CN105713669A - 一种煤气与合成氨生产系统及气化炉煤气回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种煤气与合成氨生产系统及气化炉煤气回收方法，在设定时间或者检测到开炉点火煤气达到设定标准时，对开炉点火煤气进行冷却、加压处理后回收利用；并提供了一种气化炉煤气生产系统以及合成氨生产系统。本发明提供的一种气化炉开炉点火煤气回收方法，能够在开炉点火煤气达到煤气的合格标准后，对开炉点火煤气进行回收，从而有效的避免了开炉点火煤气的浪费，节能减排降耗效果显著。

Description

一种煤气与合成氨生产系统及气化炉煤气回收方法

技术领域

本发明涉及能源化工、环保技术领域，尤其涉及一种鲁奇炉合成氨生产系统，可以开炉点火期间所产生的煤气及停炉卸压煤气进行回收利用。

背景技术

鲁奇气化炉是煤化工行业中重要的碎煤气化装置，在使用鲁奇气化炉的生产过程中，将炉中碎煤经过升温、点火、切氧、提压、并气等过程后进入生产状态，所产生的粗煤气送变换进入合成氨工艺装置进行化工生产。

而鲁奇气化炉在点火开炉时，需进行如下步骤：首先用过热蒸汽将炉中炭块升温5-6小时，继而进行空气点火，点火成功后连续运行4～6小时，同时将所产空气煤气放空；第三步则是停止空气向鲁奇气化炉的输入，改换通入氧气制备煤气，即切氧，养炉提温；第四步则是将系统升压4～6小时，同时对煤气炉各连接部件进行热紧消漏，将所产煤气一部分进行放空，一部分进行煤气炉提压；待鲁奇气化炉中煤气压力略高于后续系统的压力时，关闭煤气放空将气体并入总管送变换生产，并且调整生产煤气的气量以稳定炉况。

在上述工艺的生产过程中，实际上空气点火约一小时，炉子出口煤气分析O₂≤0.2％，即己产出合格的空气煤气，空气每小时用量在2000m³左右，产气量在2500m³/h，5小时应在10000m³以上(因氮气含量高无回收价值)。切氧后用O₂量大于等于1800m³/h，产煤气量应≥10000m³/h，养炉升压5小时应在60000m³以上。现有工艺设计在鲁奇气化炉点火开炉期间所产煤气全部送到开工火炬放空燃烧，现行生产模式全部放空燃烧，这造成了极大的浪费，如果能够将这些煤气进行回收利用，将能够节约相当的成本，并且能够降低消耗，减少大气污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种气化炉开炉点火煤气回收方法，用以解决鲁奇气化炉点火开炉期间所产生煤气浪费的问题。还提供了一种气化炉煤气生产系统以及合成氨生产系统。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

一种气化炉开炉点火煤气回收方法，开炉点火过程中，在设定时间或者检测到开炉点火煤气达到设定标准时，对开炉点火煤气进行冷却、加压处理后回收利用。

进一步的，通过测定气化炉出口煤气的氧含量来检测开炉点火煤气是否达到设定标准。

进一步的，所述设定标准为氧含量不大于0.2％。

一种气化炉煤气生产系统，包括顺次连接的粗煤气制取装置和粗煤气净化装置，粗煤气制取装置还通过煤气放空燃烧管路连接开工火炬，还包括煤气回收管路，所述煤气回收管路进气端连接所述煤气放空燃烧管路，出气端连接所述粗煤气净化装置，所述煤气回收管路中依次设有冷却器和压缩机。

进一步的，所述冷却器和压缩机之间还设有气柜。

进一步的，还包括煤锁，煤锁气的送气管路连接所述气柜进气口。

进一步的，所述煤气放空燃烧管路两端设有第一开关阀和第二开关阀；

进一步的，所述冷却器的进气口连接有第三开关阀，所述水冷器的出气口连接第四开关阀。

优选的，还包括控制装置，所述气化炉出气口还设置有用于检测氧含量的气体检测装置，所述控制装置采样连接所述气体检测装置，控制连接所述第一、第二、第三、第四开关阀。

一种合成氨生产系统，其特征在于，包括上述的气化炉煤气生产系统，还包括连接气化炉生产系统中的粗煤气净化装置的氨合成装置。

本发明提供的一种气化炉开炉点火煤气回收方法，能够在开炉点火煤气达到生产煤气的合格标准后，对开炉点火煤气进行回收，从而有效的避免了开炉点火煤气的浪费，节能减耗效果显著。

