CN207760250U - 一种煤制乙二醇工艺有效气的回收再利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤制乙二醇工艺有效气回收再利用系统。该系统包括煤气化装置，除尘装置，CO变换装置，低温洗甲醇装置，CO深冷分离系统，CO压缩机，PSA提氢装置，乙二醇生产装置，解吸器压缩机，合成器压缩机，甲醇合成装置；还包括CO₂压缩机，精脱硫槽。该系统乙二醇制备过程中产生的解吸气、部分富余的CO产品和富氢气充分用于甲醇的制备；整个工艺过程中将所有的多余气体进行了充分的回收利用，大大提高了利用率，减少了原料的浪费、减少了气体放空排放对环境造成的影响，降低了生产成本，而且采用回收气制备的甲醇明显提高了经济效益，最终实现了效益的最大化，具有很好的社会经济效益。

Description

一种煤制乙二醇工艺有效气的回收再利用系统

技术领域

本实用新型属于化工设备技术领域，具体涉及一种煤制甲醇、煤制乙二醇联产工艺有效气回收再利用系统，实现废料的回收循环利用。

技术背景

中国是世界上最大的乙二醇消费国，消耗总量占世界消耗总量的50％以上。近年来国内煤制乙二醇产能快速增长，截止到2016年底，国内煤制乙二醇产能达到212万吨，产量约为110万吨，预计在2020年国内煤制乙二醇将达到1046万吨；煤制乙二醇技术不仅可以有效缓解我国乙二醇的供需矛盾，同时可以提升煤炭资源高效清洁转化利用水平。

在煤制乙二醇，正常运行、开停车以及负荷波动期间存在有大量的解吸气、部分富余的CO产品气和富氢气放空，随着乙二醇的大量生产，这些产物也大量富集，而这部分气体均是化工领域中的有效气体，因此，这部分有效气体的放空，不仅会对环境产生严重的影响，而且也造成资源浪费，大大增加企业的运行成本。所以，实现煤制乙二醇有效气的高效回收再利用是乙二醇生产过程中有待解决的问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种煤制乙二醇工艺有效气的回收再利用系统，该系统通过各个化工设备的处理，能够实现高效的对乙二醇生产过程中有效气进行回收利用，减少了资源的浪费以及对环境造成的影响。

本实用新型是通过以下技术方案实现的

一种煤制乙二醇工艺有效气的回收再利用系统，该系统包括煤气化装置，通过气体输送管道与煤气化装置相连通的除尘装置，通过气体输送管道与除尘装置相连通的CO变换装置，通过气体输送管道与CO变换装置相连通的低温甲醇洗装置，通过气体输送管道与低温甲醇洗装置相连通的CO深冷分离装置，通过气体输送管道A与CO深冷分离装置的CO气体出口相连通的CO压缩机，通过气体输送管道D与CO压缩机相连通的三通管接头Ⅰ，还包括通过气体输送管道B与CO深冷分离装置的富氢气气体出口相连通的PSA提氢装置，通过气体输送管道E与PSA装置相连通的三通管接头Ⅰ；所述的三通管接头Ⅰ通过气体输送管道与乙二醇生产装置相连通，所述的乙二醇生产装置通过气体输送管道与解吸气压缩机相连通，所述的解吸气压缩机通过气体输送管道F与合成气压缩机相连通，所述的合成气压缩机通过气体输送管道与甲醇合成装置相连通。

所述的煤制乙二醇工艺有效气的回收再利用系统，所述的低温甲醇洗装置通过气体输送管道与CO₂气体压缩机相连通；所述的CO₂气体压缩机的第一气体出口通过气体输送管道S与煤气化装置相连通；所述的CO₂气体压缩机的第二气体出口通过气体输送管道T与精脱硫槽相连通，所述的精脱硫槽通过气体输送管道Q与合成气压缩机相连通。

所述的煤制乙二醇工艺有效气的回收再利用系统，所述的气体输送管道T及气体输送管道Q上设有阀门。

所述的煤制乙二醇工艺有效气的回收再利用系统，所述的气体输送管道B上还设有三通管接头Ⅱ，所述的三通管接头Ⅱ通过气体输送管道M与合成气压缩机相连通；所述的气体输送管道M上设有阀门。

