CN220537763U - 提升转炉煤气或高炉煤气制co产品气纯度的生产装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于焦化生产的技术领域,公开了一种提升转炉煤气或高炉煤气制CO产品气纯度的生产装置。该生产装置在原有装置的CO吸附塔的出气口上通过管道与空气压缩机的进气口相连通,CO产品气通过空气压缩机提压后送入至脱氯罐中将CO产品气中氯含量从0.5ppm脱至≤0.03ppm,脱氯罐的出气口通过管道与主精密过滤器的进气口相连通,脱氯后的CO产品气在主精密过滤器作用下将CO产品气中吸附剂粉末过滤至≤0.1um,供后反应系统使用。本实用新型既通过脱氯罐降低了CO产品气体中的氯含量,减少氯超标引起后工序催化剂失活,提高炉了催化剂的使用周期;又通过主精密过滤器和旁路以及备精密过滤器避免了CO产品气体中吸附剂粉末带入后工序,保证后工序催化剂的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于焦化生产的技术领域,涉及转炉煤气或高炉煤气制备CO产品气绿色节能生产领域,具体涉及为一种提升转炉煤气或高炉煤气制CO产品气纯度的生产装置。
背景技术
我公司作为一家利用焦炉煤气、转炉或高炉煤气耦合生产乙二醇的企业,由于炼钢炼铁工艺的特殊性,造成副产的转炉或高炉煤气中含有氯。众所周知,在化工生产过程中,催化剂的运行周期是影响产品成本的关键性因素,因此,如何在生产过程中通过提高炉催化剂的使用寿命,不仅对企业的降本增效具有现实的积极意义,也是目前业内人士一直致力研究亟需突破的技术难题。
现有转炉或高炉煤气净化装置因并不存在脱氯工艺,致使转炉或高炉煤气制得CO产品气中含有氯在净化过程中使用吸附剂的粉化,这不仅造成后反应系统中钯系催化剂活性降低,而且导致乙二醇的生产成本增加。因此,对于化工企业而言,降低CO产品气中的氯含量以及吸附剂粉末对提高炉催化剂的使用周期具有非常重要意义。
实用新型内容
针对上述背景技术中现有转炉或高炉煤气净化装置因并不存在脱氯工艺存在CO产品气中含有氯在净化过程中使用吸附剂的粉化的问题。我公司根据转炉或高炉煤气组分及后工序对CO产品气的要求,将转炉或高炉煤气经现有装置除杂、脱磷、脱碳、除氧精脱硫、变压吸附提纯后制得CO产品气,在变压吸附后增加脱氯装置及粉尘过滤器,在脱氯剂的作用下降低CO产品气中的氯含量,再经粉尘过滤器将CO产品气吸附剂粉末过滤至0.1um以下送至后工序,以提高炉后工序催化剂的使用寿命。本实用新型旨在提供一种提升转炉煤气或高炉煤气制CO产品气纯度的生产装置。
为达到上述目的,本实用新型采用了以下技术方案:一种提升转炉煤气或高炉煤气制CO产品气纯度的生产装置,包括有沿煤气吸附提纯工艺顺序依次设置有进出气口首尾相连接的除杂吸附塔、粗脱磷吸附塔、水解脱硫塔、脱氧反应器、精脱硫塔、脱CO2吸附塔、精脱磷吸附塔、MDEA脱碳吸附塔、脱水吸附塔、CO吸附塔,在所述除杂吸附塔的进气口上通过管道与螺杆压缩机的出气口相连通,所述螺杆压缩机将来自气柜的转炉或高炉煤气提压送入至除杂吸附塔内进行吸附处理煤气中的焦油和灰杂质,除杂后的煤气依次通过粗脱磷吸附塔除去煤气中的磷化氢和氟化氢、通过水解脱硫塔去除煤气中的硫化物、通过脱氧反应器去除煤气中的氧、通过精脱硫塔去除煤气中的硫含量、通过脱CO2吸附塔去除煤气中的CO2、通过精脱磷吸附塔去除煤气中的磷含量、通过MDEA脱碳吸附塔在脱碳液的吸附作用下去除煤气中剩余的CO2、通过脱水吸附塔去除煤气中的水汽、通过CO吸附塔在铜系吸附剂作用下提纯得到CO产品气,CO吸附塔的出气口上通过管道与空气压缩机的进气口相连通,所述空气压缩机的出气口通过管道与脱氯罐的进气口相连通,CO产品气通过空气压缩机提压后送入至脱氯罐中将CO产品气中氯含量从0.5ppm脱至≤0.03ppm,脱氯罐的出气口通过管道与主精密过滤器的进气口相连通,且在脱氯罐的出气口上设置有总关断阀,所述总关断阀用于切断CO产品气源,便于在维修期间对所述主精密过滤器实施更换,脱氯后的CO产品气在主精密过滤器作用下将CO产品气中吸附剂粉末过滤至≤0.1um,供后反应系统使用。
