CN210855301U - 一种利用汽化炉发电联供水煤气生产甲醇合成液氨的设备 - Google Patents
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Abstract
一种利用汽化炉发电联供水煤气生产甲醇合成液氨的设备，空气分离设备与煤气发生炉的煤气发生炉相连通，煤气发生炉与废热锅炉相连通，废热锅炉与蒸汽轮机相连通，废热锅炉的废热锅炉出气口与吸收塔相连通，吸收塔与变换反应器相连通，变换反应器与甲醇合成塔相连通，甲醇合成塔与氨合成塔相连通，甲醇驰放气口与燃气轮机相连通，氨驰放气口与燃气轮机的燃气轮机进气口相连通，燃气轮机与第一发电机相连，燃气轮机与余热锅炉相连通，余热锅炉与蒸汽轮机相连通，蒸汽轮机与第二发电机相连，结构简单，煤炭先气化为水煤气合成化工产品后在利用废气燃气发电和余热发电，实现了化、电一体的目的，提高了煤炭的利用率，具有良好的社会和经济效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及发电、化工领域，特别是一种利用汽化炉发电联供水煤气生产甲醇合成液氨的设备。
背景技术
现有技术的发电基本都是用燃料煤燃烧后产生高温、高压蒸汽然后推动汽轮机发电，而化工行业用气是把煤炭作为反应过程原料来使用，显然单独的发电用煤是对资源的浪费也是对大气环境的污染，煤炭不能得到充分利用，如果把煤炭作为反应过程的原料，不是燃烧而是发生化学变化产生煤气先利用其有效成分合成甲醇、液氨等化工产品后在燃烧气体直接燃气轮机发电、余热锅炉蒸汽发电，这样在发电同时有可以生产出其它化工产品，实现了煤炭的综合循环利用，提高了煤炭的利用率，但是至今未见公开报导。
实用新型内容
针对上述问题，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种利用汽化炉发电联供水煤气生产甲醇合成液氨的设备，可有效解决煤炭率低，生产成本高且污染环境的问题。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是，一种利用汽化炉发电联供水煤气生产甲醇合成液氨的设备，包括氨合成塔、甲醇合成塔和空气分离设备，所述的空气分离设备上设有空气进口，空气分离设备的氧气出口和氮气出口分别经管道与煤气发生炉的煤气发生炉进气口相连通，煤气发生炉上设有煤加入口和水蒸气进口，煤气发生炉的煤气出口经管道与废热锅炉的废热锅炉进气口相连通，废热锅炉的废热锅炉蒸汽出口经管道与蒸汽轮机的蒸汽轮机进气口相连通，废热锅炉的废热锅炉出气口经管道与吸收塔的吸收塔进气口相连通，吸收塔上设有废气出口和吸收塔出气口，吸收塔出气口经管道与变换反应器的变换反应器进气口相连通，变换反应器上设有变换反应器水蒸气进气口，变换反应器的变换反应器出气口经管道与甲醇合成塔的甲醇合成塔进气口相连通，甲醇合成塔上设有甲醇出口、甲醇合成塔出气口和甲醇驰放气口，甲醇合成塔出气口经管道与氨合成塔的氨合成塔进气口相连通，甲醇驰放气口经管道与燃气轮机的燃气轮机进气口相连通，氨合成塔上设有液氨出口和氨驰放气口，氨驰放气口经管道与燃气轮机的燃气轮机进气口相连通，燃气轮机的输出轴与第一发电机相连，燃气轮机的燃气轮机出气口与余热锅炉的余热锅炉进气口相连通，余热锅炉的余热锅炉出气口与蒸汽轮机的蒸汽轮机进气口相连通，蒸汽轮机的输出轴与第二发电机相连。
本实用新型结构简单，设计科学合理，煤炭先气化为水煤气合成化工产品后在利用废气燃气发电和余热发电，实现了化、电一体的目的，提高了煤炭的利用率，具有良好的社会和经济效益。
附图说明
图1是本实用新型的结构框示图。
具体实施方式
以下结合附图和具体情况对本实用新型的具体实施方式作详细说明。