所述的煤制乙二醇工艺有效气的回收再利用系统，所述的气体输送管道E上还设有三通管接头Ⅲ，所述的三通管接头Ⅲ通过气体输送管道N与解吸气压缩机相连通，所述的气体输送管道N上设有阀门。

所述的煤制乙二醇工艺有效气的回收再利用系统，所述的气体输送管道F上还设有三通管接头Ⅳ，所述的三通管接头Ⅳ与CO压缩机通过气体输送管道P相连通；所述的气体输送管道P上设有阀门。

所述的煤制乙二醇工艺有效气的回收再利用系统，上述的阀门均为手动阀门或自动控制阀门。

与现有技术相比，本实用新型具有以下积极有益效果：

本实用新型所述的系统通过对粗煤气进行处理之后用于乙二醇的制备，在制备过程中产生的CO₂气体既可以用于煤气化装置的物料输送也可以用于甲醇的制备，利用回收的CO₂气体通过循环系统为甲醇制备提供碳源，实现了CO₂的回收再利用，避免了CO₂排放对环境造成的影响，同时也提高了原料利用率、减少了原料浪费、降低了生产成本；

在制备乙二醇的过程中，正常运行、开停车以及负荷波动期间存有大量的解吸气和部分富余的CO产品气和富氢气，本系统将该过程中产生的气体用于甲醇的制备，减少了资源的浪费，且每年回收的气体可产甲醇6万吨左右，即在每吨甲醇2000～3000元计的条件下每年可增加1.2～1.8亿元的收入，节省原料达到10万吨的标准煤，同时也减少了气体放空对环境造成的影响，节能减排效果很明显，即增加了收益、降低了生产成本，具有很好的经济效益；

本实用新型所述的系统对有效气及CO₂进行了较好的循环回收利用，实现了整个制备过程中的循环，大大提高了资源利用率、减少了废料及废气产出对环境造成的影响，具有很好的社会经济效益。

即本实用新型所述的系统能够将所有解吸气进行回收再利用；能够将富余的CO产品气进行回收再利用；能够将富余的纯氢进行回收再利用；能够将CO₂更好的循环利用，为合成甲醇提供碳源；能够使整个大系统在负荷调配时不至于出现资源浪费现象，达到有效资源吃干榨净的目的；减少废气放空对环境产生的不良影响；最终实现效益的最大化。

附图说明

图1表示煤制乙二醇工艺有效气的回收再利用系统示意图之一；

图2表示煤制乙二醇工艺有效气的回收再利用系统示意图之二；

图3表示煤制乙二醇工艺有效气的回收再利用系统示意图之三；

图中符号表示的意义为：

1表示煤气化装置，2表示除尘装置，3表示CO变换装置，4表示低温甲醇洗装置，5表示CO深冷分离装置，501表示CO深冷分离装置的CO气体出口，502表示CO深冷分离装置的富氢气气体出口，6表示气体输送管道A，7表示CO压缩机，8表示气体输送管道D，9表示气体输送管道B，10表示PSA提氢装置，11表示气体输送管道E，12表示三通管接头I，13表示乙二醇生产装置，14表示解吸气压缩机，15表示气体输送管道F，16表示合成气压缩机，17表示甲醇合成装置，18表示CO₂气体压缩机，1801表示CO₂气体压缩机的第一气体出口，1802表示CO₂气体压缩机的第二气体出口；19表示气体输送管道S，20表示气体输送管道T，21表示精脱硫槽，22表示气体输送管道Q；23表示三通管接头Ⅱ，24表示气体输送管道M，25表示三通管接头Ⅲ，26表示气体输送管道N，27表示三通管接头Ⅳ，28表示气体输送管道P。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型进行更加详细的说明，但是并不用于限制本实用新型的保护范围。

