一种利用煤与天然气联合生产合成气的方法_4

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V,转化气温度922°C,压力2. 5MPa,深度转化气体成分和流量是根据GB/ T17132-1997进行分析的,其分析结果列于表4中。
[0130] 表4 :深度转化气体成分和流量测定结果
[0131]
[0132] 深度转化器34出口温度922°C,压力2. 5MPa的转化气经过提压后送往一段转化 室18,其中5666. 86Nm3/h深度转化气通过上部气体喷嘴37进入一段天然气转化器18, 65168. 9INm3A深度转化气通过下部气体喷嘴38进入一段天然气转化器18。
[0133] 高温合成气通过合成气管道22离开复合反应器16,其温度为800°C,压力为 6. 47MPa,其气体成分及其流量是根据GB/T17132-1997进行分析的,细灰含量是根据GB/ T1574-1995进行分析的,这些分析结果列于下表5中。未转化的碳和原料中的灰分在重力 作用下掉入渣冷却收集室21进入水浴,以粗渣形式通过锁斗40排出,该粗渣温度是72°C, 流量是以干基计3120kg/h。
[0134] 表5 :其合成气的气体成分及其流量测定结果
[0136] 来自复合反应器16的合成气经对流废锅23将温度降至300°C,再经换热粗合成气 管道24进入除尘器25除尘,由粗煤气管道26进入洗涤塔28,对流废锅23吸收合成气释 放的热量后产生78600kg/h的饱和蒸汽。合成气经过洗涤塔28增湿除灰后由净化合成气 管道29送入后续系统作为原料气,洗涤合成气中的灰含量是根据GB/T1574-1995进行分析 的,其灰含量降低到小于〇. 8mg/Nm3,温度211. 4°C,压力6. 27MPa,氢碳比1. 2,气体成分和 流量是根据GB/T17132-1997进行分析的,其分析结果列于表6 :
[0137] 表6 :洗涤合成气的气体成分和流量的测定结果
[0140] 从复合反应器16下部渣冷却收集室21排出的含细灰水,从洗涤塔28排出的含 细灰水经降压后送入含细灰水处理部分的高温热水器42内,与此同时下游工序的冷凝液 也送到高温热水器42中,其中从渣冷却收集室21排出的含细灰水的温度是252°C,流量 36532kg/h,细灰含量以重量计1. 83% ;洗涤塔28排出的含细灰水的温度是244°C,流量 29403kg/h,细灰含量以重量计1. 78% ;该冷凝液的温度是95°C,流量7500kg/h。所述含细 灰水与所述冷凝液通过高温热水器42进行降压降温,将压力控制为0. 9MPa,溶解在水中的 气体溢出进入灰水换热器57,逸出气体总流量12036Nm3/h,其中蒸汽含量以体积计98. 7%, 温度179°C,在灰水换热器57内对脱气水栗56送来的循环灰水加热升温,其循环灰水流量 是76650kg/h,温度109°C,升温后的循环灰水以灰水流量76650kg/h、温度162. 5°C进入洗 涤塔28循环使用;从灰水换热器57排出的气水混合物以气体流量为336Nm3/h、液态水流 量9402kg/h送到气水分离器45,通过气水分离器45后气体从顶部排出,而分离的灰水以流 量9402kg/h、温度155°C再回到脱气水槽55 ;另外,通过高温热水器42所浓缩的含细灰水 以流量638881^/11、细灰含量以重量计2.01%送到低温热水器43,将压力控制在0.1510^, 经降温降压后由顶部逸出气以流量6758Nm3/h、温度128°C送到脱气水槽55,而底部浓缩液 以流量58458kg/h、细灰含量以重量计2. 19%送到负压蒸发器44中,与此同时粗灰渣排放 部分的渣水以流量45061kg/h、细灰含量以重量计1. 2%送到负压蒸发器44,将负压蒸发器 控制在压力-0. 〇3MPa、温度59°C,由负压蒸发器44顶部逸出的气体以流量8373Nm3/h,经 负压冷凝器58后送到负压分离器46,在分离水分后气体送到抽气栗47,负压分离器46分 离液以流量6728kg/h进入储水槽52,负压蒸发器44底部浓缩液以流量96790kg/h、细灰含 量以重量计I. 9%通过澄清槽给料栗49送到澄清槽50。所述浓缩液中的细灰在以所述浓 缩液重量计〇. 001%、分子量在1200~1500万聚丙烯酰胺絮凝剂的作用下进行自然沉降, 然后通过过滤机给料栗53加压后送入真空带式过滤机51,过滤得到浓度以重量计50 %、流 量2797kg/h的细灰,其滤液以流量7925kg/h返回到澄清槽50。澄清槽50溢流水以流量 94993kg/h送到储水槽52,同时抽气栗分离器48分离的灰水以灰水总流量8700kg/h流到 储水槽52。所有流入储水槽52的水经灰水栗54提压后小部分以流量22203kg/h外排处 理,一部分以流量41049kg/h送到脱气水槽55, 一部分以流量47169kg/h返回用作冲洗水, 脱气水槽55同时还需以总流量20769kg/h补充一部分水,其中包括后续系统的冷凝液和原 水,在脱气水槽55内加入天津化工研究院生产的TS系列分散剂,加入量是以脱气水槽55 内灰水重量计70ppm,让水中溶解的不凝气体放空后,灰水以流量76650kg/h、温度109°C经 脱气水栗56提压后送到灰水换热器57,被来自高温热水器42顶部降压逸出汽加热后温度 升高到162. 5°C,再通过灰水换热器57送到洗涤塔28。
[0141] 使用本实施例的煤-天然气联合气化的方法,由投入的气化料浆与天然气量可以 计算出甲醇能耗为36. 3GJ/t。
[0142] 表7:本实施例的甲醇能耗
[0145] 采用相同的投料量进行单一煤气化及天然气转化,得到吨甲醇平均能耗为 42. 88GJ/t,结果列于表8.