本发明还提供了一种气化炉煤气生产系统，通过在气化炉煤气生产系统中增加煤气回收管路，将合格的开炉点火煤气进行冷却、压缩后进行处理，有效的避免了开炉点火过程中产生煤气的浪费，提高了废气的利用率。

本发明提供的一种气化炉合成氨生产系统，能够有效的回收在鲁奇气化炉点火开炉期间所产生的煤气，并将这些煤气送往后续工序继续生产处理，极大的减少了浪费，提高了废气回收利用率，节能减耗效果显著。

附图说明

图1是本发明鲁奇炉合成氨生产系统示意图；

图2是详细的鲁奇炉合成氨生产系统图；

图3是控制结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

为了说明本发明的煤气生成装置，使用鲁奇气化炉，下面以一个鲁奇炉合成氨生产系统来进行说明。之所以使用鲁奇炉合成氨生产系统为例来进行说明，是因为气化炉所产生的煤气经过煤气净化装置后出来的煤气，可以用来生产多种产品，如果所连接的为氨合成装置则为合成氨生产系统，如果连接的为其他生产设备，则为其他产品的生产系统。

下面具体以合成氨生产系统为例来进行说明。

如图1所示，是本发明鲁奇炉合成氨生产系统示意图，包括由气化炉、洗气塔、废热锅炉组成的粗煤气制取装置，由一氧化碳变换装置、低温甲醇洗、夜氮洗装置构成的粗煤气净化装置，还包括煤锁、气柜、压缩机，以及开工火炬在内的煤气放空燃烧装置；由于本发明的改进点主要在煤气制取部分，因此，为了更加清晰的理解本发明的技术方案，增加附图2来更明确的说明，从图2中可以看出，气化炉依次连接洗气塔、废热锅炉、气液分离器、一氧化碳变换装置，一氧化碳变换装置后续连接合成氨生产系统的其他设备；另一方面，气化炉还连接有煤锁，煤锁又依次连接气柜、压缩机，然后又连接到一氧化碳变换装置。煤锁还连接有开工火炬，开工火炬又连接到气液分离器的气相出口，在开工火炬与气液分离器的连接管道上设置有煤气去火炬阀2和阀3，阀2设置的位置靠近气液分离器的气相出口，阀3设置的位置靠近开工火炬；煤锁与气柜相连的出气管道上还设置有阀5，煤锁与气柜相连的进气管道上设置有阀4，阀4、阀5的位置靠近煤锁出气口；煤锁与开工火炬相连时，通过阀5、阀6连接到开工火炬，阀6的位置靠近开工火炬；气液分离器与一氧化碳变换装置相连的管道上设置有煤气输送阀门即阀1，阀1的位置靠近一氧化碳变换装置。

上述都是合成氨生产系统中的常规生产设备，属于比较成熟的技术，下面才是本发明的创新所在。在本发明的合成氨生产系统中还设置有水冷器，水冷器的进气口通过阀7连接到开工火炬与气液分离器相连的连接管道上，水冷器的出气口通过阀8连接到煤锁与气柜相连的出气管道上，通过该水冷器可以将鲁奇气化炉点火开炉期间产生的煤气进行冷却，进而回收再利用。

上述给出了本发明一种鲁奇炉合成氨生产系统的装置结构，下面重点说明基于本发明的合成氨生产系统如何对鲁奇气化炉开炉点火过程中所产生煤气进行回收。在常规工艺中，鲁奇气化炉开炉点火过程中所产生的煤气是送往开工火炬进行燃烧放空的，具体过程如下：关闭煤气送变换阀门(即阀1)，将煤气去火炬阀门(阀2和阀3)打开至全部开放，等到气化炉升压点火成功、空气养炉结束改用氧气作气化剂时，用阀2控制，进行系统升压，在升压过程中通过阀2的开度控制升压速度，当气化炉煤气压力略大于送变换煤气总管压力时，关闭送火炬阀(阀2和阀3)，并打开煤气送变换阀门(阀1)将煤气送变换总管。当气化需要停一台气化炉卸压时，先关闭煤气送变换阀(阀1)，适当开启送火炬阀(阀2)以控制气化炉卸压速度，然后将送火炬阀(阀3)全开，以将煤气送往开工火炬来燃烧放空。