作为上述技术方案的进一步补充说明,所述CO吸附塔的尾气排放口通过管道与除杂吸附塔的反应物口相连通,以此减少含有氮气和CO的尾气排空,同时实现对尾气的重复利用。
作为上述技术方案的进一步补充说明,在所述主精密过滤器的进出气口上分别设置有第一手动关断阀、第二手动关断阀,在所述主精密过滤器上还设置有旁路,在旁路上设置有备精密过滤器,在备精密过滤器的进出气口上分别设置有第三手动关断阀、第四手动关断阀。
与现有的生产装置相比,本实用新型具有以下优点:
1、本实用新型对于提纯后的CO产品气体在空气压缩机的提压下送入至新增的脱氯罐用来降低CO产品气体中的氯含量,以此减少氯超标引起后工序催化剂失活,提高炉了催化剂的使用周期。
2、本实用新型通过新增主精密过滤器和旁路以及备精密过滤器等两路过滤系统,使CO产品气中吸附剂粉末过滤至≤0.1um,避免了CO产品气体中吸附剂粉末带入后工序,提高炉了CO产品气中的净化度,保证后工序催化剂的使用寿命。
3、本实用新型所设计的生产装置安全稳定性高炉,能耗低,自动化程度高炉,操作弹性大。
4、本实用新型将CO吸附塔产生的尾气可以返回至除杂吸附塔1中作为原料参与CO产品气整个提纯生产中,既可以减少尾气的排空,降低尾气污染,同时也可以实现对尾气的重复利用,为企业降本增效、节能减排提供新的可实施方案。
附图说明
图1为本实用新型的工艺流程图。
图中:除杂吸附塔为1,粗脱磷吸附塔为2,水解脱硫塔为3,脱氧反应器为4,精脱硫塔为5,脱CO2吸附塔为6,精脱磷吸附塔为7,MDEA脱碳吸附塔为8,脱水吸附塔为9,CO吸附塔为10,螺杆压缩机为15,空气压缩机为11,脱氯罐为12,主精密过滤器为13,总关断阀为14,第一手动关断阀为16,第二手动关断阀为17,备精密过滤器为18,第三手动关断阀为19,第四手动关断阀为20。
具体实施方式
为了进一步阐述本实用新型的技术方案,下面结合附图1,根据现场生产工艺,我们通过三个实施例对本实用新型进行进一步说明。
实施例一
如附图1所示,一种提升转炉煤气或高炉煤气制CO产品气纯度的生产装置,包括有沿煤气吸附提纯工艺顺序依次设置有进出气口首尾相连接的除杂吸附塔1、粗脱磷吸附塔2、水解脱硫塔3、脱氧反应器4、精脱硫塔5、脱CO2吸附塔6、精脱磷吸附塔7、MDEA脱碳吸附塔8、脱水吸附塔9、CO吸附塔10,在所述除杂吸附塔1的进气口上通过管道与螺杆压缩机15的出气口相连通,CO吸附塔10的出气口上通过管道与空气压缩机11的进气口相连通,所述空气压缩机11的出气口通过管道与脱氯罐12的进气口相连通,CO产品气通过空气压缩机11提压后送入至脱氯罐12中将CO产品气中氯含量从0.5ppm脱至≤0.03ppm,脱氯罐12的出气口通过管道与主精密过滤器13的进气口相连通,且在脱氯罐12的出气口上设置有总关断阀14,所述总关断阀14用于切断CO产品气源,便于在维修期间对所述主精密过滤器13实施更换,脱氯后的CO产品气在主精密过滤器13作用下将CO产品气中吸附剂粉末过滤至≤0.1um,供后反应系统使用。
实施例二
在上述实施例中,分别经过除杂吸附塔、粗脱磷吸附塔、水解脱硫塔、脱氧反应器、精脱硫塔、脱CO2吸附塔、精脱磷吸附塔、MDEA脱碳吸附塔、脱水吸附塔、处理后的煤气在CO吸附塔的铜系吸附剂作用下最后提纯得到CO产品气,但在CO吸附塔处理工艺中会产生含有氮气和少许CO的尾气进行排空,其中CO是本生产的产品气,因此可以作为原料返回至整个提纯生产线中重复利用。基于此,我们补充以下实施方式:我们将CO吸附塔10的尾气排放口通过管道与除杂吸附塔1的反应物口相连通,因此,CO吸附塔产生的尾气可以返回至除杂吸附塔1中作为原料参与CO产品气整个提纯生产中,这样减少尾气的排空,降低尾气污染,同时也可以实现对尾气的重复利用,为企业降本增效、节能减排提供新的可实施方案。
