CN215757175U - 一种合成氨系统联产低压甲醇系统 - Google Patents
一种合成氨系统联产低压甲醇系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN215757175U CN215757175U CN202120398544.3U CN202120398544U CN215757175U CN 215757175 U CN215757175 U CN 215757175U CN 202120398544 U CN202120398544 U CN 202120398544U CN 215757175 U CN215757175 U CN 215757175U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- low
- methanol
- synthetic ammonia
- pressure
- coproducing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 187
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 62
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 32
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims abstract description 31
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 58
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 25
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000005262 decarbonization Methods 0.000 claims description 15
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 4
- 235000018553 tannin Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920001864 tannin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000001648 tannin Substances 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 5
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 17
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 8
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 8
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 8
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 125000001741 organic sulfur group Chemical group 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013064 chemical raw material Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本实用新型涉及化工技术领域，具体涉及一种合成氨系统联产低压甲醇系统，包括气化系统、脱硫系统、变换系统、脱碳系统、低压甲醇装置、双甲装置和合成装置；解决了中小型合成氨企业产品结构单一，调整投资大问题，同时可根据市场行情灵活调整甲醇和合成氨产量。变换工段变换率降低，变换蒸汽消耗大幅降低；变换工段变换气中的CO含量提高，相应的CO2含量降低，可减轻脱碳系统的负荷，脱碳泵和冰机电耗下降；低压醇系统增加后，会降低醇后气中的CO、CO2含量，减轻双甲系统负荷，并且甲烷的生成量降低，合成的放空气量将会明显减少；生产吨低压醇可副产2.5MPa蒸汽0.895吨。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工技术领域，更具体而言，涉及一种合成氨系统联产低压甲醇系统。
背景技术
甲醇既是一种主要的有机化工原料，也可直接掺入汽油用作燃料,随着我国能源生产总量和需求总量的不断增长，甲醇价格一直处于稳中有升的趋势
目前中小型合成氨企业产品结构单一，效益差，调整产品结构投资大，企业难以承担。