实施例1

一种煤制乙二醇工艺有效气的回收再利用系统，如图1所示，该系统包括煤气化装置1，通过气体输送管道与煤气化装置1连通的除尘装置2，通过气体输送管道与除尘装置2相连通的CO变换装置3，通过气体输送管道与CO变换装置3相连通的低温甲醇洗装置4，通过气体输送管道与低温甲醇洗装置4相连通的CO深冷分离装置5；通过气体输送管道A6与CO深冷分离装置的CO气体出口501相连通的CO压缩机7，通过气体输送管道D 8与CO压缩机7相连通的三通管接头Ⅰ12，还包括通过气体输送管道B 9与CO深冷分离装置的富氢气气体出口502相连通的PSA提请装置10，通过气体输送管道E 11与PSA提请装置10相连通的三通管接头Ⅰ12；所述的三通管接头Ⅰ通过气体输送管道与乙二醇生产装置13相连通，所述的乙二醇生产装置13通过气体输送管道与解吸气压缩机14相连通，所述的解吸气压缩机通过气体输送管道F 15与合成气压缩机16相连通，所述的合成气压缩机16通过气体输送管道甲醇合成装置17相连通；

进一步的，如图3所示，所述的气体输送管道B上还设有三通管接头Ⅱ23，所述的三通管接头Ⅱ通过气体输送管道M 24与合成气压缩机相连通，即CO深冷分离装置的富氢气气体出口还与合成气压缩机相连通；所述的气体输送管道F上还设有三通管接头Ⅳ27，所述的三通管接头Ⅳ与CO压缩机通过气体输送管道P 28相连通，即CO压缩机还与合成气压缩机相连通；因此，所述CO压缩机中的用于乙二醇制备之后剩余的气体以及CO深冷分离装置中剩余的富氢气通过气体输送管道输送至合成气压缩机，然后输送至甲醇合成装置中用于甲醇的制备；因此在整个系统中几乎没有废气的产生与放空，利用率高、防止了对环境的影响，具有很好的社会经济效益；

进一步的，如图3所示，所述的气体输送管道E上还设有三通管接头Ⅲ25，所述的三通管接头Ⅲ通过气体输送管道N 26与解吸气压缩机相连通，即所述的PSA提请装置还与解吸气压缩机相连通，即PSA提氢装置中产生的解吸气也进行回收用于甲醇的合成、以免解吸气放空对环境造成的影响及资源的浪费。

其中，所述的气体输送管道M、气体输送管道N、气体输送管道P上均设有阀门，所述的阀门可以为手动控制阀门，也可以为自动控制阀门。

实施例2

在实施例1的基础上，实施例2中与实施例1相同的部分均具有相同的功能，为了简洁起见，不再重述。

进一步的，如图2所示，该系统中，所述的低温甲醇洗装置的CO₂气体出口通过气体输送管道与CO₂气体压缩机18相连通，所述的CO₂气体压缩机18的第一气体出口1801通过气体输送管道S 19与煤气化装置1相连通，所述的CO₂气体压缩机的第二气体出口1802通过气体输送管道T 20与精脱硫槽21相连通，所述的精脱硫槽21通过气体输送管道Q 22与合成气压缩机16相连通；即低温甲醇洗装置中的CO₂气体一部分通过精脱硫之后通过合成气压缩机进入甲醇合成装置中，为甲醇合成装置提供碳源；

其中，所述的气体输送管道T及气体输送管道Q上均设有阀门，所述的阀门可以为手动阀门，也可以为电动控制阀门。

因此，整个系统中几乎没有废气的放空排放，利用率高、防止了对环境造成的污染，且能够有效节约资源，具有很好的社会经济效益。

该系统的工作原理如下：

将干燥的煤粉在煤气化装置中与纯氧进行燃烧反应生成粗煤气(主要成分为CO和H₂)，粗煤气由煤气化装置排出经过除尘及降温之后，输送至CO变换装置中进行CO变换(以调整粗煤气中CO和H₂的比例)，经过变换之后由CO变换装置输送至低温甲醇洗装置中脱除其中的变换气的氨、氢氰酸、硫化物和CO₂得到纯净的煤气；然后将纯净的煤气由低温甲醇洗装置输送至CO深冷分离装置中，经过深冷分离得到纯度在98％以上的CO气体以及纯度在85％以上的富氢气；其中的CO气体经过CO压缩机加压输送至乙二醇生产装置中用于生产乙二醇，其中的富氢气经过PSA提氢装置提纯得到纯度大于99.9％的氢气，然后将该氢气输送至乙二醇生产装置中用于乙二醇的生产；(CO气体与H₂同时输送至乙二醇生产装置中)；

