CN113321225A - 一种醇氨联产的变换装置及生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种醇氨联产的变换装置及生产方法;包括气化水洗塔、净化甲醇合成洗涤塔以及净化氨合成洗涤塔,所述气化水洗塔的粗煤气出口分别与甲醇合成变换单元以及氨合成变换单元相连,甲醇合成变换单元通过甲醇合成热回收单元与净化甲醇合成洗涤塔相连,氨合成变换单元通过氨合成热回收单元与净化氨合成洗涤塔相连;所述净化甲醇合成洗涤塔的进口和净化氨合成洗涤塔的进口之间设有带第一阀门的近路管道;所述甲醇合成变换单元包括有配气管道,配气管道的出口设置在甲醇合成变换单元和甲醇合成热回收单元之间;能够实现设备利用的最大化,高生产效率,具有投资成本低、灵活调整工作负荷、操作方便和流程设计合理的特点。
Description
技术领域
本发明属于粗煤气联产甲醇和氨技术领域,具体涉及一种醇氨联产的变换装置及生产方法。
背景技术
CO变换工艺即是在催化剂条件下CO和水反应生成氢气的过程,甲醇合成需要CO和氢气同时参与,而氨合成不需要CO仅需要氢气参与,也即是两种工艺对CO变换的深度要求不同,对工艺气中CO和氢气含量的要求不同;由于甲醇合成与氨合成的较大差异,通常甲醇合成配套部分变换工艺,氨合成配套全变换工艺,常规的变换工艺及装置很难同时适用于二者的生产,也不具备甲醇与合成氨产能相互调整的能力。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷,而提供一种结构简单、操作方便、流程设计合理、设备利用率高、投资成本低、能够实现醇氨联产、单产甲醇和单产氨,实现产品和负荷调整灵活、生产效率高的醇氨联产的变换装置及生产方法。
本发明的目的是这样实现的:
一种醇氨联产的变换装置,包括气化水洗塔、净化甲醇合成洗涤塔以及净化氨合成洗涤塔,所述气化水洗塔的粗煤气出口分别与甲醇合成变换单元以及氨合成变换单元相连,甲醇合成变换单元通过甲醇合成热回收单元与净化甲醇合成洗涤塔相连,氨合成变换单元通过氨合成热回收单元与净化氨合成洗涤塔相连;所述净化甲醇合成洗涤塔的进口和净化氨合成洗涤塔的进口之间设有带第一阀门的近路管道;
所述甲醇合成变换单元包括有配气管道,配气管道的出口设置在甲醇合成变换单元和甲醇合成热回收单元之间。
优选的,所述甲醇合成变换单元包括与气化水洗塔的粗煤气出口相连的第一锅炉给水预热器,第一锅炉给水预热器与第二气液分离罐相连,第二气液分离罐的气相出口通过第一原料气预热器的壳程与第一绝热变换炉相连;第一绝热变换炉的出口分别通过第一原料气预热器的管程和第一中压蒸汽过热器与第一三通相连,第一三通的第二端与甲醇合成热回收单元相连,第一三通的第三端与氨合成变换单元中的配气管道相连;第二气液分离罐的液相出口与高温凝液罐相连。
优选的,所述氨合成变换单元包括与气化水洗塔的粗煤气出口相连的第一气液分离罐,第一气液分离罐的气相出口通过第二三通与配气管道相连,第二三通的第三端依次通过第九阀门、第二原料气预热器的管程、第二绝热变换炉、第二中压蒸汽过热器和第二原料气预热器的壳程分别与配气管道和深度变换部相连。
优选的,所述配气管道包括靠近第二三通一侧的第二阀门,靠近第一三通的第三端一侧的第三阀门以及设置在第二阀门和第三阀门之间的第三三通。
优选的,所述第二原料气预热器的壳程通过第四阀门与第三三通的第三端相连;所述深度变换部包括与第二原料气预热器的壳程相连的中压蒸汽发生器,中压蒸汽发生器至少与一台等温变换炉相连,等温变换炉的出口通过第四三通分别与甲醇合成热回收单元和氨合成热回收单元相连;第四三通通过第五阀门和第五三通与甲醇合成热回收单元相连。
优选的,所述第一三通的第二端通过第六阀门和第五三通与甲醇合成热回收单元相连;甲醇合成热回收单元包括第二锅炉给水预热器,第二锅炉给水预热器与第三气液分离罐相连,第三气液分离罐的气相出口通过第一低压蒸汽发生器与第四气液分离罐相连,第四气液分离罐的气相出口通过第一脱盐水预热器和第一水冷器与第一洗氨塔相连,第一洗氨塔的气相出口与净化甲醇合成洗涤塔相连;第三气液分离罐和第四气液分离罐的液相出口分别与高温凝液罐相连。
优选的,所述氨合成热回收单元包括与第四三通相连的第三锅炉给水预热器,第三锅炉给水预热器与第五气液分离罐相连,第五气液分离罐的气相出口通过第二低压蒸汽发生器与第六气液分离罐相连,第六气液分离罐的气相出口通过第二脱盐水预热器和第二水冷器与第二洗氨塔相连,第二洗氨塔的气相出口与净化氨合成洗涤塔相连;第五气液分离罐和第六气液分离罐的液相出口分别与高温凝液罐相连。
优选的,还包括水循环系统,水循环系统包括中压锅炉给水、中压蒸汽管网、过热蒸汽管网、锅炉给水进水管网、锅炉给水出水管网、低压脱盐水管网、低压蒸汽管网、常温脱盐水管网、脱盐水管网、低温凝液处理装置、循环水进水管网、循环水回水管网;中压锅炉给水通过中压蒸汽发生器的换热腔与中压蒸汽管网相连;中压蒸汽管网分别通过第一中压蒸汽过热器和第二中压蒸汽过热器的换热腔与过热蒸汽管网相连;锅炉给水进水管网分别通过第一锅炉给水预热器、第二锅炉给水预热器、第三锅炉给水预热器的换热腔与锅炉给水出水管网相连;低压脱盐水管网分别通过第一低压蒸汽发生器和第二低压蒸汽发生器的换热腔与低压蒸汽管网相连;常温脱盐水管网分别通过第一脱盐水预热器和第二脱盐水预热器的换热腔与脱盐水管网相连;脱盐水管网分别通过第一洗氨塔和第二洗氨塔相连,第一洗氨塔和第二洗氨塔的液相出口与低温凝液处理装置相连;循环水进水管网分别通过第一水冷器和第二水冷器的换热腔与循环水回水管网相连。
优选的,所述深度变换部包括两台等温变换炉,每台等温变换炉的进口端对应设置有进口阀门,其出口端对应设置有出口阀门;所述近路管道和净化甲醇合成洗涤塔的进口之间设有第七阀门,近路管道和净化氨合成洗涤塔的进口之间设有第八阀门。
一种醇氨联产的变换装置的生产方法,该生产方法包括甲醇和氨的联合合成方法、单产甲醇的合成方法以及单产氨的合成方法;
其中,甲醇和氨的联合合成方法包括如下步骤:
步骤1:关闭第一阀门、第四阀门和第五阀门;
步骤2:来自气化水洗塔的粗煤气分别进入第一锅炉给水预热器和第一气液分离罐,粗煤气进入第一锅炉给水预热器内与来自锅炉给水进水管网的锅炉水换热,使锅炉水升温送入锅炉给水出水管网;粗煤气进入第一气液分离罐中进行气液分离;
所述气化水洗塔的粗煤气压力5.5-6.5MPa,温度235-240℃;第一锅炉给水预热器出口工艺气温度220-225℃;
步骤3:通过第一锅炉给水预热器的水煤气进入第二气液分离罐中进行气液分离,分离后的液相进入高温凝液罐中,分离后的气相通过第一原料气预热器的壳程进入第一绝热变换炉中;通过第一绝热变换炉的工艺气分别通过第一原料气预热器和第一中压蒸汽过热器降温后进入第二锅炉给水预热器中;
同时,第一气液分离罐中的粗煤气进行气液分离后液相进入高温凝液罐中,气液分离后的气相一部分通过配气管道和第一三通的第三端进入第二锅炉给水预热器中;
所述中压蒸汽管网的中压蒸汽通过第一中压蒸汽过热器换热后送入过热蒸汽管网内;所述锅炉给水进水管网的锅炉水通过第二锅炉给水预热器换热后进入锅炉给水出水管网中;
所述第一原料气预热器出口原料气温度为:265-275℃;第一绝热变换炉出口的工艺气温度为:415-430℃;所述出第一绝热变换炉的工艺气中CO干基含量为:4%-7%;
中压蒸汽管网中的中压蒸汽压力为:4.0MPa,所述第二锅炉给水预热器出口工艺气温度190-195℃;
步骤4:通过第二锅炉给水预热器的工艺气进入第三气液分离罐内进行气液分离,气液分离后的气相通过第一低压蒸汽发生器进入第四气液分离罐内进行气液分离,气液分离后的气相通过第一脱盐水预热器和第一水冷器进入第一洗氨塔内,通过脱盐水管网中的脱盐水洗涤后,工艺气进入净化甲醇合成洗涤塔内完成后续甲醇合成工艺;
所述第三气液分离罐和第四气液分离罐进行气液分离后的液相进入高温凝液罐中;
第一洗氨塔中洗涤工艺气后的液相进入低温凝液处理装置内;
低压脱盐水管网中的低压脱盐水通过第一低压蒸汽发生器加热并汽化进入低压蒸汽管网内,所述第一低压蒸汽发生器出口的工艺气温度为:168-173℃,低压蒸汽管网压力为:0.5-0.6MPa;
常温脱盐水中的脱盐水通过第一脱盐水预热器升温到105-115℃后进入脱盐水管网中;循环水进水管网中的循环水通过第一水冷器换热后进入循环水回水管网中,所述第一水冷器出口工艺气温度为:20-40℃;
步骤5:第一气液分离罐中的粗煤气进行气液分离后,气相另一部分通过第二原料气预热器的管程加热后进入第二绝热变换炉内;所述第二原料气预热器出口工艺气的温度为:265-275℃,第二绝热变换炉出口工艺气温度为:420-440℃,出口CO干基含量为:3.5%-5.2%;
步骤6:通过第二绝热变换炉的工艺气依次通过第二中压蒸汽过热器、第二原料气预热器的壳程和中压蒸汽发生器分别进入两台等温变换炉中;所述第二中压蒸汽过热器出口工艺气温度为:395-405℃,所述第二中压蒸汽过热器过热蒸汽温度为:400-405℃;所述第二原料气预热器壳程出口工艺气温度为:355-375℃,所述中压蒸汽发生器出口工艺气的温度为:250-260℃;通过等温变换炉后工艺气的温度为:240-255℃;中压蒸汽管网的中压蒸汽通过第二中压蒸汽过热器换热后进入过热蒸汽管网中;
步骤7:两台等温变换炉中的工艺气汇合后通过第三锅炉给水预热器进入第五气液分离罐内进行气液分离,气液分离后的气相通过第二低压蒸汽发生器进入第六气液分离罐中进行气液分离,气液分离后的气相通过第二脱盐水预热器和第二水冷器进入第二洗氨塔内,通过脱盐水管网中的脱盐水洗涤后,工艺气进入净化氨合成洗涤塔完成后续氨合成工艺;所述第五气液分离罐和第六气液分离罐进行气液分离后的液相进入高温凝液罐中;