由附图给出，一种利用汽化炉发电联供水煤气生产甲醇合成液氨的设备，包括氨合成塔、甲醇合成塔和空气分离设备，所述的空气分离设备10上设有空气进口10-2，空气分离设备10的氧气出口10-3和氮气出口10-1分别经管道与煤气发生炉1的煤气发生炉进气口1-3相连通，煤气发生炉1上设有煤加入口1-1和水蒸气进口1-2，煤气发生炉1的煤气出口1-4经管道与废热锅炉2的废热锅炉进气口2-1相连通，废热锅炉2的废热锅炉蒸汽出口2-3经管道与蒸汽轮机9的蒸汽轮机进气口9-1相连通，废热锅炉2的废热锅炉出气口2-2经管道与吸收塔3的吸收塔进气口3-1相连通，吸收塔3上设有废气出口3-2和吸收塔出气口3-3，吸收塔出气口3-3经管道与变换反应器4的变换反应器进气口4-1相连通，变换反应器4上设有变换反应器水蒸气进气口4-2，变换反应器4的变换反应器出气口4-3经管道与甲醇合成塔5的甲醇合成塔进气口5-1相连通，甲醇合成塔5上设有甲醇出口5-2、甲醇合成塔出气口5-3和甲醇驰放气口5-4，甲醇合成塔出气口5-3经管道与氨合成塔6的氨合成塔进气口6-1相连通，甲醇驰放气口5-4经管道与燃气轮机7的燃气轮机进气口7-1相连通，氨合成塔6上设有液氨出口6-2和氨驰放气口6-3，氨驰放气口6-3经管道与燃气轮机7的燃气轮机进气口7-1相连通，燃气轮机7的输出轴与第一发电机12相连，燃气轮机7的燃气轮机出气口7-2与余热锅炉8的余热锅炉进气口8-1相连通，余热锅炉8的余热锅炉出气口8-3与蒸汽轮机9的蒸汽轮机进气口9-1相连通，蒸汽轮机9的输出轴与第二发电机13相连。
为保证更好的实施效果，所述的管道均为不锈钢制的圆形或方形。
所述的氮气出口10-1的管道上装有三通阀。
所述的废气出口3-2与外部收集装置相连。
所述的余热锅炉8设有烟气出口8-2。
所述的燃气轮机进气口7-1的管道上设有三通，分别经管道连接甲醇驰放气口5-4和氨驰放气口6-3。
所述的甲醇出口5-2和液氨出口6-2经管道分别与甲醇收集罐和液氨收集罐的进口相连通。
需要说明的是，上述各装置均为现有技术，市售产品，本实用新型的贡献在于，将这些公知部件经科学设计布局改装为利用汽化炉发电联供水煤气生产甲醇合成液氨的设备，有效解决现有技术的缺陷，满足了生产需要。
本实用新型在具体使用时，打开空气分离设备，空气分离设备将空气分离为O2和N2，O2经氧气出口进入到煤气发生炉中，N2经氮气出口及三通阀，一部分进入煤气发生炉，另一部分排放到空气中（或收集），将煤炭和水蒸气经煤加入口和水蒸气进口送入到煤气发生炉，混合O2在高温1400℃左右煤气发生炉中反应生成水煤气，水煤气主要包括体积浓度为36%左右的CO、50% 左右的H2、10%左右的CO2、3.97%左右的CH4和0.03%左右的H2S，这些高温气体经管道进入废热锅炉中，产生5.0Mpa以上的高压蒸汽，高压蒸汽经废热锅炉蒸汽出口和管道进入蒸汽轮机，高温气体进入吸收塔后，经低温甲醇洗脱去H2S和CO2，经吸收塔净化后的高压气体再经管道进入变换反应器，将水蒸气经变换反应器水蒸气进气口通入变换反应器中，在铁催化剂催化下水蒸汽和高压气体中的CO反应生成H2和CO2，然后经管道送入甲醇合成塔，在甲醇合成塔中CO、CO2加H2在铜基催化剂催化下生成甲醇，甲醇经甲醇出口进入外部的甲醇收集罐中，未反应的气体经甲醇合成塔出气口和管道进入到氨合成塔中，H2加N2在铁基催化剂催化下合成为液氨，液氨经液氨出口进入外部的液氨集罐中，合成甲醇驰放气和合成氨驰放气分别经甲醇驰放气口和氨驰放气口和管道进入燃气轮机，燃气轮机经输出轴带动发电机发电，燃气轮机产生的高温气体经管道进入余热锅炉，余热锅炉和废热锅炉产生的高压蒸汽经管道进入蒸汽轮机，蒸汽轮机经输出轴带动发电机发电，余热锅炉产生的烟气经烟气出口排放出去。