而通过本发明的一种基于鲁奇气化炉的合成氨生产系统，则可以将开炉点火过程中的合格煤气进行回收利用，具体过程如下：准备回收点火煤气至气柜(气柜工作压力3kpa)，同时通知煤锁气压缩机岗位开启备用压缩机以控制气柜高度，然后关闭火炬进口阀(阀3)、打开回收管线水冷器的进口阀门阀7和出口阀门阀8，适当开启送火炬阀门(阀2)以控制煤气升压速度，开始对开炉点火煤气的回收。当回收结束时，关闭阀2、阀7、阀8，通知压缩机岗位停止备用压缩机控制好气柜高度，上述即为基于本发明的开炉点火煤气的回收过程。

上述实施例中，气柜和压缩机为煤气回收管路和煤锁气进气管路、煤锁气出气管路共用，作为其他实施方式，在没有煤锁气卸压时，气柜和压缩机单独为煤气回收管路设置。

在上述实施例中，阀2的作用在于开炉点火煤气进行放空燃烧或回收利用时，通过阀2开度的控制来控制向外输出煤气的压力，而阀3的作用在于隔断外部大气环境与合成氨生产系统的连接。阀7和阀8的作用在于接通开炉点火回路煤气，进行回收。

本实施例中，对阀2、阀3、阀6、阀7的控制，主要是检测气化炉出口煤气，然后由控制系统控制上述各阀门的开合，从图3中可以看出，气体检测装置检测气化炉出口的气体，控制系统采样连接气体检测装置，然后控制系统还控制连接各开关阀，第一开关阀、第二开关阀、第三开关阀、第四开关阀。

气化炉煤气生产系统实施例

上述合成氨生产系统实施例中，已经对气化炉煤气生产系统做出了详细介绍，在此不再赘述。

气化炉开炉点火煤气回收方法实施例

上述合成氨生产系统实施例中，已经对气化炉开炉点火煤气回收方法做出了详细介绍，在此不再作详细说明。但在上述合成氨生产系统实施例中，是检测到气化炉出口处煤气达到设定标准后对开炉点火煤气进行回收，作为其他实施方式，还可以是设定一定时间后，直接对开炉点火煤气进行回收，比如，在本发明所采用的合成氨生产系统中，可以是设置成开炉点火1小时后对开炉点火煤气进行回收。另外，不仅是开炉点火过程，上述方法也可用于气化炉停炉卸压煤气的回收利用，即在停炉卸压过程中，在达到设定时间或者煤气达到设定标准时进行回收利用，所使用的系统仍然是以上实施例中给出的生产系统。

以上给出了本发明具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种气化炉煤气回收方法，其特征在于，开炉点火过程/停炉卸压过程中，对所产生的煤气，在达到设定时间或者检测到开炉点火煤气达到设定标准时，对开炉点火煤气进行冷却、加压处理后回收利用。

2.根据权利要求1所述的一种气化炉煤气回收方法，其特征在于，通过测定气化炉出口煤气的氧含量来检测开炉点火煤气是否达到设定标准。

3.根据权利要求2所述的一种气化炉煤气回收方法，其特征在于，所述设定标准为氧含量不大于0.2％。

4.一种气化炉煤气生产系统，包括顺次连接的粗煤气制取装置和粗煤气净化装置，粗煤气制取装置还通过煤气放空燃烧管路连接开工火炬，其特征在于，还包括煤气回收管路，所述煤气回收管路进气端连接所述煤气放空燃烧管路，出气端连接所述粗煤气净化装置，所述煤气回收管路中依次设有冷却器和压缩机。

5.根据权利要求4所述的一种气化炉煤气生产系统，其特征在于，所述冷却器和压缩机之间还设有气柜。

6.根据权利要求5所述的一种气化炉煤气生产系统，其特征在于，还包括煤锁，煤锁气的送气管路连接所述气柜进气口。

7.根据权利要求6所述的一种气化炉煤气生产系统，其特征在于，所述煤气放空燃烧管路两端设有第一开关阀和第二开关阀。

8.根据权利要求6所述的一种气化炉煤气生产系统，其特征在于，所述冷却器的进气口连接有第三开关阀，所述水冷器的出气口连接第四开关阀。

9.根据权利要求8所述的一种气化炉煤气生产系统，其特征在于，还包括控制装置，所述气化炉出气口还设置有用于检测氧含量的气体检测装置，所述控制装置采样连接所述气体检测装置，控制连接所述第一、第二、第三、第四开关阀。

10.一种合成氨生产系统，其特征在于，包括如权利要求4-9任一项所述的气化炉煤气生产系统，还包括连接气化炉生产系统中的粗煤气净化装置的氨合成装置。