所述等温变换炉出口的工艺气温度为240-255℃,且该工艺气CO干基含量0.35-0.6%;
所述第三锅炉给水预热器出口工艺气温度190-195℃,第三锅炉给水预热器换热腔出口锅炉给水温度200-210℃;
低压脱盐水管网中的低压脱盐水通过第二低压蒸汽发生器加热并汽化进入低压蒸汽管网内,所述第二低压蒸汽发生器出口的工艺气温度为:168-173℃,低压蒸汽管网压力为:0.5-0.6MPa;
常温脱盐水中的脱盐水通过第二脱盐水预热器升温到105-115℃后进入脱盐水管网中;脱盐水管网中的脱盐水进入第二洗氨塔内对工艺气进行洗涤,洗涤后的液相进入低温凝液处理装置内;循环水进水管网中的循环水通过第二水冷器换热后进入循环水回水管网中,所述第二水冷器出口工艺气温度为:20-40℃;
单产甲醇的合成方法包括如下步骤:
步骤1:关闭第九阀门、第四阀门、第八阀门以及出口阀门;
步骤2:来自气化水洗塔的粗煤气分别进入第一锅炉给水预热器和第一气液分离罐,粗煤气进入第一锅炉给水预热器内与来自锅炉给水进水管网的锅炉水换热,使锅炉水升温送入锅炉给水出水管网;粗煤气进入第一气液分离罐中进行气液分离;
所述气化水洗塔的粗煤气压力5.5-6.5MPa,温度235-240℃;第一锅炉给水预热器出口工艺气温度220-225℃;
步骤3:通过第一锅炉给水预热器的水煤气进入第二气液分离罐中进行气液分离,分离后的液相进入高温凝液罐中,分离后的气相通过第一原料气预热器的壳程进入第一绝热变换炉中;通过第一绝热变换炉的工艺气分别通过第一原料气预热器和第一中压蒸汽过热器降温后分别进入第二锅炉给水预热器和第三锅炉给水预热器中;
同时,第一气液分离罐中的粗煤气进行气液分离后液相进入高温凝液罐中,气液分离后的气相通过配气管道和第一三通的第三端进入第二锅炉给水预热器和第三锅炉给水预热器中;
所述中压蒸汽管网的中压蒸汽通过第一中压蒸汽过热器换热后送入过热蒸汽管网内;所述锅炉给水进水管网的锅炉水通过第二锅炉给水预热器换热后进入锅炉给水出水管网中;
所述第一原料气预热器出口原料气温度为:265-275℃;第一绝热变换炉出口的工艺气温度为:415-430℃;所述出第一绝热变换炉的工艺气中CO干基含量为:4%-7%;
中压蒸汽管网中的中压蒸汽压力为:4.0MPa,所述第二锅炉给水预热器出口工艺气温度190-195℃;
步骤4:通过第二锅炉给水预热器的工艺气进入第三气液分离罐内进行气液分离,气液分离后的气相通过第一低压蒸汽发生器进入第四气液分离罐内进行气液分离,气液分离后的气相通过第一脱盐水预热器和第一水冷器进入第一洗氨塔内,通过脱盐水管网中的脱盐水洗涤后,工艺气进入净化甲醇合成洗涤塔内完成后续甲醇合成工艺;
所述第三气液分离罐和第四气液分离罐进行气液分离后的液相进入高温凝液罐中;
第一洗氨塔中洗涤工艺气后的液相进入低温凝液处理装置内;
低压脱盐水管网中的低压脱盐水通过第一低压蒸汽发生器加热并汽化进入低压蒸汽管网内,所述第一低压蒸汽发生器出口的工艺气温度为:168-173℃,低压蒸汽管网7压力为:0.5-0.6MPa;
常温脱盐水中的脱盐水通过第一脱盐水预热器升温到105-115℃后进入脱盐水管网中;循环水进水管网中的循环水通过第一水冷器换热后进入循环水回水管网中,所述第一水冷器出口工艺气温度为:20-40℃;
步骤5:通过第三锅炉给水预热器进入第五气液分离罐内进行气液分离,气液分离后的气相通过第二低压蒸汽发生器进入第六气液分离罐中进行气液分离,气液分离后的气相通过第二脱盐水预热器和第二水冷器进入第二洗氨塔内,通过脱盐水管网中的脱盐水洗涤后,工艺气通过近路管道进入净化甲醇合成洗涤塔内完成后续甲醇合成工艺;所述第五气液分离罐和第六气液分离罐进行气液分离后的液相进入高温凝液罐中;
所述等温变换炉出口的工艺气温度为240-255℃,且该工艺气CO干基含量0.35-0.6%;
所述第三锅炉给水预热器出口工艺气温度190-195℃,第三锅炉给水预热器换热腔出口锅炉给水温度200-210℃;
低压脱盐水管网中的低压脱盐水通过第二低压蒸汽发生器加热并汽化进入低压蒸汽管网内,所述第二低压蒸汽发生器出口的工艺气温度为:168-173℃,低压蒸汽管网压力为:0.5-0.6MPa;
常温脱盐水中的脱盐水通过第二脱盐水预热器升温到105-115℃后进入脱盐水管网中;脱盐水管网中的脱盐水进入第二洗氨塔内对工艺气进行洗涤,洗涤后的液相进入低温凝液处理装置内;循环水进水管网中的循环水通过第二水冷器换热后进入循环水回水管网中,所述第二水冷器出口工艺气温度为:20-40℃;
其中,单产氨的合成方法包括如下步骤:
步骤1:关闭第二阀门、第六阀门、第七阀门;
步骤2:来自气化水洗塔的粗煤气分别进入第一锅炉给水预热器和第一气液分离罐,粗煤气进入第一锅炉给水预热器内与来自锅炉给水进水管网的锅炉水换热,使锅炉水升温送入锅炉给水出水管网;粗煤气进入第一气液分离罐中进行气液分离;
所述气化水洗塔的粗煤气压力5.5-6.5MPa,温度235-240℃;第一锅炉给水预热器出口工艺气温度220-225℃;
步骤3:通过第一锅炉给水预热器的水煤气进入第二气液分离罐中进行气液分离,分离后的液相进入高温凝液罐中,分离后的气相通过第一原料气预热器的壳程进入第一绝热变换炉中;通过第一绝热变换炉的工艺气分别通过第一原料气预热器和第一中压蒸汽过热器降温后进入中压蒸汽发生器内;
所述中压蒸汽管网的中压蒸汽通过第一中压蒸汽过热器换热后送入过热蒸汽管网内;中压蒸汽管网中的中压蒸汽压力为:4.0MPa,所述第二锅炉给水预热器出口工艺气温度190-195℃;
所述第一原料气预热器出口原料气温度为:265-275℃;第一绝热变换炉出口的工艺气温度为:415-430℃;所述出第一绝热变换炉的工艺气中CO干基含量为:4%-7%;
步骤4:第一气液分离罐中的粗煤气进行气液分离后液相进入高温凝液罐中,气液分离后的气相通过第二原料气预热器的管程加热后进入第二绝热变换炉内;所述第二原料气预热器出口工艺气的温度为:265-275℃,第二绝热变换炉(32)出口工艺气温度为:420-440℃,出口CO干基含量为:3.5%-5.2%;
步骤5:通过第二绝热变换炉的工艺气依次通过第二中压蒸汽过热器和第二原料气预热器的壳程进入中压蒸汽发生器内;所述第二中压蒸汽过热器出口工艺气温度为:395-405℃,所述第二中压蒸汽过热器过热蒸汽温度为:400-405℃;所述第二原料气预热器壳程出口工艺气温度为:355-375℃,所述中压蒸汽发生器出口工艺气的温度为:250-260℃;中压蒸汽管网的中压蒸汽通过第二中压蒸汽过热器换热后进入过热蒸汽管网中;
步骤6:步骤3和步骤5中的工艺气通过中压蒸汽发生器进入同一台等温变换炉中,等温变换炉出口的工艺气分别进入第二锅炉给水预热器和第三锅炉给水预热器内;
所述的两台等温变换炉为一运行一备用;通过等温变换炉后工艺气的温度为:240-255℃;
步骤7:通过第二锅炉给水预热器的工艺气进入第三气液分离罐内进行气液分离,气液分离后的气相通过第一低压蒸汽发生器进入第四气液分离罐内进行气液分离,气液分离后的气相通过第一脱盐水预热器和第一水冷器进入第一洗氨塔内,通过脱盐水管网中的脱盐水洗涤后,工艺气通过近路管道进入净化氨合成洗涤塔内完成后续氨合成工艺;
所述第三气液分离罐和第四气液分离罐进行气液分离后的液相进入高温凝液罐中;
第一洗氨塔中洗涤工艺气后的液相进入低温凝液处理装置内;
低压脱盐水管网中的低压脱盐水通过第一低压蒸汽发生器加热并汽化进入低压蒸汽管网内,所述第一低压蒸汽发生器出口的工艺气温度为:168-173℃,低压蒸汽管网7压力为:0.5-0.6MPa;
常温脱盐水中的脱盐水通过第一脱盐水预热器升温到105-115℃后进入脱盐水管网中;循环水进水管网中的循环水通过第一水冷器换热后进入循环水回水管网中,所述第一水冷器出口工艺气温度为:20-40℃;
步骤8:通过第三锅炉给水预热器的工艺气进入第五气液分离罐内进行气液分离,气液分离后的气相通过第二低压蒸汽发生器进入第六气液分离罐中进行气液分离,气液分离后的气相通过第二脱盐水预热器和第二水冷器进入第二洗氨塔内,通过脱盐水管网中的脱盐水洗涤后,工艺气进入净化氨合成洗涤塔完成后续氨合成工艺;所述第五气液分离罐和第六气液分离罐进行气液分离后的液相进入高温凝液罐中;
所述等温变换炉出口的工艺气温度为240-255℃,且该工艺气CO干基含量0.35-0.6%;
所述第三锅炉给水预热器出口工艺气温度190-195℃,第三锅炉给水预热器换热腔出口锅炉给水温度200-210℃;
低压脱盐水管网中的低压脱盐水通过第二低压蒸汽发生器加热并汽化进入低压蒸汽管网内,所述第二低压蒸汽发生器出口的工艺气温度为:168-173℃,低压蒸汽管网压力为:0.5-0.6MPa;
常温脱盐水中的脱盐水通过第二脱盐水预热器升温到105-115℃后进入脱盐水管网中;脱盐水管网中的脱盐水进入第二洗氨塔内对工艺气进行洗涤,洗涤后的液相进入低温凝液处理装置内;循环水进水管网中的循环水通过第二水冷器换热后进入循环水回水管网中,所述第二水冷器出口工艺气温度为:20-40℃。