本实用新型设计科学合理，煤炭先气化为水煤气合成化工产品后在利用废气燃气发电和余热发电，实现了化、电一体的目的，提高了煤炭的利用率，生产成本低，对大气污染少，是电、化一体生产的技术进步和创新，具有良好的社会和经济效益。
Claims (7)
1.一种利用汽化炉发电联供水煤气生产甲醇合成液氨的设备，包括氨合成塔、甲醇合成塔和空气分离设备，其特征在于，所述的空气分离设备（10）上设有空气进口（10-2），空气分离设备（10）的氧气出口（10-3）和氮气出口（10-1）分别经管道与煤气发生炉（1）的煤气发生炉进气口（1-3）相连通，煤气发生炉（1）上设有煤加入口（1-1）和水蒸气进口（1-2），煤气发生炉（1）的煤气出口（1-4）经管道与废热锅炉（2）的废热锅炉进气口（2-1）相连通，废热锅炉（2）的废热锅炉蒸汽出口（2-3）经管道与蒸汽轮机（9）的蒸汽轮机进气口（9-1）相连通，废热锅炉（2）的废热锅炉出气口（2-2）经管道与吸收塔（3）的吸收塔进气口（3-1）相连通，吸收塔（3）上设有废气出口（3-2）和吸收塔出气口（3-3），吸收塔出气口（3-3）经管道与变换反应器（4）的变换反应器进气口（4-1）相连通，变换反应器（4）上设有变换反应器水蒸气进气口（4-2），变换反应器（4）的变换反应器出气口（4-3）经管道与甲醇合成塔（5）的甲醇合成塔进气口（5-1）相连通，甲醇合成塔（5）上设有甲醇出口（5-2）、甲醇合成塔出气口（5-3）和甲醇驰放气口（5-4），甲醇合成塔出气口（5-3）经管道与氨合成塔（6）的氨合成塔进气口（6-1）相连通，甲醇驰放气口（5-4）经管道与燃气轮机（7）的燃气轮机进气口（7-1）相连通，氨合成塔（6）上设有液氨出口（6-2）和氨驰放气口（6-3），氨驰放气口（6-3）经管道与燃气轮机（7）的燃气轮机进气口（7-1）相连通，燃气轮机（7）的输出轴与第一发电机（12）相连，燃气轮机（7）的燃气轮机出气口（7-2）与余热锅炉（8）的余热锅炉进气口（8-1）相连通，余热锅炉（8）的余热锅炉出气口（8-3）与蒸汽轮机（9）的蒸汽轮机进气口（9-1）相连通，蒸汽轮机（9）的输出轴与第二发电机（13）相连。
2.根据权利要求1所述的利用汽化炉发电联供水煤气生产甲醇合成液氨的设备，其特征在于，所述的管道均为不锈钢制的空心圆形或方形。
3.根据权利要求1所述的利用汽化炉发电联供水煤气生产甲醇合成液氨的设备，其特征在于，所述的氮气出口（10-1）的管道上装有三通阀。
4.根据权利要求1所述的利用汽化炉发电联供水煤气生产甲醇合成液氨的设备，其特征在于，所述的废气出口（3-2）与外部收集装置相连。
5.根据权利要求1所述的利用汽化炉发电联供水煤气生产甲醇合成液氨的设备，其特征在于，所述的余热锅炉（8）设有烟气出口（8-2）。
6.根据权利要求1所述的利用汽化炉发电联供水煤气生产甲醇合成液氨的设备，其特征在于，所述的燃气轮机进气口（7-1）的管道上设有三通，分别经管道连接甲醇驰放气口（5-4）和氨驰放气口（6-3）。
7.根据权利要求1所述的利用汽化炉发电联供水煤气生产甲醇合成液氨的设备，其特征在于，所述的甲醇出口（5-2）和液氨出口（6-2）经管道分别与甲醇收集罐和液氨收集罐的进口相连通。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115784840A (zh) * | 2022-12-05 | 2023-03-14 | 山东省科学院能源研究所 | 一种有机固废气化与电解水制氢耦合的甲醇制备工艺 |
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2019
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