将合成氨系统联产低压甲醇系统，使得企业仅投资较少资金，即可增加甲醇产品，同时灵活根据市场行情及时调整合成氨产量。现有技术中，合成氨装置原料气更换为贫气的升级改造时，在气化系统入口前设置压缩机，在压缩机入口将纯氧与空气混合，这样难以使纯氧和空气快速混合均匀，容易使压缩机和入口管道局部产生富氧环境，存在安全隐患。专利公开号为CN210845925U公开了一种合成氨工艺中气体快速混合装置，在一定范围内保证了空气与纯氧的混合，喷气管气体出口面积小，氧气混合量可调节范围较小；若所需氧气混合量大，需增大流速，当氧气流速高于空气流速时，仍然易造成聚集。
实用新型内容
为了克服现有技术中所存在的不足，本实用新型提供一种合成氨系统联产低压甲醇系统。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种合成氨系统联产低压甲醇系统，包括依次相连的气化系统、半水煤气脱硫系统、变换系统、变换气脱硫系统、脱碳系统、甲醇合成系统；所述气化系统前设置有预混装置，所述预混装置包括空气进口管与氧气进口管，所述空气进口管为直管；所述氧气进口管包括入口管道与分散管道，所述分散管道为弧形构造，所述入口管道设置于分散管道外弧面，入口管道中心线与分散管道中心线重合；所述分散管道焊接于空气进口管外壁，并与空气进口管构成氧气分散腔；所述空气进口管在氧气分散腔内贯通开设有氧气进口。
进一步地，所述氧气进口设置为多个，对称开设于空气进口管中心线所在水平面上方与水平面夹角60°范围内。
进一步地，所述气化系统采用间歇式固定床。进一步地，所述半水煤气脱硫系统采用栲胶湿法脱硫系统。
进一步地，所述变换系统采用耐硫低温变换系统。
进一步地，所述变换气脱硫系统采用DDS脱硫系统。
进一步地，所述脱碳系统采用NHD脱碳系统。进一步地，所述甲醇合成系统采用低压甲醇合成系统。
进一步地，所述脱碳系统、甲醇合成系统之间设置有压缩机四段。脱碳后原料气经压缩机四段加压至5.0MPa后送入低压甲醇装置。
与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：
本实用新型提供了一种合成氨系统联产低压甲醇系统，包括气化系统、脱硫系统、变换系统、脱碳系统、低压甲醇装置、双甲装置和合成装置；解决了中小型合成氨企业产品结构单一，调整投资大问题，具有投资少、能耗低、工艺流程短、生产安全环保、原料利用率高、经济效益好等特点，同时可根据市场行情灵活调整甲醇和合成氨产量。变换工段变换率降低，变换蒸汽消耗大幅降低；变换工段变换气中的CO含量提高，相应的CO2含量降低，可减轻脱碳系统的负荷，脱碳泵和冰机电耗下降；低压醇系统增加后，会降低醇后气中的CO、CO2含量，减轻双甲系统负荷，并且甲烷的生成量降低，合成的放空气量将会明显减少；生产吨低压醇可副产2.5MPa蒸汽0.895吨。通过预混装置的设置，加强了空气与氧气的混合，避免了氧气聚集带来的安全隐患。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种合成氨系统联产低压甲醇系统。
图2为预混装置结构示意图。
图3为图2中A-A截面图。
具体实施方式
下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-3所示，一种合成氨系统联产低压甲醇系统，包括依次相连的气化系统1、半水煤气脱硫系统2、变换系统3、变换气脱硫系统4、脱碳系统5、甲醇合成系统6；所述气化系统1前设置有预混装置7，所述预混装置7包括空气进口管71与氧气进口管72，所述空气进口管71为直管；所述氧气进口管72包括入口管道73与分散管道74，所述分散管道74为弧形构造，所述入口管道73设置于分散管道74外弧面，入口管道73中心线与分散管道74中心线重合；所述分散管道74焊接于空气进口管71外壁，并与空气进口管71构成氧气分散腔 75；所述空气进口管71在氧气分散腔75内贯通开设有氧气进口76。所述氧气进口76设置为多个，对称开设于空气进口管71中心线所在水平面上方与水平面夹角60°范围内。
所述气化系统采用间歇式固定床。
所述半水煤气脱硫系统2采用栲胶湿法脱硫系统，包括第一脱硫塔与第一再生槽；所述第一脱硫塔原料入口连接间歇式固定床，第一脱硫塔顶部半水煤气出口连接变换系统，第一脱硫塔下部通过再生泵连接第一再生槽顶部入口，第一再生槽底部通过脱硫泵连接第一脱硫塔上部入口，所述第一再生槽出口连接硫回收装置。
所述变换系统3采用耐硫低温变换系统，包括热交换器、有机硫转换器和变换炉；所述脱硫塔顶部半水煤气出口连接第一热交换器冷流入口，第一热交换器冷流出口管路与蒸汽管路并联连接至第二热交换器热流入口，第二热交换器热流出口连接变换炉顶部入口，变换炉底部出口连接第二热交换器冷流入口，第二热交换器冷流出口连接有机硫转化器顶部入口，有机硫转换器底部出口连接第一热交换器热流入口，第一热交换器热流出口连接变换气脱硫系统4。
所述变换气脱硫系统4采用DDS脱硫系统包括第二脱硫塔和第二再生槽；所述第二脱硫塔顶部变换气出口连接脱碳系统，第二脱硫塔下部出口连接富液槽上部入口，富液槽下部出口通过富液泵连接第二再生槽顶部入口，第二再生槽上部出口连接贫液槽，贫液槽下部出口通过贫液泵连接第二脱硫塔上部入口。