按照上述方案制成的一种醇氨联产的变换装置及生产方法,本发明通过设置甲醇合成变换单元、甲醇合成热回收单元以及净化甲醇合成洗涤塔用于合成甲醇,通过氨合成变换单元、氨合成热回收单元与净化氨合成洗涤塔用于合成氨;同时本发明在氨合成热回收单元中设置有配气管道,并配合待第一阀门的近路管道,能够实现对设备最大限度的利用,并且能够实现单产甲醇、单产氨以及联产甲醇和氨的目的,在联产甲醇和氨时,采用甲醇合成变换单元与甲醇合成热回收单元以及净化甲醇合成洗涤塔配合,氨合成变换单元、氨合成热回收单元与净化氨合成洗涤塔配合的形式;单产甲醇时,采用甲醇合成变换单元和氨合成变换单元中配气管道相配合,同时采用氨合成热回收单元和甲醇合成热回收单元同时对工艺气的热量进行回收,并由近路管道同时进入净化甲醇合成洗涤塔中用于甲醇合成;单产氨时,关闭配气管道使甲醇合成变换单元和氨合成变换单元同时对粗煤气进行变换,并通过深度变换部分别进入氨合成热回收单元和甲醇合成热回收单元同时对工艺气的热量进行回收,并由近路管道同时进入净化氨合成洗涤塔中用于氨的合成;上述方式能够实现设备利用的最大化,且能够有效提高生产效率,具有投资成本低、灵活调整工作负荷、操作方便和流程设计合理的特点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的水循环系统示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明的具体实施方式,在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。
如图1、2所示,一种醇氨联产的变换装置及生产方法,该装置包括气化水洗塔12、净化甲醇合成洗涤塔24以及净化氨合成洗涤塔49,所述气化水洗塔12的粗煤气出口分别与甲醇合成变换单元以及氨合成变换单元相连,甲醇合成变换单元通过甲醇合成热回收单元与净化甲醇合成洗涤塔24相连,氨合成变换单元通过氨合成热回收单元与净化氨合成洗涤塔49相连;所述净化甲醇合成洗涤塔24的进口和净化氨合成洗涤塔49的进口之间设有带第一阀门52的近路管道;所述甲醇合成变换单元包括有配气管道,配气管道的出口设置在甲醇合成变换单元和甲醇合成热回收单元之间。所述甲醇合成变换单元包括与气化水洗塔12的粗煤气出口相连的第一锅炉给水预热器25,第一锅炉给水预热器25与第二气液分离罐13相连,第二气液分离罐13的气相出口通过第一原料气预热器14的壳程与第一绝热变换炉15相连;第一绝热变换炉15的出口分别通过第一原料气预热器14的管程和第一中压蒸汽过热器16与第一三通38相连,第一三通38的第二端与甲醇合成热回收单元相连,第一三通38的第三端与氨合成变换单元中的配气管道相连;第二气液分离罐13的液相出口与高温凝液罐51相连。所述氨合成变换单元包括与气化水洗塔12的粗煤气出口相连的第一气液分离罐26,第一气液分离罐26的气相出口通过第二三通39与配气管道相连,第二三通39的第三端依次通过第九阀门57、第二原料气预热器31的管程、第二绝热变换炉32、第二中压蒸汽过热器33和第二原料气预热器31的壳程分别与配气管道和深度变换部相连。所述配气管道包括靠近第二三通39一侧的第二阀门27,靠近第一三通38的第三端一侧的第三阀门29以及设置在第二阀门27和第三阀门29之间的第三三通40。所述第二原料气预热器31的壳程通过第四阀门28与第三三通40的第三端相连;所述深度变换部包括与第二原料气预热器31的壳程相连的中压蒸汽发生器34,中压蒸汽发生器34至少与一台等温变换炉37相连,等温变换炉37的出口通过第四三通50分别与甲醇合成热回收单元和氨合成热回收单元相连;第四三通50通过第五阀门30和第五三通53与甲醇合成热回收单元相连。所述第一三通38的第二端通过第六阀门54和第五三通53与甲醇合成热回收单元相连;甲醇合成热回收单元包括第二锅炉给水预热器17,第二锅炉给水预热器17与第三气液分离罐18相连,第三气液分离罐18的气相出口通过第一低压蒸汽发生器19与第四气液分离罐20相连,第四气液分离罐20的气相出口通过第一脱盐水预热器21和第一水冷器22与第一洗氨塔23相连,第一洗氨塔23的气相出口与净化甲醇合成洗涤塔24相连;第三气液分离罐18和第四气液分离罐20的液相出口分别与高温凝液罐51相连。所述氨合成热回收单元包括与第四三通50相连的第三锅炉给水预热器41,第三锅炉给水预热器41与第五气液分离罐42相连,第五气液分离罐42的气相出口通过第二低压蒸汽发生器43与第六气液分离罐44相连,第六气液分离罐44的气相出口通过第二脱盐水预热器45和第二水冷器46与第二洗氨塔47相连,第二洗氨塔47的气相出口与净化氨合成洗涤塔49相连;第五气液分离罐42和第六气液分离罐44的液相出口分别与高温凝液罐51相连。还包括水循环系统,水循环系统包括中压锅炉给水1、中压蒸汽管网2、过热蒸汽管网3、锅炉给水进水管网4、锅炉给水出水管网5、低压脱盐水管网6、低压蒸汽管网7、常温脱盐水管网8、脱盐水管网9、低温凝液处理装置48、循环水进水管网10、循环水回水管网11;中压锅炉给水1通过中压蒸汽发生器34的换热腔与中压蒸汽管网2相连;中压蒸汽管网2分别通过第一中压蒸汽过热器16和第二中压蒸汽过热器33的换热腔与过热蒸汽管网3相连;锅炉给水进水管网4分别通过第一锅炉给水预热器25、第二锅炉给水预热器17、第三锅炉给水预热器41的换热腔与锅炉给水出水管网5相连;低压脱盐水管网6分别通过第一低压蒸汽发生器19和第二低压蒸汽发生器43的换热腔与低压蒸汽管网7相连;常温脱盐水管网8分别通过第一脱盐水预热器21和第二脱盐水预热器45的换热腔与脱盐水管网9相连;脱盐水管网9分别通过第一洗氨塔23和第二洗氨塔47相连,第一洗氨塔23和第二洗氨塔47的液相出口与低温凝液处理装置48相连;循环水进水管网10分别通过第一水冷器22和第二水冷器46的换热腔与循环水回水管网11相连。所述深度变换部包括两台等温变换炉37,每台等温变换炉37的进口端对应设置有进口阀门35,其出口端对应设置有出口阀门36;所述近路管道和净化甲醇合成洗涤塔24的进口之间设有第七阀门55,近路管道和净化氨合成洗涤塔49的进口之间设有第八阀门56。
一种醇氨联产的变换装置的生产方法,包括甲醇和氨的联合合成方法、单产甲醇的合成方法以及单产氨的合成方法;
其中,甲醇和氨的联合合成方法包括如下步骤:
步骤1:关闭第一阀门52、第四阀门28和第五阀门30;
步骤2:来自气化水洗塔12的粗煤气分别进入第一锅炉给水预热器25和第一气液分离罐26,粗煤气进入第一锅炉给水预热器25内与来自锅炉给水进水管网4的锅炉水换热,使锅炉水升温送入锅炉给水出水管网5;粗煤气进入第一气液分离罐26中进行气液分离;所述气化水洗塔12的粗煤气压力5.5-6.5MPa,温度235-240℃;第一锅炉给水预热器25出口工艺气温度220-225℃;
步骤3:通过第一锅炉给水预热器25的水煤气进入第二气液分离罐13中进行气液分离,分离后的液相进入高温凝液罐51中,分离后的气相通过第一原料气预热器14的壳程进入第一绝热变换炉15中;通过第一绝热变换炉15的工艺气分别通过第一原料气预热器14和第一中压蒸汽过热器16降温后进入第二锅炉给水预热器17中;同时,第一气液分离罐26中的粗煤气进行气液分离后液相进入高温凝液罐51中,气液分离后的气相一部分通过配气管道和第一三通38的第三端进入第二锅炉给水预热器17中;所述中压蒸汽管网2的中压蒸汽通过第一中压蒸汽过热器16换热后送入过热蒸汽管网3内;所述锅炉给水进水管网4的锅炉水通过第二锅炉给水预热器17换热后进入锅炉给水出水管网5中;所述第一原料气预热器14出口原料气温度为:265-275℃;第一绝热变换炉15出口的工艺气温度为:415-430℃;所述出第一绝热变换炉15的工艺气中CO干基含量为:4%-7%;中压蒸汽管网2中的中压蒸汽压力为:4.0MPa,所述第二锅炉给水预热器17出口工艺气温度190-195℃;
步骤4:通过第二锅炉给水预热器17的工艺气进入第三气液分离罐18内进行气液分离,气液分离后的气相通过第一低压蒸汽发生器19进入第四气液分离罐20内进行气液分离,气液分离后的气相通过第一脱盐水预热器21和第一水冷器22进入第一洗氨塔23内,通过脱盐水管网9中的脱盐水洗涤后,工艺气进入净化甲醇合成洗涤塔24内完成后续甲醇合成工艺;所述第三气液分离罐18和第四气液分离罐20进行气液分离后的液相进入高温凝液罐51中;第一洗氨塔23中洗涤工艺气后的液相进入低温凝液处理装置48内;低压脱盐水管网6中的低压脱盐水通过第一低压蒸汽发生器19加热并汽化进入低压蒸汽管网7内,所述第一低压蒸汽发生器19出口的工艺气温度为:168-173℃,低压蒸汽管网7压力为:0.5-0.6MPa;常温脱盐水8中的脱盐水通过第一脱盐水预热器21升温到105-115℃后进入脱盐水管网9中;循环水进水管网10中的循环水通过第一水冷器22换热后进入循环水回水管网11中,所述第一水冷器22出口工艺气温度为:20-40℃;
步骤5:第一气液分离罐26中的粗煤气进行气液分离后,气相另一部分通过第二原料气预热器31的管程加热后进入第二绝热变换炉32内;所述第二原料气预热器21出口工艺气的温度为:265-275℃,第二绝热变换炉32出口工艺气温度为:420-440℃,出口CO干基含量为:3.5%-5.2%;
步骤6:通过第二绝热变换炉32的工艺气依次通过第二中压蒸汽过热器33、第二原料气预热器31的壳程和中压蒸汽发生器34分别进入两台等温变换炉37中;所述第二中压蒸汽过热器33出口工艺气温度为:395-405℃,所述第二中压蒸汽过热器33过热蒸汽温度为:400-405℃;所述第二原料气预热器31壳程出口工艺气温度为:355-375℃,所述中压蒸汽发生器34出口工艺气的温度为:250-260℃;通过等温变换炉37后工艺气的温度为:240-255℃;中压蒸汽管网2的中压蒸汽通过第二中压蒸汽过热器33换热后进入过热蒸汽管网3中;
