一种闪蒸气的处理系统及具有其的甲醇合成系统的制作方法

本实用新型涉及煤化工领域，具体而言，涉及一种闪蒸气的处理系统及具有其甲醇合成系统。

背景技术：

煤的洁净与高效利用是当今我国能源与环保领域中的重大技术课题，也是我国国民经济持续发展的关键技术之一。

煤气化是将一次能源转化为洁净的二次能源的主要途径，目前国内的气化装置均有多套气化系统(按照典型的每台炉的投煤量1500t/d计)组成，分别对应多套闪蒸黑水处理系统，正常生产时均有1套或2套备用，每套高压闪蒸罐产生的闪蒸气的气量约为800Nm³/h(湿气)，温度为70℃，压力为0.2MPa(G)。闪蒸气原本设计是送到硫磺回收装置处理，经硫磺回收装置内的急冷塔、吸收塔吸收后进入硫磺回收尾气焚烧炉内燃烧。由于闪蒸气中含有一定量的灰分及水分，会给硫磺回收装置带来如下影响：1)水含量偏高，大量的水被带入蒸汽发生器，与加氢尾气混合后形成酸性水，造成蒸汽发生器封头腐蚀；2)闪蒸气中夹带煤灰较多，长周期运转将导致胺液系统污染，硫磺回收装置内的急冷塔、吸收塔压差上涨，同时烟气中二氧化硫排放量也随之上涨，进而导致排放超标。

目前根据闪蒸气的实际组分情况，为了避免对后续系统运营造成安全和环保上的破坏。闪蒸气全部通过控制阀送往高压富氢火炬燃烧，该种运行方式会造成环保的危害，同时对火炬系统的安全稳定运行也有一定的影响，且增加了装置的危险性。

因此，在减轻环保压力、减少物料损失的同时能够保持设备正常稳定地生产一直是本领域技术人员的目标和亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种闪蒸气的处理系统及具有其甲醇合成系统，以解决现有技术中影响生产的安全稳定性、污染环境和浪费物料的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种闪蒸气的处理系统，闪蒸气的处理系统用于与闪蒸气输送管线连通，处理系统包括顺次连通的闪蒸气洗涤塔、气液分离器和压缩机，闪蒸气洗涤塔用于与闪蒸气输送管线连通。

进一步地，处理系统还包括压力调节装置，并且压力调节装置设置于闪蒸气输送管线上。

进一步地，闪蒸气洗涤塔设置有洗涤水进水口。

进一步地，处理系统还包括除沫器，除沫器设置于闪蒸气洗涤塔内部。

进一步地，除沫器是丝网除沫器。

进一步地，除沫器上设置有脱盐水进水口。

进一步地，闪蒸气洗涤塔具有洗涤塔第一出口和洗涤塔第二出口，洗涤塔第一出口与气液分离器的入口连通，处理系统还包括灰水回收装置，灰水回收装置与洗涤塔第二出口连通。

进一步地，处理系统还包括：灰水输送管线，分别与灰水回收装置和洗涤水进水口连通；灰水泵，设置在灰水输送管线上。

进一步地，处理系统还包括第一液位控制装置，第一液位控制装置设置于洗涤塔第二出口与灰水回收装置之间。

进一步地，气液分离器具有分离器第一出口和分离器第二出口，分离器第一出口与压缩机连通，以及分离器第二出口与灰水回收装置连通。

进一步地，处理系统还包括第二液位控制装置，第二液位控制设置于分离器第二出口与灰水回收装置之间。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种甲醇合成系统，包括变换冷却器、变换洗氨塔5、脱氨塔、低温甲醇洗涤单元和合成单元，甲醇合成系统还包括上述的闪蒸气的处理系统，闪蒸气的处理系统中的压缩机与变换冷却器连通。

应用本实用新型的技术方案，提供了一种闪蒸气的处理系统，该处理系统包括顺次连通的闪蒸气洗涤塔、气液分离器和压缩机，闪蒸气洗涤塔用于与闪蒸气输送管线连通。采用上述处理系统实现了闪蒸气由放空燃烧改为回收利用，并降低了碳排放量；上述处理系统投资小、回收期短，实施起来简单易行，运行操作简单，维护成本低，且实施方便，运行成本低、设备维护简单易行，极易进行推广应用，可实施性强；在实施后，可有效避免原设计出现的灰分堵塞问题及设备腐蚀问题，大大提高了装置运行的稳定性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型提供的一种闪蒸气的处理系统的连接关系示意图；

