一种高压燃料气脱硫装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及合成氨技术领域，具体涉及一种高压燃料气脱硫装置。
【背景技术】
[0002]来自界区的天然气经过过滤和分离后，一部分作为原料，一部分作为一段转化炉、开工锅炉、火炬和开工加热炉的燃料。为从根本上减少燃烧烟气产生的SO2，各加热炉和锅炉的所用的燃料天然气都要经过常温氧化铁脱硫。根据脱硫催化剂的特性，催化剂脱硫的最佳温度范围为10-50°c，这样既能满足脱硫率，又能保护催化剂的常温温活性。
[0003]在现有的以天然气为燃料的合成氨工艺流程中，燃料气来自天然气管网，其温度通常在10°C左右或者更低，不能实现脱硫催化剂最佳脱硫活性。另外，在进入燃料气管网前，高压的燃料天然气需降低压力到燃料气管网压力，减压后的燃料气将降温到-20°c以下。长达几百米的燃料管网管道、诸多管件、阀门及仪表测量元件等都需采用成本较高的低温碳钢。燃料气若不进行处理，不仅会影响脱硫效果，造成环境污染，还将会极大的提高工程成本，造成投资过高。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种提高燃料天然气脱硫效果并降低燃料天然气管网成本的高压燃料气脱硫装置。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为:
[0006]一种高压燃料气脱硫装置，用于蒸汽合成工艺，包括:
[0007]燃料天然气进气管；
[0008]燃料天然气预热器，所述燃料天然气预热器的进气口与所述燃料天然气进气管相连通，所述燃料天然气预热器用于将从所述燃料天然气进气管进入到所述燃料天然气预热器的燃料天然气加热；
[0009]氧化铁脱硫反应器，所述氧化铁脱硫反应器的进气口与所述燃料天然气预热器的出气口相连通，用于对进入所述氧化铁脱硫反应器的燃料天然气进行脱硫。
[0010]进一步地，所述蒸汽合成工艺包括蒸汽系统，所述蒸汽系统的低压蒸汽出口通过低压蒸汽管路与所述燃料天然气预热器相连通，所述燃料天然气预热器通过所述蒸汽系统产生的低压蒸汽的余热进行换热。
[0011]与现有技术相比，本实用新型技术方案产生的有益效果为:
[0012]本实用新型采用了燃料天然气预热器，升高了燃料天然气在进入氧化铁脱硫反应器时的温度，保证了燃料天然气在氧化铁脱硫反应器中的反应温度。因此，可以提高燃料天然气的脱硫效果。同时，由于采用了燃料天然气预热器，将燃料天然气管网按照燃料天然气预热后减压到管网压力温度进行设计，此时减压后的燃料天然气温度在常温范围内，因此燃料天然气管网的所有管道、管件、阀门及仪表测量元件等都无需采用低温碳钢材料，进而大大降低了成本。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型实施例提供的一种高压燃料气脱硫装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案进行详细描述。
[0015]如图1所示，本实用新型实施例提供一种高压燃料气脱硫装置，用于蒸汽合成工艺，包括:燃料天然气进气管1、燃料天然气预热器2和氧化铁脱硫反应器3。所述燃料天然气预热器2的进气口与所述燃料天然气进气管I相连通，所述燃料天然气预热器2用于将从所述燃料天然气进气管I进入到所述燃料天然气预热器2的燃料天然气加热；所述氧化铁脱硫反应器3的进气口与所述燃料天然气预热器2的出气口相连通，用于对进入所述氧化铁脱硫反应器3的燃料天然气进行脱硫。由于升高了燃料天然气在进入氧化铁脱硫反应器3时的温度，进而保证了燃料气在脱硫反应器3的反应温度，可以提高燃料天然气的脱硫效果。同时，高压的燃料天然气经过燃料天然气预热器2预热后再减压的温度在常温范围内，因此，燃料天然气管网7的所有管道、管件、阀门及仪表测量元件等都无需采用低温碳钢材料，进而大大降低了成本。
[0016]进一步地，所述蒸汽合成工艺包括蒸汽系统，所述蒸汽系统的低压蒸汽出口通过低压蒸汽管路4与所述燃料天然气预热器3相连通，所述燃料天然气预热器3通过所述蒸汽系统产生的低压蒸汽的余热进行换热。低压蒸汽经过换热后变成低压蒸汽凝液，通过低压蒸汽凝液管路5排出。采用低压蒸汽的余热对燃料天然气预热器3进行加热，不仅能满足蒸汽合成工艺的需求，还能实现减少排放，利用资源，降低能耗的目的。
[0017]本实用新型在使用过程中，高压的燃料天然气通过燃料天然气进气管I直接进入燃料天然气预热器2进行预热，然后燃料天然气进入氧化铁脱硫反应器3进行脱硫；脱硫后的燃料天然气经过设置在氧化铁脱硫反应器3和燃料天然气管网7之间的燃料天然气减压阀6减压，减压后的燃料天然气进入燃料天然气管网7，做为一段转化炉、开工锅炉、火炬和开工加热炉的燃料。
[0018]实施例1:
[0019]以某设计方案中的燃料天然气部分为例，经天然气分离器分离后，冬季气体压力为1.5MPa，温度为3.9°C，夏季气体压力为5.1MPa，温度为10°C。以满足环保和降低成本的需要，下游氧化铁脱硫反应器的反应温度在10-50°C左右，并且减压到燃料气管网压力后燃料气温度不能过低。否则不仅不能达到最佳脱硫效果，而且燃料天然气管网的投资成本过大，因此需要预热到40°C左右。根据计算，冬季和夏季的燃料天然气经过燃料天然气预热器，温度升至40°C，再进入氧化铁脱硫反应器反应。最后经过减压阀后，进入燃料气管线的燃料气温度均在10°C以上。因此，燃料天然气管网的气管线、管件、阀门及仪表测量元件等都采用普通碳钢材料即可。
[0020]本实用新型实施例产生的有益效果如下:
[0021]1、由于采用了燃料天然气预热器，升高了燃料气在进入氧化铁脱硫反应器时的温度，进而保证了燃料气在氧化铁脱硫反应器的反应温度。因此，可以实现燃料天然气的脱硫效果。
[0022]2、由于采用了燃料天然气预热器，将燃料气管网按照燃料气预热后减压到管网压力温度进行设计。此时减压后的燃料气温度在常温范围内，因此燃料气管网的所有管道、管件、阀门及仪表测量元件等都无需采用低温碳钢材料，进而大大降低了成本。
[0023]3、低压蒸汽为低位热能用途较少，一般多用于采暖、洗浴、伴热等等。夏季多余低压蒸汽蒸汽采用对空排放，这不仅造成环境污染，而且造成较大的能源浪费。采用低压蒸汽余热对天然气预热器进行加热，不仅能满足工艺需求，还能实现减少排放，利用资源，降低能耗。
[0024]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高压燃料气脱硫装置，用于蒸汽合成工艺，其特征在于，包括: 燃料天然气进气管； 燃料天然气预热器，所述燃料天然气预热器的进气口与所述燃料天然气进气管相连通，所述燃料天然气预热器用于将从所述燃料天然气进气管进入到所述燃料天然气预热器的燃料天然气加热； 氧化铁脱硫反应器，所述氧化铁脱硫反应器的进气口与所述燃料天然气预热器的出气口相连通，用于对进入所述氧化铁脱硫反应器的燃料天然气进行脱硫。
2.如权利要求1所述的高压燃料气脱硫装置，其特征在于，所述蒸汽合成工艺包括蒸汽系统，所述蒸汽系统的低压蒸汽出口通过低压蒸汽管路与所述燃料天然气预热器相连通，所述燃料天然气预热器通过所述蒸汽系统产生的低压蒸汽的余热进行换热。
【专利摘要】本实用新型涉及合成氨技术领域，具体涉及一种高压燃料气脱硫装置，包括：燃料天然气进气管；燃料天然气预热器，所述燃料天然气预热器的进气口与所述燃料天然气进气管相连通，所述燃料天然气预热器用于将从所述燃料天然气进气管进入到所述燃料天然气预热器的燃料天然气加热；氧化铁脱硫反应器，所述氧化铁脱硫反应器的进气口与所述燃料天然气预热器的出气口相连通，用于对进入所述氧化铁脱硫反应器的燃料天然气进行脱硫。本实用新型升高了燃料天然气在进入氧化铁脱硫反应器时的温度，可以提高燃料天然气的脱硫效果。同时，减压后的燃料天然气温度在常温范围内，因此燃料天然气管网无需采用低温碳钢材料，进而大大降低了成本。
【IPC分类】C10L3-10
【公开号】CN204369834
【申请号】CN201420816202
【发明人】陈萍, 万克西, 文征, 李春燕
【申请人】中国石油天然气股份有限公司, 中国寰球工程公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月19日