步骤7:两台等温变换炉37中的工艺气汇合后通过第三锅炉给水预热器41进入第五气液分离罐42内进行气液分离,气液分离后的气相通过第二低压蒸汽发生器43进入第六气液分离罐44中进行气液分离,气液分离后的气相通过第二脱盐水预热器45和第二水冷器46进入第二洗氨塔47内,通过脱盐水管网9中的脱盐水洗涤后,工艺气进入净化氨合成洗涤塔49完成后续氨合成工艺;所述第五气液分离罐42和第六气液分离罐44进行气液分离后的液相进入高温凝液罐51中;所述等温变换炉37出口的工艺气温度为240-255℃,且该工艺气CO干基含量0.35-0.6%;所述第三锅炉给水预热器41出口工艺气温度190-195℃,第三锅炉给水预热器41换热腔出口锅炉给水温度200-210℃;低压脱盐水管网6中的低压脱盐水通过第二低压蒸汽发生器43加热并汽化进入低压蒸汽管网7内,所述第二低压蒸汽发生器43出口的工艺气温度为:168-173℃,低压蒸汽管网7压力为:0.5-0.6MPa;常温脱盐水8中的脱盐水通过第二脱盐水预热器45升温到105-115℃后进入脱盐水管网9中;脱盐水管网9中的脱盐水进入第二洗氨塔47内对工艺气进行洗涤,洗涤后的液相进入低温凝液处理装置48内;循环水进水管网10中的循环水通过第二水冷器46换热后进入循环水回水管网11中,所述第二水冷器46出口工艺气温度为:20-40℃;
单产甲醇的合成方法包括如下步骤:
步骤1:关闭第九阀门57、第四阀门28、第八阀门56以及出口阀门36;
步骤2:来自气化水洗塔12的粗煤气分别进入第一锅炉给水预热器25和第一气液分离罐26,粗煤气进入第一锅炉给水预热器25内与来自锅炉给水进水管网4的锅炉水换热,使锅炉水升温送入锅炉给水出水管网5;粗煤气进入第一气液分离罐26中进行气液分离;所述气化水洗塔12的粗煤气压力5.5-6.5MPa,温度235-240℃;第一锅炉给水预热器25出口工艺气温度220-225℃;
步骤3:通过第一锅炉给水预热器25的水煤气进入第二气液分离罐13中进行气液分离,分离后的液相进入高温凝液罐51中,分离后的气相通过第一原料气预热器14的壳程进入第一绝热变换炉15中;通过第一绝热变换炉15的工艺气分别通过第一原料气预热器14和第一中压蒸汽过热器16降温后分别进入第二锅炉给水预热器17和第三锅炉给水预热器41中;同时,第一气液分离罐26中的粗煤气进行气液分离后液相进入高温凝液罐51中,气液分离后的气相通过配气管道和第一三通38的第三端进入第二锅炉给水预热器17和第三锅炉给水预热器41中;所述中压蒸汽管网2的中压蒸汽通过第一中压蒸汽过热器16换热后送入过热蒸汽管网3内;所述锅炉给水进水管网4的锅炉水通过第二锅炉给水预热器17换热后进入锅炉给水出水管网5中;所述第一原料气预热器14出口原料气温度为:265-275℃;第一绝热变换炉15出口的工艺气温度为:415-430℃;所述出第一绝热变换炉15的工艺气中CO干基含量为:4%-7%;中压蒸汽管网2中的中压蒸汽压力为:4.0MPa,所述第二锅炉给水预热器17出口工艺气温度190-195℃;
步骤4:通过第二锅炉给水预热器17的工艺气进入第三气液分离罐18内进行气液分离,气液分离后的气相通过第一低压蒸汽发生器19进入第四气液分离罐20内进行气液分离,气液分离后的气相通过第一脱盐水预热器21和第一水冷器22进入第一洗氨塔23内,通过脱盐水管网9中的脱盐水洗涤后,工艺气进入净化甲醇合成洗涤塔24内完成后续甲醇合成工艺;所述第三气液分离罐18和第四气液分离罐20进行气液分离后的液相进入高温凝液罐51中;第一洗氨塔23中洗涤工艺气后的液相进入低温凝液处理装置48内;低压脱盐水管网6中的低压脱盐水通过第一低压蒸汽发生器19加热并汽化进入低压蒸汽管网7内,所述第一低压蒸汽发生器19出口的工艺气温度为:168-173℃,低压蒸汽管网7压力为:0.5-0.6MPa;常温脱盐水8中的脱盐水通过第一脱盐水预热器21升温到105-115℃后进入脱盐水管网9中;循环水进水管网10中的循环水通过第一水冷器22换热后进入循环水回水管网11中,所述第一水冷器22出口工艺气温度为:20-40℃;
步骤5:通过第三锅炉给水预热器41进入第五气液分离罐42内进行气液分离,气液分离后的气相通过第二低压蒸汽发生器43进入第六气液分离罐44中进行气液分离,气液分离后的气相通过第二脱盐水预热器45和第二水冷器46进入第二洗氨塔47内,通过脱盐水管网9中的脱盐水洗涤后,工艺气通过近路管道进入净化甲醇合成洗涤塔24内完成后续甲醇合成工艺;所述第五气液分离罐42和第六气液分离罐44进行气液分离后的液相进入高温凝液罐51中;所述等温变换炉37出口的工艺气温度为240-255℃,且该工艺气CO干基含量0.35-0.6%;所述第三锅炉给水预热器41出口工艺气温度190-195℃,第三锅炉给水预热器41换热腔出口锅炉给水温度200-210℃;低压脱盐水管网6中的低压脱盐水通过第二低压蒸汽发生器43加热并汽化进入低压蒸汽管网7内,所述第二低压蒸汽发生器43出口的工艺气温度为:168-173℃,低压蒸汽管网7压力为:0.5-0.6MPa;常温脱盐水8中的脱盐水通过第二脱盐水预热器45升温到105-115℃后进入脱盐水管网9中;脱盐水管网9中的脱盐水进入第二洗氨塔47内对工艺气进行洗涤,洗涤后的液相进入低温凝液处理装置48内;循环水进水管网10中的循环水通过第二水冷器46换热后进入循环水回水管网11中,所述第二水冷器46出口工艺气温度为:20-40℃;
其中,单产氨的合成方法包括如下步骤:
步骤1:关闭第二阀门27、第六阀门54、第七阀门55;
步骤2:来自气化水洗塔12的粗煤气分别进入第一锅炉给水预热器25和第一气液分离罐26,粗煤气进入第一锅炉给水预热器25内与来自锅炉给水进水管网4的锅炉水换热,使锅炉水升温送入锅炉给水出水管网5;粗煤气进入第一气液分离罐26中进行气液分离;所述气化水洗塔12的粗煤气压力5.5-6.5MPa,温度235-240℃;第一锅炉给水预热器25出口工艺气温度220-225℃;
步骤3:通过第一锅炉给水预热器25的水煤气进入第二气液分离罐13中进行气液分离,分离后的液相进入高温凝液罐51中,分离后的气相通过第一原料气预热器14的壳程进入第一绝热变换炉15中;通过第一绝热变换炉15的工艺气分别通过第一原料气预热器14和第一中压蒸汽过热器16降温后进入中压蒸汽发生器34内;所述中压蒸汽管网2的中压蒸汽通过第一中压蒸汽过热器16换热后送入过热蒸汽管网3内;中压蒸汽管网2中的中压蒸汽压力为:4.0MPa,所述第二锅炉给水预热器17出口工艺气温度190-195℃;所述第一原料气预热器14出口原料气温度为:265-275℃;第一绝热变换炉15出口的工艺气温度为:415-430℃;所述出第一绝热变换炉15的工艺气中CO干基含量为:4%-7%;
步骤4:第一气液分离罐26中的粗煤气进行气液分离后液相进入高温凝液罐51中,气液分离后的气相通过第二原料气预热器31的管程加热后进入第二绝热变换炉32内;所述第二原料气预热器21出口工艺气的温度为:265-275℃,第二绝热变换炉32出口工艺气温度为:420-440℃,出口CO干基含量为:3.5%-5.2%;
步骤5:通过第二绝热变换炉32的工艺气依次通过第二中压蒸汽过热器33和第二原料气预热器31的壳程进入中压蒸汽发生器34内;所述第二中压蒸汽过热器33出口工艺气温度为:395-405℃,所述第二中压蒸汽过热器33过热蒸汽温度为:400-405℃;所述第二原料气预热器31壳程出口工艺气温度为:355-375℃,所述中压蒸汽发生器34出口工艺气的温度为:250-260℃;中压蒸汽管网2的中压蒸汽通过第二中压蒸汽过热器33换热后进入过热蒸汽管网3中;
步骤6:步骤3和步骤5中的工艺气通过中压蒸汽发生器34进入同一台等温变换炉37中,等温变换炉37出口的工艺气分别进入第二锅炉给水预热器17和第三锅炉给水预热器41内;所述的两台等温变换炉37为一运行一备用;通过等温变换炉37后工艺气的温度为:240-255℃;
步骤7:通过第二锅炉给水预热器17的工艺气进入第三气液分离罐18内进行气液分离,气液分离后的气相通过第一低压蒸汽发生器19进入第四气液分离罐20内进行气液分离,气液分离后的气相通过第一脱盐水预热器21和第一水冷器22进入第一洗氨塔23内,通过脱盐水管网9中的脱盐水洗涤后,工艺气通过近路管道进入净化氨合成洗涤塔49内完成后续氨合成工艺;所述第三气液分离罐18和第四气液分离罐20进行气液分离后的液相进入高温凝液罐51中;第一洗氨塔23中洗涤工艺气后的液相进入低温凝液处理装置48内;低压脱盐水管网6中的低压脱盐水通过第一低压蒸汽发生器19加热并汽化进入低压蒸汽管网7内,所述第一低压蒸汽发生器19出口的工艺气温度为:168-173℃,低压蒸汽管网7压力为:0.5-0.6MPa;常温脱盐水8中的脱盐水通过第一脱盐水预热器21升温到105-115℃后进入脱盐水管网9中;循环水进水管网10中的循环水通过第一水冷器22换热后进入循环水回水管网11中,所述第一水冷器22出口工艺气温度为:20-40℃;