随着乙二醇生产的进行，PSA提氢装置及乙二醇生产装置中产生的解吸气(主要成分为CO和H₂)经过合成压缩机加压之后输送至甲醇合成装置中用于甲醇的合成；在该过程中在CO深冷分离装置中富余的CO气体经过CO压缩机之后经过气体输送管道也输送至合成气压缩机中，CO深冷分离装置中富余的富氢气也经过气体输送管道输送至合成气压缩机中，经过混合加压，然后输送至甲醇合成装置中用于甲醇合成；即在该系统中几乎没有废气的剩余及放空，大大提高了原料的利用效率、实现了所有原料的循环回收再利用；

在该系统中，低温甲醇洗装置中脱除的CO₂气体经过CO₂压缩机加压之后，一分部输送至煤气化装置中作为输送煤粉的载气使用；另外的一部分则经过精脱硫槽进行脱硫处理之后输送至甲醇合成装置中作为甲醇合成催化剂的保护气、同时也为甲醇合成提供了碳源，即在该过程中脱出的废气也进行了回收再利用，节约了煤粉输送过程中载气的使用及甲醇合成过程中的碳源原料，且避免了CO₂大量排放对环境造成的影响；具有很好的社会经济效益。

Claims (6)

1.一种煤制乙二醇工艺有效气回收再利用系统，其特征在于：该系统包括煤气化装置，通过气体输送管道与煤气化装置相连通的除尘装置，通过气体输送管道与除尘装置相连通的CO变换装置，通过气体输送管道与CO变换装置相连通的低温甲醇洗装置，通过气体输送管道与低温甲醇洗装置相连通的CO深冷分离装置，通过气体输送管道A与CO深冷分离装置的CO气体出口相连通的CO压缩机，通过气体输送管道D与CO压缩机相连通的三通管接头Ⅰ，还包括通过气体输送管道B与CO深冷分离装置的富氢气气体出口相连通的PSA提氢装置，通过气体输送管道E与PSA提氢装置相连通的三通管接头Ⅰ；所述的三通管接头Ⅰ通过气体输送管道与乙二醇生产装置相连通，所述的乙二醇生产装置通过气体输送管道与解吸气压缩机相连通，所述的解吸气压缩机通过气体输送管道F与合成气压缩机相连通，所述的合成气压缩机通过气体输送管道与甲醇合成装置相连通。

2.根据权利要求1所述的煤制乙二醇工艺有效气回收再利用系统，其特征在于：所述的低温甲醇洗装置还通过气体输送管道与CO₂气体压缩机相连通；所述的CO₂气体压缩机的第一气体出口通过气体输送管道S与煤气化装置相连通；所述的CO₂气体压缩机的第二气体出口通过气体输送管道T与精脱硫槽相连通，所述的精脱硫槽通过气体输送管道Q与合成气压缩机相连通。

3.根据权利要求2所述的煤制乙二醇工艺有效气回收再利用系统，其特征在于：所述的气体输送管道T及气体输送管道Q上均设有阀门。

4.根据权利要求1～3任一项所述的煤制乙二醇工艺有效气回收再利用系统，其特征在于：所述的气体输送管道B上还设有三通管接头Ⅱ，所述的三通管接头Ⅱ通过气体输送管道M与合成气压缩机相连通；所述的气体输送管道M上设有阀门。

5.根据权利要求1～3任一项所述的煤制乙二醇工艺有效气回收再利用系统，其特征在于：所述的气体输送管道E上还设有三通管接头Ⅲ，所述三通管接头Ⅲ通过气体输送管道N与解吸气压缩机相连通；所述的气体输送管道N上设有阀门。

6.根据权利要求1～3任一项所述的煤制乙二醇工艺有效气回收再利用系统，其特征在于：所述的气体输送管道F上还设有三通管接头Ⅳ，所述的三通管接头Ⅳ与CO压缩机通过气体输送管道P相连通；所述的气体输送管道P上设有阀门。