一種煤氣與合成氨生產系統及氣化爐煤氣回收方法
2023-07-31 11:49:51
一種煤氣與合成氨生產系統及氣化爐煤氣回收方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及能源化工、環保技術領域，尤其涉及一種魯奇爐合成氨生產系統，可以開爐點火期間所產生的煤氣及停爐卸壓煤氣進行回收利用。
【背景技術】
[0002]魯奇氣化爐是煤化工行業中重要的碎煤氣化裝置，在使用魯奇氣化爐的生產過程中，將爐中碎煤經過升溫、點火、切氧、提壓、並氣等過程後進入生產狀態，所產生的粗煤氣送變換進入合成氨工藝裝置進行化工生產。
[0003]而魯奇氣化爐在點火開爐時，需進行如下步驟:首先用過熱蒸汽將爐中炭塊升溫5-6小時，繼而進行空氣點火，點火成功後連續運行4?6小時，同時將所產空氣煤氣放空;第三步則是停止空氣向魯奇氣化爐的輸入，改換通入氧氣製備煤氣，即切氧，養爐提溫;第四步則是將系統升壓4?6小時，同時對煤氣爐各連接部件進行熱緊消漏，將所產煤氣一部分進行放空，一部分進行煤氣爐提壓;待魯奇氣化爐中煤氣壓力略高於後續系統的壓力時，關閉煤氣放空將氣體併入總管送變換生產，並且調整生產煤氣的氣量以穩定爐況。
[0004]在上述工藝的生產過程中，實際上空氣點火約一小時，爐子出口煤氣分析02<
0.2%,即己產出合格的空氣煤氣，空氣每小時用量在2000m3左右，產氣量在2500m3/h，5小時應在1000m3以上(因氮氣含量高無回收價值)。切氧後用O2量大於等於1800m3/h，產煤氣量應2 10000m3/h，養爐升壓5小時應在60000m3以上。現有工藝設計在魯奇氣化爐點火開爐期間所產煤氣全部送到開工火炬放空燃燒，現行生產模式全部放空燃燒，這造成了極大的浪費，如果能夠將這些煤氣進行回收利用，將能夠節約相當的成本，並且能夠降低消耗，減少大氣汙染。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種氣化爐開爐點火煤氣回收方法，用以解決魯奇氣化爐點火開爐期間所產生煤氣浪費的問題。還提供了一種氣化爐煤氣生產系統以及合成氨生產系統。
[0006]為實現上述目的，本發明的方案包括:
[0007]—種氣化爐開爐點火煤氣回收方法，開爐點火過程中，在設定時間或者檢測到開爐點火煤氣達到設定標準時，對開爐點火煤氣進行冷卻、加壓處理後回收利用。
[0008]進一步的，通過測定氣化爐出口煤氣的氧含量來檢測開爐點火煤氣是否達到設定標準。
[0009]進一步的，所述設定標準為氧含量不大於0.2%。
[0010]一種氣化爐煤氣生產系統，包括順次連接的粗煤氣製取裝置和粗煤氣淨化裝置，粗煤氣製取裝置還通過煤氣放空燃燒管路連接開工火炬，還包括煤氣回收管路，所述煤氣回收管路進氣端連接所述煤氣放空燃燒管路，出氣端連接所述粗煤氣淨化裝置，所述煤氣回收管路中依次設有冷卻器和壓縮機。[0011 ]進一步的，所述冷卻器和壓縮機之間還設有氣櫃。
[0012]進一步的，還包括煤鎖，煤鎖氣的送氣管路連接所述氣櫃進氣口。
[0013]進一步的，所述煤氣放空燃燒管路兩端設有第一開關閥和第二開關閥；
[0014]進一步的，所述冷卻器的進氣口連接有第三開關閥，所述水冷器的出氣口連接第四開關閥。
[0015]優選的，還包括控制裝置，所述氣化爐出氣口還設置有用於檢測氧含量的氣體檢測裝置，所述控制裝置採樣連接所述氣體檢測裝置，控制連接所述第一、第二、第三、第四開關閥。
[0016]一種合成氨生產系統，其特徵在於，包括上述的氣化爐煤氣生產系統，還包括連接氣化爐生產系統中的粗煤氣淨化裝置的氨合成裝置。
[0017]本發明提供的一種氣化爐開爐點火煤氣回收方法，能夠在開爐點火煤氣達到生產煤氣的合格標準後，對開爐點火煤氣進行回收，從而有效的避免了開爐點火煤氣的浪費，節能減耗效果顯著。
[0018]本發明還提供了一種氣化爐煤氣生產系統，通過在氣化爐煤氣生產系統中增加煤氣回收管路，將合格的開爐點火煤氣進行冷卻、壓縮後進行處理，有效的避免了開爐點火過程中產生煤氣的浪費，提高了廢氣的利用率。
[0019]本發明提供的一種氣化爐合成氨生產系統，能夠有效的回收在魯奇氣化爐點火開爐期間所產生的煤氣，並將這些煤氣送往後續工序繼續生產處理，極大的減少了浪費，提高了廢氣回收利用率，節能減耗效果顯著。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明魯奇爐合成氨生產系統示意圖；
[0021 ]圖2是詳細的魯奇爐合成氨生產系統圖；
[0022]圖3是控制結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。
[0024]為了說明本發明的煤氣生成裝置，使用魯奇氣化爐，下面以一個魯奇爐合成氨生產系統來進行說明。之所以使用魯奇爐合成氨生產系統為例來進行說明，是因為氣化爐所產生的煤氣經過煤氣淨化裝置後出來的煤氣，可以用來生產多種產品，如果所連接的為氨合成裝置則為合成氨生產系統，如果連接的為其他生產設備，則為其他產品的生產系統。
[0025]下面具體以合成氨生產系統為例來進行說明。
[0026]如圖1所示，是本發明魯奇爐合成氨生產系統示意圖，包括由氣化爐、洗氣塔、廢熱鍋爐組成的粗煤氣製取裝置，由一氧化碳變換裝置、低溫甲醇洗、夜氮洗裝置構成的粗煤氣淨化裝置，還包括煤鎖、氣櫃、壓縮機，以及開工火炬在內的煤氣放空燃燒裝置；由於本發明的改進點主要在煤氣製取部分，因此，為了更加清晰的理解本發明的技術方案，增加附圖2來更明確的說明，從圖2中可以看出，氣化爐依次連接洗氣塔、廢熱鍋爐、氣液分離器、一氧化碳變換裝置，一氧化碳變換裝置後續連接合成氨生產系統的其他設備;另一方面，氣化爐還連接有煤鎖，煤鎖又依次連接氣櫃、壓縮機，然後又連接到一氧化碳變換裝置。煤鎖還連接有開工火炬，開工火炬又連接到氣液分離器的氣相出口，在開工火炬與氣液分離器的連接管道上設置有煤氣去火炬閥2和閥3，閥2設置的位置靠近氣液分離器的氣相出口，閥3設置的位置靠近開工火炬;煤鎖與氣櫃相連的出氣管道上還設置有閥5，煤鎖與氣櫃相連的進氣管道上設置有閥4，閥4、閥5的位置靠近煤鎖出氣口；煤鎖與開工火炬相連時，通過閥5、閥6連接到開工火炬，閥6的位置靠近開工火炬;氣液分離器與一氧化碳變換裝置相連的管道上設置有煤氣輸送閥門即閥I，閥I的位置靠近一氧化碳變換裝置。
[0027]上述都是合成氨生產系統中的常規生產設備，屬於比較成熟的技術，下面才是本發明的創新所在。在本發明的合成氨生產系統中還設置有水冷器，水冷器的進氣口通過閥7連接到開工火炬與氣液分離器相連的連接管道上，水冷器的出氣口通過閥8連接到煤鎖與氣櫃相連的出氣管道上，通過該水冷器可以將魯奇氣化爐點火開爐期間產生的煤氣進行冷卻，進而回收再利用。
[0028]上述給出了本發明一種魯奇爐合成氨生產系統的裝置結構，下面重點說明基於本發明的合成氨生產系統如何對魯奇氣化爐開爐點火過程中所產生煤氣進行回收。在常規工藝中，魯奇氣化爐開爐點火過程中所產生的煤氣是送往開工火炬進行燃燒放空的，具體過程如下:關閉煤氣送變換閥門(即閥I)，將煤氣去火炬閥門(閥2和閥3)打開至全部開放，等到氣化爐升壓點火成功、空氣養爐結束改用氧氣作氣化劑時，用閥2控制，進行系統升壓，在升壓過程中通過閥2的開度控制升壓速度，當氣化爐煤氣壓力略大於送變換煤氣總管壓力時，關閉送火炬閥(閥2和閥3)，並打開煤氣送變換閥門(閥I)將煤氣送變換總管。當氣化需要停一臺氣化爐卸壓時，先關閉煤氣送變換閥(閥I)，適當開啟送火炬閥(閥2)以控制氣化爐卸壓速度，然後將送火炬閥(閥3)全開，以將煤氣送往開工火炬來燃燒放空。
[0029]而通過本發明的一種基於魯奇氣化爐的合成氨生產系統，則可以將開爐點火過程中的合格煤氣進行回收利用，具體過程如下:準備回收點火煤氣至氣櫃(氣櫃工作壓力3kpa)，同時通知煤鎖氣壓縮機崗位開啟備用壓縮機以控制氣櫃高度，然後關閉火炬進口閥(閥3)、打開回收管線水冷器的進口閥門閥7和出口閥門閥8，適當開啟送火炬閥門(閥2)以控制煤氣升壓速度，開始對開爐點火煤氣的回收。當回收結束時，關閉閥2、閥7、閥8，通知壓縮機崗位停止備用壓縮機控制好氣櫃高度，上述即為基於本發明的開爐點火煤氣的回收過程。
[0030]上述實施例中，氣櫃和壓縮機為煤氣回收管路和煤鎖氣進氣管路、煤鎖氣出氣管路共用，作為其他實施方式，在沒有煤鎖氣卸壓時，氣櫃和壓縮機單獨為煤氣回收管路設置。
[0031]在上述實施例中，閥2的作用在於開爐點火煤氣進行放空燃燒或回收利用時，通過閥2開度的控制來控制向外輸出煤氣的壓力，而閥3的作用在於隔斷外部大氣環境與合成氨生產系統的連接。閥7和閥8的作用在於接通開爐點火迴路煤氣，進行回收。
[0032]本實施例中，對閥2、閥3、閥6、閥7的控制，主要是檢測氣化爐出口煤氣，然後由控制系統控制上述各閥門的開合，從圖3中可以看出，氣體檢測裝置檢測氣化爐出口的氣體，控制系統採樣連接氣體檢測裝置，然後控制系統還控制連接各開關閥，第一開關閥、第二開關閥、第三開關閥、第四開關閥。
[0033]氣化爐煤氣生產系統實施例
[0034]上述合成氨生產系統實施例中，已經對氣化爐煤氣生產系統做出了詳細介紹，在此不再贅述。
[0035]氣化爐開爐點火煤氣回收方法實施例
[0036]上述合成氨生產系統實施例中，已經對氣化爐開爐點火煤氣回收方法做出了詳細介紹，在此不再作詳細說明。但在上述合成氨生產系統實施例中，是檢測到氣化爐出口處煤氣達到設定標準後對開爐點火煤氣進行回收，作為其他實施方式，還可以是設定一定時間後，直接對開爐點火煤氣進行回收，比如，在本發明所採用的合成氨生產系統中，可以是設置成開爐點火I小時後對開爐點火煤氣進行回收。另外，不僅是開爐點火過程，上述方法也可用於氣化爐停爐卸壓煤氣的回收利用，即在停爐卸壓過程中，在達到設定時間或者煤氣達到設定標準時進行回收利用，所使用的系統仍然是以上實施例中給出的生產系統。
[0037]以上給出了本發明具體的實施方式，但本發明不局限於所描述的實施方式。在本發明給出的思路下，採用對本領域技術人員而言容易想到的方式對上述實施例中的技術手段進行變換、替換、修改，並且起到的作用與本發明中的相應技術手段基本相同、實現的發明目的也基本相同，這樣形成的技術方案是對上述實施例進行微調形成的，這種技術方案仍落入本發明的保護範圍內。
【主權項】
1.一種氣化爐煤氣回收方法，其特徵在於，開爐點火過程/停爐卸壓過程中，對所產生的煤氣，在達到設定時間或者檢測到開爐點火煤氣達到設定標準時，對開爐點火煤氣進行冷卻、加壓處理後回收利用。2.根據權利要求1所述的一種氣化爐煤氣回收方法，其特徵在於，通過測定氣化爐出口煤氣的氧含量來檢測開爐點火煤氣是否達到設定標準。3.根據權利要求2所述的一種氣化爐煤氣回收方法，其特徵在於，所述設定標準為氧含量不大於0.2%。4.一種氣化爐煤氣生產系統，包括順次連接的粗煤氣製取裝置和粗煤氣淨化裝置，粗煤氣製取裝置還通過煤氣放空燃燒管路連接開工火炬，其特徵在於，還包括煤氣回收管路，所述煤氣回收管路進氣端連接所述煤氣放空燃燒管路，出氣端連接所述粗煤氣淨化裝置，所述煤氣回收管路中依次設有冷卻器和壓縮機。5.根據權利要求4所述的一種氣化爐煤氣生產系統，其特徵在於，所述冷卻器和壓縮機之間還設有氣櫃。6.根據權利要求5所述的一種氣化爐煤氣生產系統，其特徵在於，還包括煤鎖，煤鎖氣的送氣管路連接所述氣櫃進氣口。7.根據權利要求6所述的一種氣化爐煤氣生產系統，其特徵在於，所述煤氣放空燃燒管路兩端設有第一開關閥和第二開關閥。8.根據權利要求6所述的一種氣化爐煤氣生產系統，其特徵在於，所述冷卻器的進氣口連接有第三開關閥，所述水冷器的出氣口連接第四開關閥。9.根據權利要求8所述的一種氣化爐煤氣生產系統，其特徵在於，還包括控制裝置，所述氣化爐出氣口還設置有用於檢測氧含量的氣體檢測裝置，所述控制裝置採樣連接所述氣體檢測裝置，控制連接所述第一、第二、第三、第四開關閥。10.—種合成氨生產系統，其特徵在於，包括如權利要求4-9任一項所述的氣化爐煤氣生產系統，還包括連接氣化爐生產系統中的粗煤氣淨化裝置的氨合成裝置。
【專利摘要】本發明涉及一種煤氣與合成氨生產系統及氣化爐煤氣回收方法，在設定時間或者檢測到開爐點火煤氣達到設定標準時，對開爐點火煤氣進行冷卻、加壓處理後回收利用；並提供了一種氣化爐煤氣生產系統以及合成氨生產系統。本發明提供的一種氣化爐開爐點火煤氣回收方法，能夠在開爐點火煤氣達到煤氣的合格標準後，對開爐點火煤氣進行回收，從而有效的避免了開爐點火煤氣的浪費，節能減排降耗效果顯著。
【IPC分類】C01C1/04, C10J3/84, C10J3/00, C10J3/72
【公開號】CN105713669
【申請號】CN201610101094
【發明人】宋三奎
【申請人】河南晉煤天慶煤化工有限責任公司