氨合成多联产甲醇合成用变换气的制取装置及制取方法_2

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的第三端通过管道与第一三通20的第三端相连,第四三通19的第三端通过管道与第二三通21的第三端相连;所述第二洗氨塔23底部液相出口和第一洗氨塔9底部液相出口分别与后续处理装置12相连,所述第二洗氨塔23中部液相进口和第一洗氨塔9中部液相进口分别与气化密封水管道11相连,所述氨合成用变换气洗涤塔10的底部液相出口和甲醇合成用变换气洗涤塔24的底部液相出口分别与富甲醇液再生装置33相连,所述氨合成用变换气洗涤塔10的中部液相进口和甲醇合成用变换气洗涤塔24的中部液相进口分别与贫甲醇液管道32相连;b、控制部分包括安装在第一三通20和第二三通21之间管道上的第一在线分析计算显示仪27、安装在第二洗氨塔23顶部气相出口与甲醇合成用变换气洗涤塔24下部进口之间管道第二在线分析计算显示仪26、第三三通18的第三端与第一三通20的第三端之间的管道上安装的第二自调阀16、第四三通19的第三端与第二三通21的第三端相连之间的管道上设置的第三自调阀17;所述第一在线分析计算显示仪27和第二在线分析计算显示仪26分别与控制器30的输入端相连,控制器30的输出端分别与第二自调阀16、第三自调阀17相连。
[0026]所述第二变换炉7为绝热变换炉或可控移热变换炉之一。
[0027]所述第一热量及冷凝液回收单元8和第二热量及冷凝液回收单元22分别由至少一套换热器与至少一套气液分离器串联构成。
[0028]—种氨合成多联产甲醇合成用变换气的制取方法,包括如下步骤:
[0029]一、气化水洗塔I来的被蒸汽饱和的粗煤气被分为两部分,一部分经过第五三通25的第三端进入气液分离器2内,另一部分经过第五三通25、第一自调阀15、第一三通20和第二三通21与第二热量及冷凝液回收单元22相连;所述粗煤气的温度为:225?240°C,压力为:5.3?8.5Mpa,一氧化碳的体积分数:40?55% ;
[0030]二、步骤一所述进入气液分离器2内的粗煤气进行气液分离后,液相的水由气液分离器2底部液相出口、凝液栗28和气化水洗塔I进口进入气化水洗塔I内;气相通过气液分离器2顶部气相出口和进料预热器3管程进入第一变换炉4内;所述粗煤气在第一变换炉4内进行变换反应后一氧化碳的体积分数:4.0?7.0 % ;所述粗煤气在进料预热器3管程中被换热至270?310°C;所述粗煤气在第一变换炉4内发生变换反应成为变换气,所述变换气温度为:440 ?455°C;
[0031]三、步骤二中所述的变换气通过第三三通18进入中压蒸汽过热器5管程内与中压蒸汽发生器6壳程中过来的压力为3.5?4.0Mpa的饱和蒸汽进行换热,使变换气的温度降低至400?430°C;通过中压蒸汽过热器5壳程内换热后的中压蒸汽变成过热蒸汽进入中压蒸汽管网14内;
[0032]四、步骤三中所述温度降低至400?430°C的变换气进入进料预热器3壳程与步骤二中进入进料预热器3管程的粗煤气进行换热,所述变换气温度降低至370?400°C;
[0033]五、步骤四中的温度降低至370?400°C的变换气通过中压蒸汽发生器6管程与脱盐水管道13中进入中压蒸汽发生器6壳程的脱盐水进行换热后进入第二变换炉7进行变换反应,与中压蒸汽发生器6管程进行换热后产生的蒸汽进入中压蒸汽过热器5壳程内;所述进入第二变换炉7进行变换反应后的二次变换气的气体中一氧化碳的体积分数为:0.4?1.7% ;
[0034]六、步骤五中所述二次变换气经过第一热量及冷凝液回收单元8回收热量和气体中冷凝液后成为温度为20?40°C的气体,温度为20?40°C的气体进入第一洗氨塔9内;
[0035]七、步骤六中所述温度为20?40°C的气体进入第一洗氨塔9后与气化密封水管道11来的常温,压力为:8.0?9.0Mpa的密封水逆向接触后,温度为20?40 V的气体脱除氨后由第一洗氨塔9顶部气相出口进入氨合成用变换气洗涤塔10内,并与贫甲醇液管道32中进入氨合成用变换气洗涤塔10内的贫甲醇液逆向接触,脱除酸性气,成为净化气;所述净化气中CO2 < 20ppm,总硫<0.lppm,CH30H< 25ppm;所述第一洗氨塔9底部的冷凝液通过第一洗氨塔9底部液相出口进入到后续处理装置12中;
[0036]八、步骤七中所述的净化气通过氨合成用变换气洗涤塔10顶部气相出口进入液氮洗装置31,液氮洗装置31进一步脱除气体中的CH4、C02、C030H、C0、Ar成分,并配置氮氢比为3:1的合成气送至氨合成装置29去生产合成氨;所述氨合成用变换气洗涤塔10内底部的富甲醇液通过氨合成用变换气洗涤塔10的底部液相出口进入富甲醇液再生装置33内;
[0037]九、步骤一中所述通过第五三通25和第一自调阀15的粗煤气与通过第一变换炉4、第三三通18第三端、第二自调阀16和第一三通20的第三端的变换气混合后成为混合气体,上述混合气体与经过第二变换炉7、第四三通19的第三端、第三自调阀17和第二三通21的第三端的二次变换气混合后进入第二热量和冷凝液回收单元22回收热量和气体中冷凝液成为温度为20?40°C的气体,温度为20?40°C的气体进入第二洗氨塔23内;
[0038]十、步骤九中所述温度为20?40°C的气体进入第二洗氨塔23后与气化密封水管道11来的常温,压力为:8.0?9.0Mpa的密封水逆向接触后,温度为20?40 V的气体脱除氨后由第二洗氨塔23顶部气相出口进入甲醇合成用变换气洗涤塔24内,并与贫甲醇液管道32中进入甲醇合成用变换气洗涤塔24内的贫甲醇液逆向接触,脱除酸性气,成为二次净化气;所述二次净化气中总硫<0.1ppm,CH3OH < 25ppm;所述第二洗氨塔23底部的冷凝液通过第二洗氨塔23底部液相出口进入到后续处理装置12中;
[0039]十一、步骤十中所述二次净化气通过甲醇合成用变换气洗涤塔24顶部气相出口进入甲醇合成装置34内,作为生产甲醇的原料气;所述甲醇合成用变换气洗涤塔24内底部的富甲醇液通过甲醇合成用变换气洗涤塔24的底部液相出口进入富甲醇液再生装置33内;
[0040]十二、上述生产过程中第一在线分析计算显示仪27实时监测第一三通20和第二三通21之间气体中(出-0)2)/(0)+0)2)的值,当该值显示<2.0或>2.15时,第一在线分析计算显示仪27将信号反馈至控制器30,控制器30将信号传递给第二自调阀16,第二自调阀16开度相应增大或减小,直至显示值在2.0?2.15;
[0041]十三、上述生产过程中第二在线分析计算显示仪26实时监测第二洗氨塔23顶部气相出口与甲醇合成用变换气洗涤塔24下部进口之间气体中(H2-CO2) /(C0+C02)的值,当该值显示不在2.05?2.1之间时,第二在线分析计算显示仪26将信号反馈至控制器30,控制器30将信号传递给第三自调阀17,第三自调阀17开度相应增大或减小,直至显示值在2.05?2.1。
[0042]本发明中所述第一热量及冷凝液回收单元8和第二热量及冷凝液回收单元22分别由至少一套换热器与至少一套气液分离器串联构成。第一热量及冷凝液回收单元8和第二热量及冷凝液回收单元22其目的是回收变换气中热量和气体中冷凝液,使释放出的气体温度为20?40 °C。
[0043]为了更加详细的解释本发明,现结合实施例对本发明做进一步阐述。具体实施例如下:
[0044]实施例一
[0045]—种氨合成多联产甲醇合成用变换气的制取方法,包括如下步骤:
[0046]—、气化水洗塔I来的被蒸汽饱和的粗煤气被分为两部分,一部分经过第五三通25的第三端进入气液分离器2内,另一部分经过第五三通25、第一自调阀15、第一三通20和第二三通21与第二热量及冷凝液回收单元22相连;所述粗煤气的温度为:225?240°C,压力为:5.3?8.5Mpa,一氧化碳的体积分数:40?55% ;
[0047 ] 二、步骤一所述进入气液分离器2内的粗煤气进行气液分离后,液相的水由气液分离器2底部液相出口、凝液栗28和气化水洗塔I进口进入气化水洗塔I内;气相通过气液分离器2顶部气相出口和进料预热器3管程进入第一变换炉4内;所述粗煤气在第一变换炉4内进行变换反应后一氧化碳的体积分数:4.0%;所述粗煤气在进料预热器3管程中被换热至270°C ;所述粗煤气在第一变换炉4内发生变换反应成为变换气,所述变换气温度为:440 °C ;
[0048]三、步骤二中所述的变换气通过第三三通18进入中压蒸汽过热器5管程内与中压蒸汽发生器6壳程中过来的压力为3.5Mpa的饱和蒸汽进行换热,使变换气的温度降低至400°C ;通过中压蒸汽过热器5壳程内换热后的中压蒸汽变成过热蒸汽进入中压蒸汽管网14内;
[0049]四、步骤三中所述温度降低至400°C的变换气进入进料预热器3壳程与步骤二中进入进料预热器3管程的粗煤气进行换热,所述变换气温度降低至370;
[0050]五、步骤四中的温度降低至370°C的变换气通过中压蒸汽发生器6管程与脱盐水管道13中进入中压蒸汽发生器6壳程的脱盐水进行换热后进入第二变换炉7进行变换反应,与中压蒸汽发生器6管程进行换热后产生的蒸汽进入中压蒸汽过热器5壳程内;所述进入第二变换炉7进行变换反应后的二次变换气的气体中一氧化碳的体积分数为:0.4%;
[0051]六、步骤五中所述二次变换气经过第一热量及冷凝液回收单元8回收热量和气体中冷凝液后成为温度为20 0C的气体,温度为20 0C的气体进入第一洗氨塔9内;
[0052]七、步骤六中所述温度为20°C的气体进入第一洗氨塔9后与气化密封水管道11来的常温,压力为:8.0?9.0Mpa的密封水逆向接触后,温度为20°C的气体脱除氨后由第一洗氨塔9顶部气相出口进入氨合成用变换气洗涤塔10内,并与贫甲醇液管道32中进入氨合成用变换气洗涤塔10内的贫甲醇液逆向接触,脱除酸性气,成为净化气;所述净化气中CO2 <2(^111,总硫<0.1??111,0130!^25??111;所述第一洗氨塔9底部的冷凝液通过第一洗氨塔9底部液相出口进入到后续处理装置12中;
[0053]八、步骤七中所述的净化气通过氨合成用变换气洗涤塔10顶部气相出口进入液氮洗装置31,液氮洗装置31进一步脱除气体中的CH4、C02、C030H、C0、Ar成分,并配置氮氢比为3:1的合成气送至氨合成装置29去生产合成氨;所述氨合成用变换气洗涤塔10内底部的富甲醇液通过氨合成用变换气洗涤塔10的底部液相出口进入富甲醇液再生装置33内;
[0054]九、步骤一中所述通过第五三通25和第一自调阀15的粗煤气与通过第一变换炉4、第三三通18第三端、第二自调阀16和第一三通20的第三端的变换气混合后成为混合气体,上述混合气体与经过第二变换炉7、第四三通19的第三端、第三自调阀17和第二三通21的第三端的二次变换气混合后进入第二热量和冷凝液回收单元22回收热量和气体中冷凝液成为温度为20 °C的气体,温度为20 °C的气体进入第二洗氨塔23内;
[0055]十、步骤九中所述温度为20°C的气体进入第二洗氨塔23后
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