步骤8:通过第三锅炉给水预热器41的工艺气进入第五气液分离罐42内进行气液分离,气液分离后的气相通过第二低压蒸汽发生器43进入第六气液分离罐44中进行气液分离,气液分离后的气相通过第二脱盐水预热器45和第二水冷器46进入第二洗氨塔47内,通过脱盐水管网9中的脱盐水洗涤后,工艺气进入净化氨合成洗涤塔49完成后续氨合成工艺;所述第五气液分离罐42和第六气液分离罐44进行气液分离后的液相进入高温凝液罐51中;所述等温变换炉37出口的工艺气温度为240-255℃,且该工艺气CO干基含量0.35-0.6%;所述第三锅炉给水预热器41出口工艺气温度190-195℃,第三锅炉给水预热器41换热腔出口锅炉给水温度200-210℃;低压脱盐水管网6中的低压脱盐水通过第二低压蒸汽发生器43加热并汽化进入低压蒸汽管网7内,所述第二低压蒸汽发生器43出口的工艺气温度为:168-173℃,低压蒸汽管网7压力为:0.5-0.6MPa;常温脱盐水8中的脱盐水通过第二脱盐水预热器45升温到105-115℃后进入脱盐水管网9中;脱盐水管网9中的脱盐水进入第二洗氨塔47内对工艺气进行洗涤,洗涤后的液相进入低温凝液处理装置48内;循环水进水管网10中的循环水通过第二水冷器46换热后进入循环水回水管网11中,所述第二水冷器46出口工艺气温度为:20-40℃。
本发明克服了传统醇氨联产装置中将合成甲醇和合成氨进行分别设置,而造成设备利用率的以及生产效率的缺陷,而是将合成甲醇和合成氨的装置融为一体,通过配气管道、进路管道等以及配合阀门控制实现了提高设备利用率以及合成产品效率的目的,并能够实现对产品以及工作负荷的灵活调整,以达到满足企业生产需要的目的,进一步地,本发明中的甲醇合成变换单元、甲醇合成热回收单元、氨合成变换单元以及氨合成热回收单元并非字面理解,在实际使用过程中,以甲醇合成热回收单元和氨合成热回收单元为例,其两者在本质上没有区别,其均可以实现甲醇合成或氨合成过程中的热回收;而本发明中所述的氨合成变换单元具有能够提供变换气和未变换气的目的,其可以根据实际情况进行调整;基于此上述结构以及与其相适配的生产方法,能够最大限度的提高设备的利用率,并且再次基础上能够实现提高产品生产效率的特点。
为了更加详细的解释本发明,现结合实施例对本发明做进一步阐述。具体实施例如下:
实施例1
当市场对于甲醇的需求量较高,或甲醇的售价较高时,可通过本发明进行单纯甲醇的合成生产,其具体包括如下步骤:
步骤1:关闭第九阀门57、第四阀门28、第八阀门56以及出口阀门36;
步骤2:来自气化水洗塔12的粗煤气分别进入第一锅炉给水预热器25和第一气液分离罐26,粗煤气进入第一锅炉给水预热器25内与来自锅炉给水进水管网4的锅炉水换热,使锅炉水升温送入锅炉给水出水管网5;粗煤气进入第一气液分离罐26中进行气液分离;所述气化水洗塔12的粗煤气压力5.5-6.5MPa,温度235-240℃;第一锅炉给水预热器25出口工艺气温度220-225℃;
步骤3:通过第一锅炉给水预热器25的水煤气进入第二气液分离罐13中进行气液分离,分离后的液相进入高温凝液罐51中,分离后的气相通过第一原料气预热器14的壳程进入第一绝热变换炉15中;通过第一绝热变换炉15的工艺气分别通过第一原料气预热器14和第一中压蒸汽过热器16降温后分别进入第二锅炉给水预热器17和第三锅炉给水预热器41中;同时,第一气液分离罐26中的粗煤气进行气液分离后液相进入高温凝液罐51中,气液分离后的气相通过配气管道和第一三通38的第三端进入第二锅炉给水预热器17和第三锅炉给水预热器41中;所述中压蒸汽管网2的中压蒸汽通过第一中压蒸汽过热器16换热后送入过热蒸汽管网3内;所述锅炉给水进水管网4的锅炉水通过第二锅炉给水预热器17换热后进入锅炉给水出水管网5中;所述第一原料气预热器14出口原料气温度为:265-275℃;第一绝热变换炉15出口的工艺气温度为:415-430℃;所述出第一绝热变换炉15的工艺气中CO干基含量为:4%-7%;中压蒸汽管网2中的中压蒸汽压力为:4.0MPa,所述第二锅炉给水预热器17出口工艺气温度190-195℃;
步骤4:通过第二锅炉给水预热器17的工艺气进入第三气液分离罐18内进行气液分离,气液分离后的气相通过第一低压蒸汽发生器19进入第四气液分离罐20内进行气液分离,气液分离后的气相通过第一脱盐水预热器21和第一水冷器22进入第一洗氨塔23内,通过脱盐水管网9中的脱盐水洗涤后,工艺气进入净化甲醇合成洗涤塔24内完成后续甲醇合成工艺;所述第三气液分离罐18和第四气液分离罐20进行气液分离后的液相进入高温凝液罐51中;第一洗氨塔23中洗涤工艺气后的液相进入低温凝液处理装置48内;低压脱盐水管网6中的低压脱盐水通过第一低压蒸汽发生器19加热并汽化进入低压蒸汽管网7内,所述第一低压蒸汽发生器19出口的工艺气温度为:168-173℃,低压蒸汽管网7压力为:0.5-0.6MPa;常温脱盐水8中的脱盐水通过第一脱盐水预热器21升温到105-115℃后进入脱盐水管网9中;循环水进水管网10中的循环水通过第一水冷器22换热后进入循环水回水管网11中,所述第一水冷器22出口工艺气温度为:20-40℃;
步骤5:通过第三锅炉给水预热器41进入第五气液分离罐42内进行气液分离,气液分离后的气相通过第二低压蒸汽发生器43进入第六气液分离罐44中进行气液分离,气液分离后的气相通过第二脱盐水预热器45和第二水冷器46进入第二洗氨塔47内,通过脱盐水管网9中的脱盐水洗涤后,工艺气通过近路管道进入净化甲醇合成洗涤塔24内完成后续甲醇合成工艺;所述第五气液分离罐42和第六气液分离罐44进行气液分离后的液相进入高温凝液罐51中;所述等温变换炉37出口的工艺气温度为240-255℃,且该工艺气CO干基含量0.35-0.6%;所述第三锅炉给水预热器41出口工艺气温度190-195℃,第三锅炉给水预热器41换热腔出口锅炉给水温度200-210℃;低压脱盐水管网6中的低压脱盐水通过第二低压蒸汽发生器43加热并汽化进入低压蒸汽管网7内,所述第二低压蒸汽发生器43出口的工艺气温度为:168-173℃,低压蒸汽管网7压力为:0.5-0.6MPa;常温脱盐水8中的脱盐水通过第二脱盐水预热器45升温到105-115℃后进入脱盐水管网9中;脱盐水管网9中的脱盐水进入第二洗氨塔47内对工艺气进行洗涤,洗涤后的液相进入低温凝液处理装置48内;循环水进水管网10中的循环水通过第二水冷器46换热后进入循环水回水管网11中,所述第二水冷器46出口工艺气温度为:20-40℃。
实施例2
当市场对于氨的需求量较高,或氨的售价较高时,可通过本发明进行单纯氨的合成生产,其具体包括如下步骤:
步骤1:关闭第二阀门27、第六阀门54、第七阀门55;
步骤2:来自气化水洗塔12的粗煤气分别进入第一锅炉给水预热器25和第一气液分离罐26,粗煤气进入第一锅炉给水预热器25内与来自锅炉给水进水管网4的锅炉水换热,使锅炉水升温送入锅炉给水出水管网5;粗煤气进入第一气液分离罐26中进行气液分离;所述气化水洗塔12的粗煤气压力5.5-6.5MPa,温度235-240℃;第一锅炉给水预热器25出口工艺气温度220-225℃;
步骤3:通过第一锅炉给水预热器25的水煤气进入第二气液分离罐13中进行气液分离,分离后的液相进入高温凝液罐51中,分离后的气相通过第一原料气预热器14的壳程进入第一绝热变换炉15中;通过第一绝热变换炉15的工艺气分别通过第一原料气预热器14和第一中压蒸汽过热器16降温后进入中压蒸汽发生器34内;所述中压蒸汽管网2的中压蒸汽通过第一中压蒸汽过热器16换热后送入过热蒸汽管网3内;中压蒸汽管网2中的中压蒸汽压力为:4.0MPa,所述第二锅炉给水预热器17出口工艺气温度190-195℃;所述第一原料气预热器14出口原料气温度为:265-275℃;第一绝热变换炉15出口的工艺气温度为:415-430℃;所述出第一绝热变换炉15的工艺气中CO干基含量为:4%-7%;
步骤4:第一气液分离罐26中的粗煤气进行气液分离后液相进入高温凝液罐51中,气液分离后的气相通过第二原料气预热器31的管程加热后进入第二绝热变换炉32内;所述第二原料气预热器21出口工艺气的温度为:265-275℃,第二绝热变换炉32出口工艺气温度为:420-440℃,出口CO干基含量为:3.5%-5.2%;
步骤5:通过第二绝热变换炉32的工艺气依次通过第二中压蒸汽过热器33和第二原料气预热器31的壳程进入中压蒸汽发生器34内;所述第二中压蒸汽过热器33出口工艺气温度为:395-405℃,所述第二中压蒸汽过热器33过热蒸汽温度为:400-405℃;所述第二原料气预热器31壳程出口工艺气温度为:355-375℃,所述中压蒸汽发生器34出口工艺气的温度为:250-260℃;中压蒸汽管网2的中压蒸汽通过第二中压蒸汽过热器33换热后进入过热蒸汽管网3中;
步骤6:步骤3和步骤5中的工艺气通过中压蒸汽发生器34进入同一台等温变换炉37中,等温变换炉37出口的工艺气分别进入第二锅炉给水预热器17和第三锅炉给水预热器41内;所述的两台等温变换炉37为一运行一备用;通过等温变换炉37后工艺气的温度为:240-255℃;
步骤7:通过第二锅炉给水预热器17的工艺气进入第三气液分离罐18内进行气液分离,气液分离后的气相通过第一低压蒸汽发生器19进入第四气液分离罐20内进行气液分离,气液分离后的气相通过第一脱盐水预热器21和第一水冷器22进入第一洗氨塔23内,通过脱盐水管网9中的脱盐水洗涤后,工艺气通过近路管道进入净化氨合成洗涤塔49内完成后续氨合成工艺;所述第三气液分离罐18和第四气液分离罐20进行气液分离后的液相进入高温凝液罐51中;第一洗氨塔23中洗涤工艺气后的液相进入低温凝液处理装置48内;低压脱盐水管网6中的低压脱盐水通过第一低压蒸汽发生器19加热并汽化进入低压蒸汽管网7内,所述第一低压蒸汽发生器19出口的工艺气温度为:168-173℃,低压蒸汽管网7压力为:0.5-0.6MPa;常温脱盐水8中的脱盐水通过第一脱盐水预热器21升温到105-115℃后进入脱盐水管网9中;循环水进水管网10中的循环水通过第一水冷器22换热后进入循环水回水管网11中,所述第一水冷器22出口工艺气温度为:20-40℃;
步骤8:通过第三锅炉给水预热器41的工艺气进入第五气液分离罐42内进行气液分离,气液分离后的气相通过第二低压蒸汽发生器43进入第六气液分离罐44中进行气液分离,气液分离后的气相通过第二脱盐水预热器45和第二水冷器46进入第二洗氨塔47内,通过脱盐水管网9中的脱盐水洗涤后,工艺气进入净化氨合成洗涤塔49完成后续氨合成工艺;所述第五气液分离罐42和第六气液分离罐44进行气液分离后的液相进入高温凝液罐51中;所述等温变换炉37出口的工艺气温度为240-255℃,且该工艺气CO干基含量0.35-0.6%;所述第三锅炉给水预热器41出口工艺气温度190-195℃,第三锅炉给水预热器41换热腔出口锅炉给水温度200-210℃;低压脱盐水管网6中的低压脱盐水通过第二低压蒸汽发生器43加热并汽化进入低压蒸汽管网7内,所述第二低压蒸汽发生器43出口的工艺气温度为:168-173℃,低压蒸汽管网7压力为:0.5-0.6MPa;常温脱盐水8中的脱盐水通过第二脱盐水预热器45升温到105-115℃后进入脱盐水管网9中;脱盐水管网9中的脱盐水进入第二洗氨塔47内对工艺气进行洗涤,洗涤后的液相进入低温凝液处理装置48内;循环水进水管网10中的循环水通过第二水冷器46换热后进入循环水回水管网11中,所述第二水冷器46出口工艺气温度为:20-40℃。
实施例3
当市场上的氨和甲醇售价接近,或者同时需要氨和甲醇时,可通过本发明同时生产合成氨和甲醇的联产,包括如下步骤:
步骤1:关闭第一阀门52、第四阀门28和第五阀门30;
步骤2:来自气化水洗塔12的粗煤气分别进入第一锅炉给水预热器25和第一气液分离罐26,粗煤气进入第一锅炉给水预热器25内与来自锅炉给水进水管网4的锅炉水换热,使锅炉水升温送入锅炉给水出水管网5;粗煤气进入第一气液分离罐26中进行气液分离;所述气化水洗塔12的粗煤气压力5.5-6.5MPa,温度235-240℃;第一锅炉给水预热器25出口工艺气温度220-225℃;
步骤3:通过第一锅炉给水预热器25的水煤气进入第二气液分离罐13中进行气液分离,分离后的液相进入高温凝液罐51中,分离后的气相通过第一原料气预热器14的壳程进入第一绝热变换炉15中;通过第一绝热变换炉15的工艺气分别通过第一原料气预热器14和第一中压蒸汽过热器16降温后进入第二锅炉给水预热器17中;同时,第一气液分离罐26中的粗煤气进行气液分离后液相进入高温凝液罐51中,气液分离后的气相一部分通过配气管道和第一三通38的第三端进入第二锅炉给水预热器17中;所述中压蒸汽管网2的中压蒸汽通过第一中压蒸汽过热器16换热后送入过热蒸汽管网3内;所述锅炉给水进水管网4的锅炉水通过第二锅炉给水预热器17换热后进入锅炉给水出水管网5中;所述第一原料气预热器14出口原料气温度为:265-275℃;第一绝热变换炉15出口的工艺气温度为:415-430℃;所述出第一绝热变换炉15的工艺气中CO干基含量为:4%-7%;中压蒸汽管网2中的中压蒸汽压力为:4.0MPa,所述第二锅炉给水预热器17出口工艺气温度190-195℃;
步骤4:通过第二锅炉给水预热器17的工艺气进入第三气液分离罐18内进行气液分离,气液分离后的气相通过第一低压蒸汽发生器19进入第四气液分离罐20内进行气液分离,气液分离后的气相通过第一脱盐水预热器21和第一水冷器22进入第一洗氨塔23内,通过脱盐水管网9中的脱盐水洗涤后,工艺气进入净化甲醇合成洗涤塔24内完成后续甲醇合成工艺;所述第三气液分离罐18和第四气液分离罐20进行气液分离后的液相进入高温凝液罐51中;第一洗氨塔23中洗涤工艺气后的液相进入低温凝液处理装置48内;低压脱盐水管网6中的低压脱盐水通过第一低压蒸汽发生器19加热并汽化进入低压蒸汽管网7内,所述第一低压蒸汽发生器19出口的工艺气温度为:168-173℃,低压蒸汽管网7压力为:0.5-0.6MPa;常温脱盐水8中的脱盐水通过第一脱盐水预热器21升温到105-115℃后进入脱盐水管网9中;循环水进水管网10中的循环水通过第一水冷器22换热后进入循环水回水管网11中,所述第一水冷器22出口工艺气温度为:20-40℃;
步骤5:第一气液分离罐26中的粗煤气进行气液分离后,气相另一部分通过第二原料气预热器31的管程加热后进入第二绝热变换炉32内;所述第二原料气预热器21出口工艺气的温度为:265-275℃,第二绝热变换炉32出口工艺气温度为:420-440℃,出口CO干基含量为:3.5%-5.2%;
步骤6:通过第二绝热变换炉32的工艺气依次通过第二中压蒸汽过热器33、第二原料气预热器31的壳程和中压蒸汽发生器34分别进入两台等温变换炉37中;所述第二中压蒸汽过热器33出口工艺气温度为:395-405℃,所述第二中压蒸汽过热器33过热蒸汽温度为:400-405℃;所述第二原料气预热器31壳程出口工艺气温度为:355-375℃,所述中压蒸汽发生器34出口工艺气的温度为:250-260℃;通过等温变换炉37后工艺气的温度为:240-255℃;中压蒸汽管网2的中压蒸汽通过第二中压蒸汽过热器33换热后进入过热蒸汽管网3中;
步骤7:两台等温变换炉37中的工艺气汇合后通过第三锅炉给水预热器41进入第五气液分离罐42内进行气液分离,气液分离后的气相通过第二低压蒸汽发生器43进入第六气液分离罐44中进行气液分离,气液分离后的气相通过第二脱盐水预热器45和第二水冷器46进入第二洗氨塔47内,通过脱盐水管网9中的脱盐水洗涤后,工艺气进入净化氨合成洗涤塔49完成后续氨合成工艺;所述第五气液分离罐42和第六气液分离罐44进行气液分离后的液相进入高温凝液罐51中;所述等温变换炉37出口的工艺气温度为240-255℃,且该工艺气CO干基含量0.35-0.6%;所述第三锅炉给水预热器41出口工艺气温度190-195℃,第三锅炉给水预热器41换热腔出口锅炉给水温度200-210℃;低压脱盐水管网6中的低压脱盐水通过第二低压蒸汽发生器43加热并汽化进入低压蒸汽管网7内,所述第二低压蒸汽发生器43出口的工艺气温度为:168-173℃,低压蒸汽管网7压力为:0.5-0.6MPa;常温脱盐水8中的脱盐水通过第二脱盐水预热器45升温到105-115℃后进入脱盐水管网9中;脱盐水管网9中的脱盐水进入第二洗氨塔47内对工艺气进行洗涤,洗涤后的液相进入低温凝液处理装置48内;循环水进水管网10中的循环水通过第二水冷器46换热后进入循环水回水管网11中,所述第二水冷器46出口工艺气温度为:20-40℃。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“相连”等等应做广义理解,例如,可以是固定连接,一体地连接,也可以是可拆卸连接;也可以是两个元件内部的连通;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。上文的示例仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式、变更和改造均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种醇氨联产的变换装置,包括气化水洗塔(12)、净化甲醇合成洗涤塔(24)以及净化氨合成洗涤塔(49),其特征在于:所述气化水洗塔(12)的粗煤气出口分别与甲醇合成变换单元以及氨合成变换单元相连,甲醇合成变换单元通过甲醇合成热回收单元与净化甲醇合成洗涤塔(24)相连,氨合成变换单元通过氨合成热回收单元与净化氨合成洗涤塔(49)相连;
所述净化甲醇合成洗涤塔(24)的进口和净化氨合成洗涤塔(49)的进口之间设有带第一阀门(52)的近路管道;
所述甲醇合成变换单元包括有配气管道,配气管道的出口设置在甲醇合成变换单元和甲醇合成热回收单元之间。
2.根据权利要求1所述的一种醇氨联产的变换装置,其特征在于:所述甲醇合成变换单元包括与气化水洗塔(12)的粗煤气出口相连的第一锅炉给水预热器(25),第一锅炉给水预热器(25)与第二气液分离罐(13)相连,第二气液分离罐(13)的气相出口通过第一原料气预热器(14)的壳程与第一绝热变换炉(15)相连;第一绝热变换炉(15)的出口分别通过第一原料气预热器(14)的管程和第一中压蒸汽过热器(16)与第一三通(38)相连,第一三通(38)的第二端与甲醇合成热回收单元相连,第一三通(38)的第三端与氨合成变换单元中的配气管道相连;
第二气液分离罐(13)的液相出口与高温凝液罐(51)相连。
3.根据权利要求1所述的一种醇氨联产的变换装置,其特征在于:所述氨合成变换单元包括与气化水洗塔(12)的粗煤气出口相连的第一气液分离罐(26),第一气液分离罐(26)的气相出口通过第二三通(39)与配气管道相连,第二三通(39)的第三端依次通过第九阀门(57)、第二原料气预热器(31)的管程、第二绝热变换炉(32)、第二中压蒸汽过热器(33)和第二原料气预热器(31)的壳程分别与配气管道和深度变换部相连。
4.根据权利要求3所述的一种醇氨联产的变换装置,其特征在于:所述配气管道包括靠近第二三通(39)一侧的第二阀门(27),靠近第一三通(38)的第三端一侧的第三阀门(29)以及设置在第二阀门(27)和第三阀门(29)之间的第三三通(40)。
5.根据权利要求3所述的一种醇氨联产的变换装置,其特征在于:所述第二原料气预热器(31)的壳程通过第四阀门(28)与第三三通(40)的第三端相连;
所述深度变换部包括与第二原料气预热器(31)的壳程相连的中压蒸汽发生器(34),中压蒸汽发生器(34)至少与一台等温变换炉(37)相连,等温变换炉(37)的出口通过第四三通(50)分别与甲醇合成热回收单元和氨合成热回收单元相连;