[0146] 表8 :单一煤气化及天然气转化的吨甲醇平均能耗
[0148] 在同等生产规模条件下,采用煤-天然气联合气化生产甲醇能耗为36. 3GJ/t,采 用单一煤气化与天然气转化生产甲醇平均能耗为42. 88GJ/t,采用煤-天然气联合气化生 产甲醇能耗降低15. 47%。
[0149] 实施例2 :本发明利用煤与天然气联合生产合成气
[0150] 使用鹤岗精煤及天然气作为原料实施本发明的方法,气化料浆和天然气的投料比 例在Im3料浆比250Nm3天然气。所述原料发热量:28540J/g,主要元素分析结果列于下表9 中,天然气原料规格列于表10中。
[0151] 表9 :煤主要元素分析
[0155] 该实施例的实施方式与实施例1相同,气化温度1350°C,气化压力6. 5Mpa,煤 浆流量67347. 77kg/h,煤气化气化剂消耗28996. OONmVh,天然气13803. 23Nm3/h,气化剂 6722. 56Nm3/h,蒸汽消耗 41305. 68Nm3/h。
[0156] 高温合成气经过上段天然气催化反应管19后,温度降至980°C,再经过下段天然 气催化反应管20换热,合成气降温至780°C进入对流废锅23并产生83700kg/h饱和蒸汽, 合成气温度温度降至330°C。
[0157] 深度转化器34出口有12159. 05Nm3/h深度转化气通过上部气体喷嘴37进入一段 天然气转化器18,有68901. 26Nm3/h深度转化气通过下部气体喷嘴38进入一段天然气转化 器18〇
[0158] 从洗涤塔28出来经过洗涤除尘的合成气送往下一工段,合成气的氢碳比为1. 28。
[0159] 灰水处理工序产生细渣2986kg/h,排放废水23500kg/h。
[0160] 下面将一段转化气气体成分和流量列于表11,深度转化气气体成分和流量列于表 12,从复合反应器16排出的高温合成气气气体成分及其流量列于下表13,洗涤后合成气气 气体成分和流量列于表14 :
[0161] 表11 :一段转化气气体成分和流量
[0162]
[0170] 使用本实施例的煤-天然气联合气化的方法,由投入的气化料浆与天然气量可以 计算出甲醇能耗为37. lGJ/t,其结果列于表15中。
[0171] 表15 :本实施例的甲醇能耗
[0172]
[0174] 采用相同的投料量进行单一煤气化及天然气转化,得到吨甲醇平均能耗为 42. 23GJ/t,其结果列于表16中。
[0175] 表16 :单一煤气化及天然气转化的吨甲醇平均能耗
[0176]
[0177] 在同等生产规模条件下,采用煤-天然气联合气化生产甲醇能耗为37. lGJ/t,采 用单一煤气化与天然气转化生产甲醇平均能耗为42. 23GJ/t,采用煤-天然气联合气化生 产甲醇能耗降低12. 15%。
[0178] 实施例3 :本发明利用煤与天然气联合生产合成气
[0179] 使用内蒙煤及天然气作为原料实施本发明的方法,气化料浆和天然气的投料比例 在Im3料楽;比460Nm3天然气。所述原料发热量:24400J/g,主要元素分析结果列于表17和 18中:
[0180] 表17:煤主要元素分析
[0184] 该实施例的实施方式与实施例1相同,气化温度1400°C,气化压力6. 5Mpa,煤 浆流量55401. 78kg/h,煤气化气化剂消耗19915. 64Nm3/h,天然气26173. 06Nm3/h,气化剂 13989. 94Nm3/h,蒸汽消耗 61135. 49Nm3/h。
[0185] 高温合成气经过上段天然气催化反应管19后,温度降至950°C,再经过下段天然 气催化反应管20换热,合成气降温至700°C进入对流废锅23并产生98500kg/h饱和蒸汽, 合成气温度温度降至350°C。
[0186] 深度转化器34出口有13773. 27Nm3/h深度转化气通过上部气体喷嘴37进入一段 天然气转化器18,有123959. 41Nm3/h深度转化气通过下部气体喷嘴38进入一段天然气转 化器18。
[0187] 从洗涤塔28出来经过洗涤除尘的合成气送往下一工段,合成气的氢碳比为2. 0。
[0188] 灰水处理工序产生细渣41405. 5kg/h,排放废水25500kg/h。
[0189] 下面
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