所述脱碳系统5采用NHD脱碳系统，包括分离器、三气换热器、脱碳塔、汽提塔与闪蒸槽，脱硫后变换气进入分离器除去油水，然后进入三气换热器与净化气、低压闪蒸汽换热后，进入脱碳塔底部，与从塔顶喷淋而下的NHD溶液在填料层逆流接触后进入分离器分离掉夹带雾沫后，再进入三气换热器换热后进入甲醇合成系统；NHD溶液吸收CO2之后，自脱碳塔底部引出，其中一部分经减压去高压闪蒸槽，另一部分经涡轮泵回收能量后去高压闪蒸槽，闪蒸出N2和H2以及部分CO2后送至低压闪蒸槽，进一步闪蒸出纯度≥98％(体积分数)的CO2；低压闪蒸槽出来的NHD溶液，经富液泵提至汽提塔顶部，与从塔底来的空气在填料层逆流接触，汽提出残余的CO2和H2S后放空；塔底溶液经贫液泵加压，经氨冷器冷却后进人脱碳塔顶部循环使用。
所述脱碳塔入口连接第三热交换器冷流出口，脱碳塔下部入口连接变换炉底部出口，脱碳塔顶部出口连接甲醇合成系统6，所述汽提塔入口连接氮气供给系统，汽提塔底部出口连接脱碳塔上部，脱碳塔底部出口连接第一闪蒸槽，所述第一闪蒸槽出口一路连接脱碳高闪气回收装置，另一路连接第二闪蒸槽，所述第二闪蒸槽出口连接第三热交换器热流入口。
所述甲醇合成系统6采用低压甲醇合成系统，包括甲醇合成塔、气包、热交换器、甲醇分离器、粗甲醇贮槽、透平压缩机；脱碳系统产生的合成气经四级压缩加压至5.0MPa后进入热交换器，换热后进入甲醇合成塔，甲醇合成塔采用立式绝热管壳型反应器，管内装有低压合成甲醇催化剂，反应过程中通过控制汽包压力来控制催化剂层温度及合成塔出口温度，反应产生的热反应气体进入热交换器，经换热后进入甲醇分离器出粗甲醇进入粗甲醇贮槽，分离出粗甲醇后的气体，通过透平压缩机加压后与脱碳系统产生的合成气混合进入热交换器；为了防止合成系统中惰性的积累，要连续从系统中排放少量的循环气体：一部分直接排放至精馏工段，另一部分经水洗塔洗涤甲醇后作为弛放气体送往燃气发电管网，整个合成系统的压力由弛放气排放调节阀来控制。
固定床间歇式制气产生半水煤气，半水煤气进入脱硫塔，脱硫后半水煤气进入变换炉，变换炉压力为2.0MPa，变换气采用DDS技术脱硫，随后原料气进NHD脱碳工段脱除CO2。脱碳后原料气经压缩机四段加压至5.0MPa后送入低压甲醇装置，原料气中CO和CO2气体在此工段合成甲醇，可以通过调整变换工段CO的变换率来调节醇氨比。出低压甲醇原料气进压缩机五段加压至12.5MPa后送入双甲工段，最后经压缩机六段加压至22MPa进氨合成工段，生产合成氨。
合成压缩机四段出口的原料气与循环段出来的循环气汇合，温度约40℃，进低压甲醇塔前热交换器加热至230℃，由合成塔下部进内外筒环隙，进入催化床等温反应，气体流向与沸腾水管垂直交叉走向，在催化剂床层由上千个数量级的“Z”型锯齿反应曲线进行行催化反应合成甲醇。整个触媒床层处于等温状态，温差小，推动力大，反应后塔出口气体中甲醇含量为 2.95％，气体集于中心管由上而下出低压甲醇合成塔，温度约250℃左右，随即进入塔前热交、水冷器温度降至40℃，进入醇分、醇洗塔分离出粗甲醇。
低压甲醇合成塔的反应热由埋设于催化剂床内水管中的沸水吸收，副产蒸汽，蒸汽补充至蒸汽管网。
本实用新型所述气化系统、半水煤气脱硫系统、变换系统、变换气脱硫系统、脱碳系统、甲醇合成系统均为现有技术，在本实施例中部分装置省略描述。
上面仅对本实用新型的较佳实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种合成氨系统联产低压甲醇系统，其特征在于：包括依次相连的气化系统(1)、半水煤气脱硫系统(2)、变换系统(3)、变换气脱硫系统(4)、脱碳系统(5)、甲醇合成系统(6)；所述气化系统(1)前设置有预混装置(7)，所述预混装置(7)包括空气进口管(71)与氧气进口管(72)，所述空气进口管(71)为直管；所述氧气进口管(72)包括入口管道(73)与分散管道(74)，所述分散管道(74)为弧形构造，所述入口管道(73)设置于分散管道(74)外弧面，入口管道(73)中心线与分散管道(74)中心线重合；所述分散管道(74)焊接于空气进口管(71)外壁，并与空气进口管(71)构成氧气分散腔(75)；所述空气进口管(71)在氧气分散腔(75)内贯通开设有氧气进口(76)。
2.根据权利要求1所述的一种合成氨系统联产低压甲醇系统，其特征在于：所述氧气进口(76)设置为多个，对称开设于空气进口管(71)中心线所在水平面上方与水平面夹角60°范围内。
3.根据权利要求1所述的一种合成氨系统联产低压甲醇系统，其特征在于：所述气化系统(1)采用间歇式固定床。
4.根据权利要求1所述的一种合成氨系统联产低压甲醇系统，其特征在于：所述半水煤气脱硫系统(2)采用栲胶湿法脱硫系统。
5.根据权利要求1所述的一种合成氨系统联产低压甲醇系统，其特征在于：所述变换系统(3)采用耐硫低温变换系统。
6.根据权利要求1所述的一种合成氨系统联产低压甲醇系统，其特征在于：所述变换气脱硫系统(4)采用DDS脱硫系统。