图2示出了本实用新型提供的一种甲醇合成系统的局部连接关系示意图；以及

图3示出了本实用新型提供的另一种甲醇合成系统的局部连接关系示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、闪蒸气洗涤塔；2、气液分离器；3、压缩机；4、变换冷却器；5、变换洗氨塔；6、脱盐水；7、低压灰水；8、闪蒸气；9、变换闪蒸气；10、变换气；11、灰水回收装置；12、低温甲醇洗涤单元；13、脱氨塔；24、脱盐水加热器；27、火炬；28、硫回收单元；30、新鲜水；38、洗涤水。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

正如背景技术中所介绍的，现有技术中的闪蒸气存在安全和环保上的问题，并且存在物料损失。闪蒸气中有效气体(CO+H2)含量较高，回收利用价值高。经测算，若将闪蒸气回收利用，预计可回收有效气体量(按照5台气化炉计)约1600Nm³/h，送往甲醇合成装置能够生产甲醇约0.73t/h(按照2200Nm³/h合成气折合1吨甲醇计算)，一年可增加经济效益760万元。

现有技术中的闪蒸气体通常包括如下组分(V％)：

本实用新型针对上述问题进行研究，提出了一种闪蒸气的处理系统，该闪蒸气的处理系统用于与闪蒸气输送管线连通，如图1所示，该处理系统包括顺次连通的闪蒸气洗涤塔1、气液分离器2和压缩机3，闪蒸气输送管线、闪蒸气洗涤塔1、闪蒸气洗涤塔1用于与上述闪蒸气输送管线连通。

本实用新型的上述处理系统将闪蒸气由放空燃烧改为回收利用，降低了碳排放量，多产甲醇，降低了单位吨甲醇单耗原料煤；洗涤后闪蒸气切向进入气液分离器2，可实现最大限度的分离冷凝液；可有效避免原设计出现的灰分堵塞问题及设备腐蚀问题，大大提高了装置运行的稳定性。

在本实用新型的上述处理系统中，为了有利于安全生产，在一种优选实施方式中，处理系统还设置有压力调节装置，并且压力调节装置设置于闪蒸气输送管线上。优选地，压力调节装置是压力调节阀。其中，闪蒸气经由闪蒸气输送管线进入闪蒸气洗涤塔1的底部。闪蒸气可以是来自气化装置的闪蒸气8和来自变换装置的变换闪蒸气9的混合气体。优选地，来自变换装置的变换闪蒸气9同样经过压力调节。

在本实用新型的上述处理系统中，为了除去夹带液沫，优选地，处理系统还包括除沫器，该除沫器设置于闪蒸气洗涤塔1内部。优选地，除沫器是丝网除沫器。并且，为了清洗丝网除沫器，更优选地，除沫器上设置有脱盐水进水口，用于通入脱盐水6，如图1所示。本实用新型中洗涤塔填料层使用脱盐水对除沫器填料进行冲洗，该特殊设计避免了除沫器填料污堵，确保闪蒸气洗涤塔1的除沫效果。

在一种优选的实施方式中，处理系统还设置有灰水回收装置11。优选地，灰水回收装置11是灰水沉降槽。更优选地，闪蒸气洗涤塔1设置有洗涤塔第一出口和洗涤塔第二出口，洗涤塔第一出口与气液分离器2连通，以及洗涤塔第二出口与灰水回收装置11连通。更优选地，气液分离器2设置有分离器第一出口和分离器第二出口，分离器第一出口与压缩机3连通，以及分离器第二出口与灰水回收装置11连通。进一步优选地，处理系统还包括灰水输送管线和灰水泵，灰水输送管线分别与上述灰水回收装置11和闪蒸气洗涤塔1的洗涤水进水口连通，灰水泵设置于灰水输送管线上。本实用新型充分利用系统内部水循环利用，未增加新鲜水耗，节约了用水。

在上述优选的实施方式中，为了便于内部水回收，更为优选地，处理系统还设置有第一液位控制装置，液位控制装置设置于洗涤塔第二出口与灰水回收装置11之间；并且，更为优选地，处理系统还设置有第二液位控制装置，液位控制设置于分离器第二出口与灰水回收装置11之间。

本实用新型还提出了一种包括闪蒸气的处理系统的甲醇合成系统，如图2所示，该甲醇合成系统包括闪蒸气输送管线、变换冷却器4、变换洗氨塔5、低温甲醇洗涤单元12、脱氨塔13和后续的合成单元，且该甲醇合成系统还包括上述的闪蒸气的处理系统，闪蒸气的处理系统中的闪蒸气洗涤塔1、闪蒸气的处理系统中的气液分离器2、闪蒸气的处理系统中的压缩机3、变换冷却器4和变换洗氨塔5顺次连通。