第四三通(50)通过第五阀门(30)和第五三通(53)与甲醇合成热回收单元相连。
6.根据权利要求2所述的一种醇氨联产的变换装置,其特征在于:所述第一三通(38)的第二端通过第六阀门(54)和第五三通(53)与甲醇合成热回收单元相连;
甲醇合成热回收单元包括第二锅炉给水预热器(17),第二锅炉给水预热器(17)与第三气液分离罐(18)相连,第三气液分离罐(18)的气相出口通过第一低压蒸汽发生器(19)与第四气液分离罐(20)相连,第四气液分离罐(20)的气相出口通过第一脱盐水预热器(21)和第一水冷器(22)与第一洗氨塔(23)相连,第一洗氨塔(23)的气相出口与净化甲醇合成洗涤塔(24)相连;
第三气液分离罐(18)和第四气液分离罐(20)的液相出口分别与高温凝液罐(51)相连。
7.根据权利要求5所述的一种醇氨联产的变换装置,其特征在于:所述氨合成热回收单元包括与第四三通(50)相连的第三锅炉给水预热器(41),第三锅炉给水预热器(41)与第五气液分离罐(42)相连,第五气液分离罐(42)的气相出口通过第二低压蒸汽发生器(43)与第六气液分离罐(44)相连,第六气液分离罐(44)的气相出口通过第二脱盐水预热器(45)和第二水冷器(46)与第二洗氨塔(47)相连,第二洗氨塔(47)的气相出口与净化氨合成洗涤塔(49)相连;
第五气液分离罐(42)和第六气液分离罐(44)的液相出口分别与高温凝液罐(51)相连。
8.根据权利要求1所述的一种醇氨联产的变换装置,其特征在于:还包括水循环系统,水循环系统包括中压锅炉给水(1)、中压蒸汽管网(2)、过热蒸汽管网(3)、锅炉给水进水管网(4)、锅炉给水出水管网(5)、低压脱盐水管网(6)、低压蒸汽管网(7)、常温脱盐水管网(8)、脱盐水管网(9)、低温凝液处理装置(48)、循环水进水管网(10)、循环水回水管网(11);
中压锅炉给水(1)通过中压蒸汽发生器(34)的换热腔与中压蒸汽管网(2)相连;
中压蒸汽管网(2)分别通过第一中压蒸汽过热器(16)和第二中压蒸汽过热器(33)的换热腔与过热蒸汽管网(3)相连;
锅炉给水进水管网(4)分别通过第一锅炉给水预热器(25)、第二锅炉给水预热器(17)、第三锅炉给水预热器(41)的换热腔与锅炉给水出水管网(5)相连;
低压脱盐水管网(6)分别通过第一低压蒸汽发生器(19)和第二低压蒸汽发生器(43)的换热腔与低压蒸汽管网(7)相连;
常温脱盐水管网(8)分别通过第一脱盐水预热器(21)和第二脱盐水预热器(45)的换热腔与脱盐水管网(9)相连;脱盐水管网(9)分别通过第一洗氨塔(23)和第二洗氨塔(47)相连,第一洗氨塔(23)和第二洗氨塔(47)的液相出口与低温凝液处理装置(48)相连;
循环水进水管网(10)分别通过第一水冷器(22)和第二水冷器(46)的换热腔与循环水回水管网(11)相连。
9.根据权利要求3所述的一种醇氨联产的变换装置,其特征在于:所述深度变换部包括两台等温变换炉(37),每台等温变换炉(37)的进口端对应设置有进口阀门(35),其出口端对应设置有出口阀门(36);
所述近路管道和净化甲醇合成洗涤塔(24)的进口之间设有第七阀门(55),近路管道和净化氨合成洗涤塔(49)的进口之间设有第八阀门(56)。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的醇氨联产的变换装置的生产方法,其特征在于:该生产方法包括甲醇和氨的联合合成方法、单产甲醇的合成方法以及单产氨的合成方法;
其中,甲醇和氨的联合合成方法包括如下步骤:
步骤1:关闭第一阀门(52)、第四阀门(28)和第五阀门(30);
步骤2:来自气化水洗塔(12)的粗煤气分别进入第一锅炉给水预热器(25)和第一气液分离罐(26),粗煤气进入第一锅炉给水预热器(25)内与来自锅炉给水进水管网(4)的锅炉水换热,使锅炉水升温送入锅炉给水出水管网(5);粗煤气进入第一气液分离罐(26)中进行气液分离;
所述气化水洗塔(12)的粗煤气压力5.5-6.5MPa,温度235-240℃;第一锅炉给水预热器(25)出口工艺气温度220-225℃;
步骤3:通过第一锅炉给水预热器(25)的水煤气进入第二气液分离罐(13)中进行气液分离,分离后的液相进入高温凝液罐(51)中,分离后的气相通过第一原料气预热器(14)的壳程进入第一绝热变换炉(15)中;通过第一绝热变换炉(15)的工艺气分别通过第一原料气预热器(14)和第一中压蒸汽过热器(16)降温后进入第二锅炉给水预热器(17)中;
同时,第一气液分离罐(26)中的粗煤气进行气液分离后液相进入高温凝液罐(51)中,气液分离后的气相一部分通过配气管道和第一三通(38)的第三端进入第二锅炉给水预热器(17)中;
所述中压蒸汽管网(2)的中压蒸汽通过第一中压蒸汽过热器(16)换热后送入过热蒸汽管网(3)内;所述锅炉给水进水管网(4)的锅炉水通过第二锅炉给水预热器(17)换热后进入锅炉给水出水管网(5)中;
所述第一原料气预热器(14)出口原料气温度为:265-275℃;第一绝热变换炉(15)出口的工艺气温度为:415-430℃;所述出第一绝热变换炉(15)的工艺气中CO干基含量为:4%-7%;
中压蒸汽管网(2)中的中压蒸汽压力为:4.0MPa,所述第二锅炉给水预热器(17)出口工艺气温度190-195℃;
步骤4:通过第二锅炉给水预热器(17)的工艺气进入第三气液分离罐(18)内进行气液分离,气液分离后的气相通过第一低压蒸汽发生器(19)进入第四气液分离罐(20)内进行气液分离,气液分离后的气相通过第一脱盐水预热器(21)和第一水冷器(22)进入第一洗氨塔(23)内,通过脱盐水管网(9)中的脱盐水洗涤后,工艺气进入净化甲醇合成洗涤塔(24)内完成后续甲醇合成工艺;
所述第三气液分离罐(18)和第四气液分离罐(20)进行气液分离后的液相进入高温凝液罐(51)中;
第一洗氨塔(23)中洗涤工艺气后的液相进入低温凝液处理装置(48)内;
低压脱盐水管网(6)中的低压脱盐水通过第一低压蒸汽发生器(19)加热并汽化进入低压蒸汽管网(7)内,所述第一低压蒸汽发生器(19)出口的工艺气温度为:168-173℃,低压蒸汽管网(7)压力为:0.5-0.6MPa;
常温脱盐水(8)中的脱盐水通过第一脱盐水预热器(21)升温到105-115℃后进入脱盐水管网(9)中;循环水进水管网(10)中的循环水通过第一水冷器(22)换热后进入循环水回水管网(11)中,所述第一水冷器(22)出口工艺气温度为:20-40℃;
步骤5:第一气液分离罐(26)中的粗煤气进行气液分离后,气相另一部分通过第二原料气预热器(31)的管程加热后进入第二绝热变换炉(32)内;所述第二原料气预热器(21)出口工艺气的温度为:265-275℃,第二绝热变换炉(32)出口工艺气温度为:420-440℃,出口CO干基含量为:3.5%-5.2%;
步骤6:通过第二绝热变换炉(32)的工艺气依次通过第二中压蒸汽过热器(33)、第二原料气预热器(31)的壳程和中压蒸汽发生器(34)分别进入两台等温变换炉(37)中;所述第二中压蒸汽过热器(33)出口工艺气温度为:395-405℃,所述第二中压蒸汽过热器(33)过热蒸汽温度为:400-405℃;所述第二原料气预热器(31)壳程出口工艺气温度为:355-375℃,所述中压蒸汽发生器(34)出口工艺气的温度为:250-260℃;通过等温变换炉(37)后工艺气的温度为:240-255℃;
中压蒸汽管网(2)的中压蒸汽通过第二中压蒸汽过热器(33)换热后进入过热蒸汽管网(3)中;
步骤7:两台等温变换炉(37)中的工艺气汇合后通过第三锅炉给水预热器(41)进入第五气液分离罐(42)内进行气液分离,气液分离后的气相通过第二低压蒸汽发生器(43)进入第六气液分离罐(44)中进行气液分离,气液分离后的气相通过第二脱盐水预热器(45)和第二水冷器(46)进入第二洗氨塔(47)内,通过脱盐水管网(9)中的脱盐水洗涤后,工艺气进入净化氨合成洗涤塔(49)完成后续氨合成工艺;所述第五气液分离罐(42)和第六气液分离罐(44)进行气液分离后的液相进入高温凝液罐(51)中;
所述等温变换炉(37)出口的工艺气温度为240-255℃,且该工艺气CO干基含量0.35-0.6%;
所述第三锅炉给水预热器(41)出口工艺气温度190-195℃,第三锅炉给水预热器(41)换热腔出口锅炉给水温度200-210℃;
低压脱盐水管网(6)中的低压脱盐水通过第二低压蒸汽发生器(43)加热并汽化进入低压蒸汽管网(7)内,所述第二低压蒸汽发生器(43)出口的工艺气温度为:168-173℃,低压蒸汽管网(7)压力为:0.5-0.6MPa;
常温脱盐水(8)中的脱盐水通过第二脱盐水预热器(45)升温到105-115℃后进入脱盐水管网(9)中;脱盐水管网(9)中的脱盐水进入第二洗氨塔(47)内对工艺气进行洗涤,洗涤后的液相进入低温凝液处理装置(48)内;循环水进水管网(10)中的循环水通过第二水冷器(46)换热后进入循环水回水管网(11)中,所述第二水冷器(46)出口工艺气温度为:20-40℃;
单产甲醇的合成方法包括如下步骤:
步骤1:关闭第九阀门(57)、第四阀门(28)、第八阀门(56)以及出口阀门(36);
步骤2:来自气化水洗塔(12)的粗煤气分别进入第一锅炉给水预热器(25)和第一气液分离罐(26),粗煤气进入第一锅炉给水预热器(25)内与来自锅炉给水进水管网(4)的锅炉水换热,使锅炉水升温送入锅炉给水出水管网(5);粗煤气进入第一气液分离罐(26)中进行气液分离;
所述气化水洗塔(12)的粗煤气压力5.5-6.5MPa,温度235-240℃;第一锅炉给水预热器(25)出口工艺气温度220-225℃;
步骤3:通过第一锅炉给水预热器(25)的水煤气进入第二气液分离罐(13)中进行气液分离,分离后的液相进入高温凝液罐(51)中,分离后的气相通过第一原料气预热器(14)的壳程进入第一绝热变换炉(15)中;通过第一绝热变换炉(15)的工艺气分别通过第一原料气预热器(14)和第一中压蒸汽过热器(16)降温后分别进入第二锅炉给水预热器(17)和第三锅炉给水预热器(41)中;
同时,第一气液分离罐(26)中的粗煤气进行气液分离后液相进入高温凝液罐(51)中,气液分离后的气相通过配气管道和第一三通(38)的第三端进入第二锅炉给水预热器(17)和第三锅炉给水预热器(41)中;
所述中压蒸汽管网(2)的中压蒸汽通过第一中压蒸汽过热器(16)换热后送入过热蒸汽管网(3)内;所述锅炉给水进水管网(4)的锅炉水通过第二锅炉给水预热器(17)换热后进入锅炉给水出水管网(5)中;
所述第一原料气预热器(14)出口原料气温度为:265-275℃;第一绝热变换炉(15)出口的工艺气温度为:415-430℃;所述出第一绝热变换炉(15)的工艺气中CO干基含量为:4%-7%;
中压蒸汽管网(2)中的中压蒸汽压力为:4.0MPa,所述第二锅炉给水预热器(17)出口工艺气温度190-195℃;
步骤4:通过第二锅炉给水预热器(17)的工艺气进入第三气液分离罐(18)内进行气液分离,气液分离后的气相通过第一低压蒸汽发生器(19)进入第四气液分离罐(20)内进行气液分离,气液分离后的气相通过第一脱盐水预热器(21)和第一水冷器(22)进入第一洗氨塔(23)内,通过脱盐水管网(9)中的脱盐水洗涤后,工艺气进入净化甲醇合成洗涤塔(24)内完成后续甲醇合成工艺;
所述第三气液分离罐(18)和第四气液分离罐(20)进行气液分离后的液相进入高温凝液罐(51)中;
第一洗氨塔(23)中洗涤工艺气后的液相进入低温凝液处理装置(48)内;
低压脱盐水管网(6)中的低压脱盐水通过第一低压蒸汽发生器(19)加热并汽化进入低压蒸汽管网(7)内,所述第一低压蒸汽发生器(19)出口的工艺气温度为:168-173℃,低压蒸汽管网7压力为:0.5-0.6MPa;
常温脱盐水(8)中的脱盐水通过第一脱盐水预热器(21)升温到105-115℃后进入脱盐水管网(9)中;循环水进水管网(10)中的循环水通过第一水冷器(22)换热后进入循环水回水管网(11)中,所述第一水冷器(22)出口工艺气温度为:20-40℃;
步骤5:通过第三锅炉给水预热器(41)进入第五气液分离罐(42)内进行气液分离,气液分离后的气相通过第二低压蒸汽发生器(43)进入第六气液分离罐(44)中进行气液分离,气液分离后的气相通过第二脱盐水预热器(45)和第二水冷器(46)进入第二洗氨塔(47)内,通过脱盐水管网(9)中的脱盐水洗涤后,工艺气通过近路管道进入净化甲醇合成洗涤塔(24)内完成后续甲醇合成工艺;所述第五气液分离罐(42)和第六气液分离罐(44)进行气液分离后的液相进入高温凝液罐(51)中;
所述等温变换炉(37)出口的工艺气温度为240-255℃,且该工艺气CO干基含量0.35-0.6%;
所述第三锅炉给水预热器(41)出口工艺气温度190-195℃,第三锅炉给水预热器(41)换热腔出口锅炉给水温度200-210℃;
低压脱盐水管网(6)中的低压脱盐水通过第二低压蒸汽发生器(43)加热并汽化进入低压蒸汽管网(7)内,所述第二低压蒸汽发生器(43)出口的工艺气温度为:168-173℃,低压蒸汽管网7压力为:0.5-0.6MPa;
常温脱盐水(8)中的脱盐水通过第二脱盐水预热器(45)升温到105-115℃后进入脱盐水管网(9)中;脱盐水管网(9)中的脱盐水进入第二洗氨塔(47)内对工艺气进行洗涤,洗涤后的液相进入低温凝液处理装置(48)内;循环水进水管网(10)中的循环水通过第二水冷器(46)换热后进入循环水回水管网(11)中,所述第二水冷器(46)出口工艺气温度为:20-40℃;
其中,单产氨的合成方法包括如下步骤:
步骤1:关闭第二阀门(27)、第六阀门(54)、第七阀门(55);
步骤2:来自气化水洗塔(12)的粗煤气分别进入第一锅炉给水预热器(25)和第一气液分离罐(26),粗煤气进入第一锅炉给水预热器(25)内与来自锅炉给水进水管网(4)的锅炉水换热,使锅炉水升温送入锅炉给水出水管网(5);粗煤气进入第一气液分离罐(26)中进行气液分离;
所述气化水洗塔(12)的粗煤气压力5.5-6.5MPa,温度235-240℃;第一锅炉给水预热器(25)出口工艺气温度220-225℃;
步骤3:通过第一锅炉给水预热器(25)的水煤气进入第二气液分离罐(13)中进行气液分离,分离后的液相进入高温凝液罐(51)中,分离后的气相通过第一原料气预热器(14)的壳程进入第一绝热变换炉(15)中;通过第一绝热变换炉(15)的工艺气分别通过第一原料气预热器(14)和第一中压蒸汽过热器(16)降温后进入中压蒸汽发生器(34)内;
所述中压蒸汽管网(2)的中压蒸汽通过第一中压蒸汽过热器(16)换热后送入过热蒸汽管网(3)内;中压蒸汽管网(2)中的中压蒸汽压力为:4.0MPa,所述第二锅炉给水预热器(17)出口工艺气温度190-195℃;
所述第一原料气预热器(14)出口原料气温度为:265-275℃;第一绝热变换炉(15)出口的工艺气温度为:415-430℃;所述出第一绝热变换炉(15)的工艺气中CO干基含量为:4%-7%;
步骤4:第一气液分离罐(26)中的粗煤气进行气液分离后液相进入高温凝液罐(51)中,气液分离后的气相通过第二原料气预热器(31)的管程加热后进入第二绝热变换炉(32)内;所述第二原料气预热器(21)出口工艺气的温度为:265-275℃,第二绝热变换炉(32)出口工艺气温度为:420-440℃,出口CO干基含量为:3.5%-5.2%;
步骤5:通过第二绝热变换炉(32)的工艺气依次通过第二中压蒸汽过热器(33)和第二原料气预热器(31)的壳程进入中压蒸汽发生器(34)内;所述第二中压蒸汽过热器(33)出口工艺气温度为:395-405℃,所述第二中压蒸汽过热器(33)过热蒸汽温度为:400-405℃;所述第二原料气预热器(31)壳程出口工艺气温度为:355-375℃,所述中压蒸汽发生器(34)出口工艺气的温度为:250-260℃;中压蒸汽管网(2)的中压蒸汽通过第二中压蒸汽过热器(33)换热后进入过热蒸汽管网(3)中;
步骤6:步骤3和步骤5中的工艺气通过中压蒸汽发生器(34)进入同一台等温变换炉(37)中,等温变换炉(37)出口的工艺气分别进入第二锅炉给水预热器(17)和第三锅炉给水预热器(41)内;
所述的两台等温变换炉(37)为一运行一备用;通过等温变换炉(37)后工艺气的温度为:240-255℃;
步骤7:通过第二锅炉给水预热器(17)的工艺气进入第三气液分离罐(18)内进行气液分离,气液分离后的气相通过第一低压蒸汽发生器(19)进入第四气液分离罐(20)内进行气液分离,气液分离后的气相通过第一脱盐水预热器(21)和第一水冷器(22)进入第一洗氨塔(23)内,通过脱盐水管网(9)中的脱盐水洗涤后,工艺气通过近路管道进入净化氨合成洗涤塔(49)内完成后续氨合成工艺;
所述第三气液分离罐(18)和第四气液分离罐(20)进行气液分离后的液相进入高温凝液罐(51)中;
第一洗氨塔(23)中洗涤工艺气后的液相进入低温凝液处理装置(48)内;
低压脱盐水管网(6)中的低压脱盐水通过第一低压蒸汽发生器(19)加热并汽化进入低压蒸汽管网(7)内,所述第一低压蒸汽发生器(19)出口的工艺气温度为:168-173℃,低压蒸汽管网7压力为:0.5-0.6MPa;
常温脱盐水(8)中的脱盐水通过第一脱盐水预热器(21)升温到105-115℃后进入脱盐水管网(9)中;循环水进水管网(10)中的循环水通过第一水冷器(22)换热后进入循环水回水管网(11)中,所述第一水冷器(22)出口工艺气温度为:20-40℃;
步骤8:通过第三锅炉给水预热器(41)的工艺气进入第五气液分离罐(42)内进行气液分离,气液分离后的气相通过第二低压蒸汽发生器(43)进入第六气液分离罐(44)中进行气液分离,气液分离后的气相通过第二脱盐水预热器(45)和第二水冷器(46)进入第二洗氨塔(47)内,通过脱盐水管网(9)中的脱盐水洗涤后,工艺气进入净化氨合成洗涤塔(49)完成后续氨合成工艺;所述第五气液分离罐(42)和第六气液分离罐(44)进行气液分离后的液相进入高温凝液罐(51)中;
所述等温变换炉(37)出口的工艺气温度为240-255℃,且该工艺气CO干基含量0.35-0.6%;
所述第三锅炉给水预热器(41)出口工艺气温度190-195℃,第三锅炉给水预热器(41)换热腔出口锅炉给水温度200-210℃;
低压脱盐水管网(6)中的低压脱盐水通过第二低压蒸汽发生器(43)加热并汽化进入低压蒸汽管网(7)内,所述第二低压蒸汽发生器(43)出口的工艺气温度为:168-173℃,低压蒸汽管网7压力为:0.5-0.6MPa;
常温脱盐水(8)中的脱盐水通过第二脱盐水预热器(45)升温到105-115℃后进入脱盐水管网(9)中;脱盐水管网(9)中的脱盐水进入第二洗氨塔(47)内对工艺气进行洗涤,洗涤后的液相进入低温凝液处理装置(48)内;循环水进水管网(10)中的循环水通过第二水冷器(46)换热后进入循环水回水管网(11)中,所述第二水冷器(46)出口工艺气温度为:20-40℃。
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