011]本實(shí)用新型具有如下的積極效果:一種帶有噴射循環(huán)器的焦?fàn)t煤氣甲烷化制LNG裝置，包括:原料氣壓縮機(jī)、脫硫塔、反應(yīng)器、循環(huán)水冷卻器、分離器、液化器和LNG罐，反應(yīng)器包括第一反應(yīng)器、第二反應(yīng)器和第三反應(yīng)器，第三反應(yīng)器包括上層進(jìn)氣孔、上層出氣孔、下層進(jìn)氣孔和下層出氣孔，第一反應(yīng)器與第二反應(yīng)器相連接，第二反應(yīng)器與第三反應(yīng)器的上層進(jìn)氣孔相連接，第三反應(yīng)器的上層出氣孔與下層進(jìn)氣孔相連通，第三反應(yīng)器的下層出氣孔與循環(huán)水冷卻器相連接，循環(huán)水冷卻器與分離器相連接，第一反應(yīng)器上還連接有噴射器，設(shè)置有噴射器能夠使合成氣與工藝氣直接接觸換熱，換熱效率高，省去換熱器投資，噴射器包括第一噴射器、第二噴射器和第三噴射器三種不同型號(hào)的噴射器，采用三款不同型號(hào)的噴射器連接使用能夠更高效率的對(duì)合成氣能夠高效的進(jìn)行熱交換和循環(huán)，噴射器為無針調(diào)節(jié)的噴射器，噴射器采用進(jìn)入噴射器的原料氣做為動(dòng)力氣的來源，無需外加其他高壓氣體做動(dòng)力氣來源，因此，該新型是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，操作方便，設(shè)備成本低，檢修工作小，維護(hù)費(fèi)用少，能夠避免氣量調(diào)節(jié)，換熱效率高的帶有噴射循環(huán)器的焦?fàn)t煤氣甲烷化制LNG裝置。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的主結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本實(shí)用新型噴射器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為本實(shí)用新型噴射器的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4為本實(shí)用新型的原技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:如圖1、第一反應(yīng)器2、第二反應(yīng)器3、第三反應(yīng)器4、循環(huán)水冷卻器5、循環(huán)壓縮機(jī)6、循環(huán)換熱器7、噴射器71、第一噴射器72、第二噴射器73、第三噴射器8、分離器。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0018]如圖1、2、3所示，一種帶有噴射循環(huán)器的焦?fàn)t煤氣甲烷化制LNG裝置，包括:原料氣壓縮機(jī)、脫硫塔、反應(yīng)器、循環(huán)水冷卻器4、分離器8、液化器和LNG罐，所述的反應(yīng)器包括第一反應(yīng)器1、第二反應(yīng)器2和第三反應(yīng)器3，所述的第三反應(yīng)器3包括上層進(jìn)氣孔、上層出氣孔、下層進(jìn)氣孔和下層出氣孔，所述的第一反應(yīng)器I與第二反應(yīng)器2相連接，第二反應(yīng)器2與第三反應(yīng)器3的上層進(jìn)氣孔相連接，所述的第三反應(yīng)器3的上層出氣孔與下層進(jìn)氣孔相連通，所述的第三反應(yīng)器3的下層出氣孔與循環(huán)水冷卻器4相連接，所述的循環(huán)水冷卻器4與分離器8相連接，所述的第一反應(yīng)器I上還連接有噴射器7。所述的噴射器包括第一噴射器71、第二噴射器72和第三噴射器73三種不同型號(hào)的噴射器。所述的噴射器7為無針調(diào)節(jié)的噴射器。所述的噴射器7采用進(jìn)入噴射器7的原料氣做為動(dòng)力氣的來源。
[0019]本實(shí)用新型在使用時(shí)，將各種機(jī)械設(shè)備連接完成，并檢測(cè)設(shè)備的功能性，然后將設(shè)備投入運(yùn)行，將原料氣進(jìn)入原料氣壓縮機(jī)壓縮后，進(jìn)入脫硫塔脫硫，當(dāng)來自精脫硫段的凈化氣壓力約為2.5MPaG，溫度393°C，流量27700Nm3 /h，其中C0、C02含量分別為9.5%、3.5%，首先進(jìn)入起保護(hù)作用的精脫硫塔(T0301 )，然后凈化氣經(jīng)噴射器7抽射后進(jìn)入第一反應(yīng)器I的廢鍋出口部分氣體(抽射量:22000Nm3/h)混合后，混合后壓力為2.2MPaG進(jìn)入第一反應(yīng)器I合成反應(yīng)，反應(yīng)后進(jìn)入第二反應(yīng)器1，這樣出第一反應(yīng)器I的氣體溫度約為650°C并進(jìn)入第一廢鍋中，出來的氣體降溫至280°C，進(jìn)入第二反應(yīng)器2中，出第一反應(yīng)器I后的氣體一部分經(jīng)噴射器7抽射后再次進(jìn)入第一反應(yīng)器I的進(jìn)口處，另一部分氣體進(jìn)入第二反應(yīng)器2，第二反應(yīng)器2的出口氣體溫度約為550°C反應(yīng)后進(jìn)入第二廢鍋，出來的氣體溫度降至280°C后進(jìn)入第三反應(yīng)器3，第三反應(yīng)器3的上層出口的氣體溫度為315°C并進(jìn)入第三廢鍋，進(jìn)入第三廢鍋的氣體溫度降至280°C后進(jìn)入第三反應(yīng)器3的下層；第三反應(yīng)器3的下層出口的氣體進(jìn)入循環(huán)水冷卻器4，經(jīng)過冷卻后的氣體溫度降到40°C后進(jìn)分離器8，分離后的合成氣體進(jìn)入液化器內(nèi)進(jìn)行提純、冷卻生產(chǎn)出產(chǎn)品LNG，LNG (-161.5°C )進(jìn)入LNG儲(chǔ)罐，該實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，操作方便，設(shè)備成本低，檢修工作小，維護(hù)費(fèi)用少，能夠避免氣量調(diào)節(jié)，換熱效率高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶有噴射循環(huán)器的焦?fàn)t煤氣甲烷化制LNG裝置，包括:原料氣壓縮機(jī)、脫硫塔、反應(yīng)器、循環(huán)水冷卻器、分離器、液化器和LNG罐，其特征在于:所述的反應(yīng)器包括第一反應(yīng)器、第二反應(yīng)器和第三反應(yīng)器，所述的第三反應(yīng)器包括上層進(jìn)氣孔、上層出氣孔、下層進(jìn)氣孔和下層出氣孔，所述的第一反應(yīng)器與第二反應(yīng)器相連接，第二反應(yīng)器與第三反應(yīng)器的上層進(jìn)氣孔相連接，所述的第三反應(yīng)器的上層出氣孔與下層進(jìn)氣孔相連通，所述的第三反應(yīng)器的下層出氣孔與循環(huán)水冷卻器相連接，所述的循環(huán)水冷卻器與分離器相連接，所述的第一反應(yīng)器上還連接有噴射器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有噴射循環(huán)器的焦?fàn)t煤氣甲烷化制LNG裝置，其特征在于:所述的噴射器包括第一噴射器、第二噴射器和第三噴射器三種不同型號(hào)的噴射器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有噴射循環(huán)器的焦?fàn)t煤氣甲烷化制LNG裝置，其特征在于:所述的噴射器為無針調(diào)節(jié)的噴射器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有噴射循環(huán)器的焦?fàn)t煤氣甲烷化制LNG裝置，其特征在于:所述的噴射器采用進(jìn)入噴射器的原料氣做為動(dòng)力氣的來源。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種帶有噴射循環(huán)器的焦?fàn)t煤氣甲烷化制LNG裝置，包括：原料氣壓縮機(jī)、脫硫塔、反應(yīng)器、循環(huán)水冷卻器、分離器、液化器和LNG罐，反應(yīng)器包括第一反應(yīng)器、第二反應(yīng)器和第三反應(yīng)器，第三反應(yīng)器包括上層進(jìn)氣孔、上層出氣孔、下層進(jìn)氣孔和下層出氣孔，第一反應(yīng)器與第二反應(yīng)器相連接，第二反應(yīng)器與第三反應(yīng)器的上層進(jìn)氣孔相連接，第三反應(yīng)器的上層出氣孔與下層進(jìn)氣孔相連通，第三反應(yīng)器的下層出氣孔與冷卻器相連接，第一反應(yīng)器上還連接有噴射器，該新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，操作方便，設(shè)備成本低，檢修工作小，維護(hù)費(fèi)用少，能夠避免氣量調(diào)節(jié)，換熱效率高。
【IPC分類】C10L3-08
【公開號(hào)】CN204550489
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520101331
【發(fā)明人】徐東, 王進(jìn)輝, 李秋鵬
【申請(qǐng)人】河南京寶新奧新能源有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年2月12日