CN214456839U - 一种用于合成气水气比的精确测控系统 - Google Patents

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兰荣亮
吴晓玲
马炯
王靓
薛白
杨正梅
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Abstract

本实用新型属于煤化工装置工程设计与生产运行技术领域，具体涉及一种用于合成气水气比的精确测控系统。一种煤化工装置CO变换单元升温与硫化系统。该系统包括合成气入口管道、气体冷却器、合成气出口管道、气体分离器、气相出口管道、旁路管道和调节阀组组成。该系统可以有效应对上游煤气化单元运行过程中合成气水气含量的波动，水气比测量精度高，调控方便及时，可实现自动化控制，具有运行安全可靠等特点，适宜推广使用。

Description

一种用于合成气水气比的精确测控系统
技术领域
本实用新型属于煤化工装置工程设计与生产运行技术领域，具体涉及一种用于合成气水气比的精确测控系统。
背景技术
在煤化工装置中，来自煤气化单元的合成气主要由CO、H2、CO2、H2S、COS、CH4、N2和H2O等组分构成，合成气的水气比作为一个重要的工艺技术指标，直接关系到下游一氧化碳变换单元的流程设计与操作运行。通常，水气比是指合成气中H2O含量与干气含量的摩尔比。来自上游的合成气水气比的高低取决于煤气化技术的选择，例如水煤浆气化技术的合成气水气比约为1.4～1.5；激冷型粉煤气化技术的合成气水气约为0.7～1.0。
在实际生产过程中，可以通过调节合成气水气比的含量来有效控制一氧化碳变换单元的反应器热点温度，从而控制反应进行的深度，以防止发生飞温现象。目前，大多数企业在生产过程中主要是通过检测反应器的温度变化情况，在依靠操作人员进行手动调节入口合成气的水气比，存在操作与反应时间滞后，对操作人员的经验性依赖较强，无法对合成气水气比进行精确监测和自动控制等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术存在的不足之处，提供了一种用于合成气水气比的精确测控系统。该系统不受上游煤气化技术选型和运行过程中合成气水气含量波动的影响，具有操作灵活，水气比测量精度高，调控便捷及时，运行安全可靠等特点。
为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
一种用于合成气水气比的精确测控系统，该系统包括合成气入口管道、气体冷却器、合成气出口管道、气体分离器、气相出口管道、旁路管道和调节阀组组成；
所述合成气入口管道通过气体冷却器与气体分离器相连，气体分离器顶部的输出端与气相出口管道相连；合成气入口管道的旁路管道与调节阀组相连，调节阀组的出口通过管道与气体冷却器的出口管道相连接。
本实用新型技术方案中：气体冷却器的出口管道上设置有测温元件和温度指示模块。
本实用新型技术方案中：气体分离器的气相出口管道上设置有测温元件、温度指示模块、压力传感器和压力指示模块。
本实用新型技术方案中：温度指示模块和压力指示模块分别通过信号线与水气比运算模块相连；水气比运算模块经过信号线依次与报警模块、温度指示控制模块与调节阀组相连。
本实用新型的有益效果：该系统可以有效应对上游煤气化单元运行过程中合成气水气含量的波动，水气比测量精度高，调控方便及时，可以实现自动化控制，具有运行安全可靠等特点，适宜推广使用。
附图说明
图1是本实用新型的流程示意图。图中：1-合成气入口管道，2-气体冷却器，3-合成气出口管道，4-气体分离器，5-气相出口管道，6-旁路管道，7-调节阀组，8-测温元件，9-温度指示模块，10-水气比运算模块，11-压力传感器，12-压力指示模块，13-测温元件，14-温度指示模块，15-温度指示控制模块，16-报警模块。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步说明，但本实用新型的保护范围不限于此：
如图1所示，一种用于合成气水气比的精确测控系统，该系统包括合成气入口管道1、气体冷却器2、合成气出口管道3、气体分离器4、气相出口管道5、旁路管道6和调节阀组7组成；
所述合成气入口管道1与气体冷却器2的输入端相连，气体冷却器2的输出端通过合成气出口管道3与气体分离器4相连，气体分离器4顶部的输出端与气相出口管道5相连；旁路管道6的输入端与合成气入口管道1相连，输出端与调节阀组7相连，调节阀组7的出口通过管道与合成气出口管道3相连接；
合成气出口管道3上设置有测温元件13和温度指示模块14；气相出口管道5上设置有测温元件8、温度指示模块9、压力传感器11和压力指示模块12；温度指示模块9和压力指示模块12分别通过信号线与水气比运算模块10相连；水气比运算模块10经过信号线与报警模块16、温度指示控制模块15和调节阀组7相连。
具体实施过程如下：来自界外的合成气温度为206℃，压力为3.84MPag，水气比为0.93通过入口管道1进入气体冷却器2，被冷却至180℃后进入气体分离器4后，根据气相出口管道5上的测温元件13、温度指示模块14、压力传感器11和压力指示模块12，经过运算模块16测得水气比为0.40，超过了报警模块16的设定值0.3和高报值0.38，报警信号传递给温度指示控制模块15，通过调节阀组7根据测温元件13和温度指示模块14的反馈信号，针对调节阀的阀门开度进行自动调整，通过将阀门开度逐渐调小，可以获得所需的水气比设定值0.3，此时温度指示模块14显示的合成气温度值为170℃，即表明来自界外的合成气经过气体冷却器2被冷却至170℃后，可以满足装置运行的水气比要求。
本实用新型涉及一种用于合成气水气比的精确测控系统，可以有效应对上游煤气化单元运行过程中合成气水气含量的波动，水气比测量精度高，调控方便及时，可以实现自动化控制，具有运行安全可靠等特点。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型创造的原理，并不因此而限定本实用新型的保护范围，在不脱离本实用新型创造精神和范围的前提下，本技术实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种用于合成气水气比的精确测控系统，其特征在于：该系统包括合成气入口管道(1)、气体冷却器(2)、合成气出口管道(3)、气体分离器(4)、气相出口管道(5)、旁路管道(6)和调节阀组(7)组成；
所述合成气入口管道(1)通过气体冷却器(2)与气体分离器(4)相连，气体分离器(4)顶部的输出端与气相出口管道(5)相连；合成气入口管道(1)的旁路管道(6)与调节阀组(7)相连，调节阀组(7)的出口通过管道与气体冷却器(2)的出口管道相连接。
2.根据权利要求1所述的用于合成气水气比的精确测控系统，其特征在于：气体冷却器(2)的出口管道上设置有测温元件(13)和温度指示模块(14)。
3.根据权利要求1所述的用于合成气水气比的精确测控系统，其特征在于：气体分离器(4)的气相出口管道(5)上设置有测温元件(8)、温度指示模块(9)、压力传感器(11)和压力指示模块(12)。
4.根据权利要求3所述的用于合成气水气比的精确测控系统，其特征在于：温度指示模块(9)和压力指示模块(12)分别通过信号线与水气比运算模块(10)相连；水气比运算模块(10)经过信号线依次与报警模块(16)、温度指示控制模块(15)与调节阀组(7)相连。
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