7.根据权利要求1所述的一种合成氨系统联产低压甲醇系统，其特征在于：所述脱碳系统(5)采用NHD脱碳系统。
8.根据权利要求1所述的一种合成氨系统联产低压甲醇系统，其特征在于：所述甲醇合成系统(6)采用低压甲醇合成系统。
9.根据权利要求1所述的一种合成氨系统联产低压甲醇系统，其特征在于：所述脱碳系统(5)、甲醇合成系统(6)之间设置有压缩机四段。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120398544.3U CN215757175U (zh) | 2021-02-23 | 2021-02-23 | 一种合成氨系统联产低压甲醇系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120398544.3U CN215757175U (zh) | 2021-02-23 | 2021-02-23 | 一种合成氨系统联产低压甲醇系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN215757175U true CN215757175U (zh) | 2022-02-08 |
Family
ID=80093470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202120398544.3U Expired - Fee Related CN215757175U (zh) | 2021-02-23 | 2021-02-23 | 一种合成氨系统联产低压甲醇系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN215757175U (zh) |
-
2021
- 2021-02-23 CN CN202120398544.3U patent/CN215757175U/zh not_active Expired - Fee Related
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102585951B (zh) | 一种由焦炉气联产液化合成天然气、纯氢和甲醇的新工艺 | |
| CN104232195B (zh) | 一种利用焦炉气联产甲醇和合成天然气的方法 | |
| CN107367127B (zh) | 一种深冷分离co、h2的氮循环甲烷洗涤系统及方法 | |
| CN101508924B (zh) | 一种煤矿区煤层气催化脱氧工艺 | |
| CN100526273C (zh) | 以焦炉气为原料一体化生产液氨和甲醇和/或二甲醚的方法 | |
| CN102942972B (zh) | 利用焦炉煤气生产液化天然气的方法 | |
| CN103303866A (zh) | 一种轻烃类原料转化制氢气或/和氢-一氧化碳合成气的方法 | |
| WO2023155343A1 (zh) | 丙烷脱氢与合成氨耦合系统和工艺 | |
| CN110762392A (zh) | 一种双制冷循环分离煤制合成气中甲烷生产lng和cng的装置 | |
| CN101148250B (zh) | 一种醇氨联产工艺 | |
| CN102746870B (zh) | 一种费托合成工艺 | |
| CN102876411A (zh) | 一种生产合成天然气的方法及装置 | |
| CN101704714A (zh) | 甲醇合成回路弛放气经纯氧催化部分氧化后制合成气以增产甲醇的方法及装置 | |
| CN103881780A (zh) | 一种焦炉气补充二氧化碳制液化天然气的工艺 | |
| CN215757175U (zh) | 一种合成氨系统联产低压甲醇系统 | |
| CN208292658U (zh) | 一种制氢装置 | |
| CN216155477U (zh) | 甲醇橇装制氢机 | |
| CN103013598B (zh) | 一种合成天然气的生产方法和装置 | |
| CN201485400U (zh) | 甲醇合成回路弛放气经纯氧催化部分氧化后制合成气以增产甲醇的装置 | |
| CN211734222U (zh) | 一种利用乙二醇装置尾气生产甲醇的装置 | |
| CN101745350A (zh) | 一种副产蒸汽催化反应设备 | |
| CN101704715B (zh) | 甲醇合成回路弛放气经纯氧非催化部分氧化后制合成气以增产甲醇的方法及装置 | |
| CN201436064U (zh) | 一种副产蒸汽催化反应设备 | |
| CN111153769A (zh) | 一种利用乙二醇装置尾气生产甲醇的方法和装置 | |
| CN107118818B (zh) | 一种利用甲醇驰放气合成lng的工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20220208 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |