一种混合煤气净化系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于煤气综合应用技术领域，特别是涉及一种将混合煤气经脱硫、脱碳制备纯氢的净化系统。
【背景技术】
[0002]加压变温连续焦化和气化混合煤气是一种特殊的煤气，与煤焦化产生的焦炉气、煤热解提质副产的煤气成份相类似。该混合煤气的特点主要是含有8~12%的甲烷馏份，在加工处理制取氢气时既要脱硫脱碳，同时必须进行甲烷转化/变换。
[0003]随着混合煤气向有机化工领域的延伸发展，对氢气的纯度要求高、需求量大，但现有的混合煤气制氢气技术普遍存在加工处理煤气量小等问题，如若为增加氢气产量，再并联一套低温甲醇洗和液氮洗装置，投资费用昂贵，使煤气向氢气转化的成本提高，不具有可行性。因此，为满足合成氨(甲醇)生产和有机化工加氢的需要，要求对净化工艺进行优化配置，氨(醇)氢结合的净化工艺需要进一步开发。
【发明内容】
[0004]为了克服现有技术中存在的问题，本实用新型公开了一种新型的混合煤气净化系统，将煤气经耐硫变换冷却装置变换后，经充分预洗后进行脱硫、脱碳得到高纯度氢气。
[0005]本实用新型是通过如下技术方案实现的:
[0006]—种混合煤气净化系统，包括变换冷却装置、预洗装置、脱硫塔、脱碳塔、液氮洗装置、变压吸附装置和甲烷蒸汽转化/C0变换装置，其中:
[0007]变换冷却装置，用于将装置内的混合煤气进行变换冷却处理；
[0008]至少两个预洗装置，所述预洗装置与变换冷却装置连通，用于将经过变换冷却装置处理的部分混合煤气分配到各个预洗装置中进行预处理；
[0009]脱硫塔，所述脱硫塔的进气口与各预洗装置连通，所述脱硫塔的出气口分别与变压吸附装置和脱碳塔连通，所述脱碳塔的出气口与液氮洗装置连通，用于将各预洗装置中的气体汇集到脱硫塔中进行脱硫处理，将脱硫后的气体分成两路进行净化处理得到氢气，；当然，所述脱硫塔与各预洗装置之间可以通过管路连通，也可以将其中一个预洗装置与脱硫塔进行组合，形成上部脱硫塔下部预洗装置的堆积连通方式，将其他预洗装置与脱硫塔仍采用管路连接的复合连通方式；
[0010]甲烷蒸汽转化/C0变换装置，所述甲烷蒸汽转化/C0变换装置的进气口分别与变压吸附装置和液氮洗装置的连通，所述甲烷蒸汽转化/C0变换装置的出气口分别与变压吸附装置和脱碳塔连通，用于将液氮洗装置分离出的C0和014馏分及变压吸附装置中分离出的解析气回收至甲烷蒸汽转化/C0变换装置进行转化，转化成的0)2和Η 2，一部分返送至脱碳塔中部脱碳，一部分送至变压吸附装置脱碳提氢，减少了有效气体4的损失。
[0011]作为一种优选实施方式，所述脱硫塔为低温甲醇洗脱硫塔，所述脱碳塔为低温甲醇洗脱碳塔。
[0012]为了使不同处理量的混合煤气都能得到高效净化，在所述预洗装置与变换冷却装置之间，或/和所述预洗装置与脱硫塔之间加设流量调节阀。
[0013]此外，还可以通过将原脱硫塔及预洗装置的塔盘更换为CTST高效立体传质塔盘，强化甲醇液对混合煤气中含硫组份的吸收。
[0014]本实用新型的混合煤气净化系统，将湿法吸收净化与干法变压吸附净化进行了有机组合，根据待处理混合煤气的量调整预洗装置的开度，从而达到调整脱硫脱碳的处理量，将混合煤气净化系统的煤气处理量可提高一倍，甚至数倍，有效提高混合煤气净化为比的能力。当待处理混合煤气的量超过系统中预洗装置的最负荷时，只需在在变换冷却装置与脱硫塔之间加设合适的预洗装置即可，无需对后续设备进行改动，避免了并联第二套，甚至第三四套低温甲醇洗和液氮洗装置的庞大投资。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型实施例的流程示意图。
[0016]图中:1.变换冷却装置、2.预洗装置、3.低温甲醇洗脱硫塔、4.低温甲醇洗脱碳塔、5.液氮洗装置、6.变压吸附装置、7.甲烷蒸汽转化/C0变换装置。
【具体实施方式】
[0017]为了更好地理解本实用新型，现结合实施例对本实用新型做进一步解释说明。
[0018]如图1所示的混合煤气净化系统，包括变换冷却装置1、两个预洗装置2、低温甲醇洗脱硫塔3、低温甲醇洗脱碳塔4、液氮洗装置5、变压吸附装置6、甲烷蒸汽转化/C0变换装置7，两个预洗装置2的进气口分别与变换冷却装置1连通，两个预洗装置2的出气口与低温甲醇洗脱硫塔3的进气口连通，并在两个预洗装置2的与变换冷却装置1之间的管路上加设调节阀，低温甲醇洗脱硫塔3的出气口分别与变压吸附装置6和低温甲醇洗脱碳塔4连通，低温甲醇洗脱碳塔4与液氮洗装置5连通，变压吸附装置6的解析气出口和液氮洗装置5的馏分出口分别与甲烷蒸汽转化/C0变换装置7连通，甲烷蒸汽转化/C0变换装置7出气口分别与变压吸附装置6和低温甲醇洗脱碳塔4连通。
[0019]具体的工艺过程为:来自变换冷却装置的经变换后的混合煤气分配到两个预洗装置进行预洗高效脱油，再汇集进入低温甲醇洗脱硫塔3进行高效脱硫后，约2/3进入后续低温甲醇洗脱碳塔4脱碳，再送至液氮洗装置5脱除微量的C0和CH4，得到纯氢气；约1/3的混合煤气送至变压吸附装置6，通过不同吸附剂依次选择性脱除C02、C0、CH4及惰性气体，得到纯氢气。
[0020]通过液氮洗深冷分离出的014馈份经复热变为气体，经压缩机加压后送至甲烷蒸汽转化/变换装置7，经转化/变换后气体成份主要为0)2和Η 2，约3/5返送至低温甲醇洗脱碳塔4中部脱碳，2/5送至变压吸附装置6脱碳提氢。
[0021]某集团原有30万吨/年合成氨装置，氨合成气的净化采用低温甲醇洗脱硫脱碳，然后经液氮洗深冷脱除甲烷馏份和微量C0后，配氮气得到氨合成气。由于采用上述混合煤气净化系统后，增加预洗工段的处理量，使该系统对混合煤气净化得到Η2的处理量增加100%，不需要对后续设备进行改动，即可使原30万吨/年合成氨装置成功增产为60万吨/年。
【主权项】
1.一种混合煤气净化系统，其特征在于包括: 变换冷却装置，用于将装置内的混合煤气进行变换冷却处理； 至少两个预洗装置，所述预洗装置与变换冷却装置连通，用于将经过变换冷却装置处理的部分混合煤气分配到各个预洗装置中进行预处理； 脱硫塔，所述脱硫塔的进气口与各预洗装置连通，所述脱硫塔的出气口分别与变压吸附装置和脱碳塔连通，所述脱碳塔的出气口与液氮洗装置连通，用于将各预洗装置中的气体汇集到脱硫塔中进行脱硫处理，将脱硫后的气体分成两路进行净化处理得到氢气； 甲烷蒸汽转化/C0变换装置，所述甲烷蒸汽转化/C0变换装置的进气口分别与变压吸附装置和液氮洗装置的连通，所述甲烷蒸汽转化/C0变换装置的出气口分别与变压吸附装置和脱碳塔连通，用于将液氮洗装置分离出的C0和CH4馏分及变压吸附装置中分离出的解析气回收至甲烷蒸汽转化/C0变换装置进行转化，转化成的0)2和Η 2，一部分返送至脱碳塔中部脱碳，一部分送至变压吸附装置脱碳提氢。2.如权利要求1所述的混合煤气净化系统，其特征在于:所述脱硫塔为低温甲醇洗脱硫塔，所述脱碳塔为低温甲醇洗脱碳塔。3.如权利要求1所述的混合煤气净化系统，其特征在于:所述预洗装置与变换冷却装置之间，或/和所述预洗装置与脱硫塔之间加设流量调节阀。
【专利摘要】本实用新型公开了一种混合煤气净化系统，包括变换冷却装置、至少两个预洗装置、低温甲醇洗脱硫塔、低温甲醇洗脱碳塔、液氮洗装置、变压吸附装置、甲烷蒸汽转化/CO变换装置；所述预洗装置与变换冷却装置连通，所述脱硫塔的进气口与各预洗装置连通，所述脱硫塔的出气口分别与变压吸附装置和脱碳塔连通，所述甲烷蒸汽转化/CO变换装置的进气口分别与变压吸附装置和液氮洗装置的连通；该系统通过加大预洗阶段混合煤气的处理量，并将预洗后的煤气经脱硫处理后分两路进行净化处理，通过调整预洗装置的数量、开度就可以提高混合煤气净化系统的煤气处理量，有效提高混合煤气净化为H2的能力，无需对后续设备进行改动，避免了并联第二套低温甲醇洗和液氮洗装置的庞大投资。
【IPC分类】C10K1/00, C01B3/50, C10K1/04, B01D53/047, B01D53/18, B01D53/00, C10K1/32, B01D53/48
【公开号】CN204958384
【申请号】CN201520675943
【发明人】牛国明, 丁明公, 荣步云, 崔慧峰, 黄海燕
【申请人】天脊煤化工集团股份有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月2日