本实用新型目前在国内外暂无可替代方案。

下面结合实施例进一步说明本实用新型提供的闪蒸气的处理系统及具有其的甲醇合成系统。

实施例1

如图1和2所示，本实施例提供一种包括闪蒸气的处理系统的甲醇合成系统，其中气化装置闪蒸气去硫回收装置总管的闪蒸气8(50℃、0.4MPa(G))，于界区总阀前接一支管，经压力调节阀调压为0.3MPa(G)与变换装置来的变换闪蒸气9(70℃、0.7MPa(G))，同样经压力调节阀调节压力至0.3MPa(G)混合后(53℃、0.3Mpa(G))进入闪蒸气洗涤塔1底部与闪蒸气洗涤塔1塔顶喷入的低压灰水7，在塔盘间进行逆向接触，降低温度，并洗涤气体中夹带的灰粒(煤粉)。洗涤净化后的闪蒸气经除沫器，除去夹带液沫后由塔顶排出，而后切线进入气液分离器2进行气液分离。分离水分后的闪蒸气，经压缩机3加压到6.5Mpa(G)后送往变换洗氨塔5前的变换冷却器4的入口处。

闪蒸气洗涤塔1顶部所使用的低压灰水由灰水回收装置11的灰水泵供给，无需消耗新鲜水。洗涤后的灰水通过闪蒸气洗涤塔1液位控制阀通过塔底部的灰水回收管线送往灰水回收装置11；位于洗涤塔顶的丝网除沫器上配置有脱盐水进水口，定期或不定期的喷入脱盐水6用以清洗丝网除沫器。

气液分离器2分离出的冷凝液，汇入闪蒸气洗涤塔1塔底部的灰水回收管线，整个系统水全部实现回收利用。

实施例2

如图2和3所示，本实施例提供一种包括闪蒸气的处理系统的甲醇合成系统，从气化装置闪蒸气总管去硫回收阀前配管线将闪蒸气8引入到闪蒸气洗涤塔1底部，经过洗涤塔水浴后上升，与洗涤塔塔盘洗涤水进行逆向接触，降低温度，并洗涤气体中夹带的灰粒(煤粉)。洗涤水由气化装置冲洗水泵提供的新鲜水供给，压力为1.3Mpa(G)。洗涤后的洗涤水通过洗涤塔液位控制阀送往灰水回收装置11。

经洗涤除杂后的闪蒸气由气液分离器2分离水分后进入压缩机3加压到6.5Mpa(G)送往脱盐水加热器24前进入变换气系统，最终经脱氨、脱硫、脱碳后送至合成系统合成甲醇。分离出的冷凝液由液位控制阀送往灰水回收装置11循环利用。

在图3中，PT表示压力变送器，即压力调节装置；LT表示液位变送器，即液位控制装置。

其中，来自总管的闪蒸气8在去火炬27燃烧和去硫回收单元28之前经由支管进入闪蒸气洗涤塔1的底部；来自冲洗水泵的新鲜水30从洗涤水入口喷入闪蒸气洗涤塔1；洗涤后的洗涤水通过洗涤塔液位控制阀送往灰水回收装置11；经洗涤除杂后的闪蒸气由气液分离器2分离水分后进入压缩机3；气液分离器2分离出的冷凝液由液位控制阀送往灰水回收装置11；经由压缩机3加压后与变换气10送往脱盐水加热器24和变换冷却器4；再进入变换洗氨塔5，洗涤水38从变换洗氨塔5上部喷入；处理后的气体进入气液分离器2，低温变换冷凝液被送往脱氨塔13。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

本实用新型的实施例提供了一种闪蒸气处理系统及具有其的甲醇合成系统，通过将气化高压闪蒸气经过洗涤、除杂分离及压缩提压回收后，再并入水煤气变换装置中经低温甲醇洗脱硫脱碳后送入后续系统合成甲醇，在未增加原料煤投入的前提下，多产甲醇，从而降低了单位吨甲醇单耗原料煤。通过该系统处理闪蒸气可以降低了碳排放量，提高了原料利用率，有利于环境保护，并且有效避免灰分堵塞问题及设备腐蚀问题，从而提高生产的安全性和稳定性。本实用新型的实施例中洗涤塔填料层使用脱盐水对除沫器填料进行冲洗，该特殊设计避免了除沫器填料污堵，确保洗涤塔的除沫效果。此外，本实用新型的实施例中使用的洗涤水可以来自回收利用的灰水，充分利用系统内部水循环利用，未增加新鲜水耗，节约了用水。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，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。