实施例三
为了保证整个CO产品气可持续供应,不影响乙二醇后续反应系统正常运行,尤其对于精密过滤器关键易损设备,我们又补充以下备用方案,其具体实施方式如下:我们在所述主精密过滤器13的进出气口上分别设置有第一手动关断阀16、第二手动关断阀17,在所述主精密过滤器13上还设置有旁路,在旁路上设置有备精密过滤器18,在备精密过滤器18的进出气口上分别设置有第三手动关断阀19、第四手动关断阀20。正常运行时,我们可以打开第一手动关断阀16和第二手动关断阀17,同时关闭第三手动关断阀19、第四手动关断阀20,使CO产品气通过主精密过滤器13对其中吸附剂粉末进行过滤处理;一旦主精密过滤器发生故障或损坏,需要维修或更换,我们就可以通过打开第三手动关断阀19、第四手动关断阀20,同时关闭第一手动关断阀16和第二手动关断阀17,使CO产品气走旁路通过备精密过滤器18对其中吸附剂粉末进行过滤处理。
其工作原理:来自气柜的转炉或高炉煤气(40℃、0.003MPa、58000Nm3/h),经过螺杆压缩机15加压至1.0MPa,温度40℃,送入至除杂吸附塔1内,转炉或高炉煤气通过除杂吸附塔1在焦+活性炭吸附剂作用下将气体中的焦油+灰从15mg/Nm3脱除至≤0.1ppm,除杂后的煤气依次通过粗脱磷吸附塔2在活性炭吸附剂作用下除去煤气中的磷化氢和氟化氢,此时出塔后ΣP≤1ppm;ΣF≤1ppm。接着通过水解脱硫塔3在水解催化剂+活性炭吸附剂作用下去除煤气中的硫化物,即脱至ΣS≤0.1ppm;继续通过脱氧反应器4在铜系脱氧催化剂作用下去除煤气中的氧,即脱至ΣO2≤30ppm,脱氧后的煤气通过精脱硫塔5在活性炭吸附剂作用下将转炉或高炉炉煤气中的磷脱至ΣP≤1ppm,紧接着通过脱CO2吸附塔6在活性炭吸附剂作用下将转炉或高炉炉煤气中CO2从24.5%脱除至6%、以及通过精脱磷吸附塔7在活性炭吸附剂作用下将转炉或高炉炉煤气中的磷脱至ΣP≤1ppm,然后通过MDEA脱碳吸附塔8在脱碳液的吸附作用下将剩余的CO2脱至≤20ppm,经过脱碳液吸附后煤气存在一定湿度,因此我们使用脱水吸附塔9在活性炭吸附剂作用下去除煤气中的水汽,最后,净化后的煤气在PU-1吸附剂作用下将CO的纯度提至≥98.5%,即为CO产品气,CO产品气在空气压缩机11提压至0.55MPa,流量为34500Nm3/h,送入至脱氯罐中并在吸附剂的作用下将CO产品气中氯含量从0.5ppm脱至≤0.03ppm;最后CO产品气在主精密过滤器13或备精密过滤器18的作用下将CO产品气中吸附剂粉末过滤至≤0.1um,供后反应系统使用。
以上显示和描述了本实用新型的主要特征和优点,对于本领域技术人员而言,显然本实用新型的具体实施方式并不仅限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型的创造思想和设计思路,应当等同属于本实用新型技术方案中所公开的保护范围。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (3)
1.一种提升转炉煤气或高炉煤气制CO产品气纯度的生产装置,包括有沿煤气吸附提纯工艺顺序依次设置有进出气口首尾相连接的除杂吸附塔(1)、粗脱磷吸附塔(2)、水解脱硫塔(3)、脱氧反应器(4)、精脱硫塔(5)、脱CO2吸附塔(6)、精脱磷吸附塔(7)、MDEA脱碳吸附塔(8)、脱水吸附塔(9)、CO吸附塔(10),其特征在于:在所述除杂吸附塔(1)的进气口上通过管道与螺杆压缩机(15)的出气口相连通,所述螺杆压缩机(15)将来自气柜的转炉或高炉煤气提压送入至除杂吸附塔(1)内进行吸附处理煤气中的焦油和灰杂质,除杂后的煤气依次通过粗脱磷吸附塔(2)除去煤气中的磷化氢和氟化氢、通过水解脱硫塔(3)去除煤气中的硫化物、通过脱氧反应器(4)去除煤气中的氧、通过精脱硫塔(5)去除煤气中的硫含量、通过脱CO2吸附塔(6)去除煤气中的CO2、通过精脱磷吸附塔(7)去除煤气中的磷含量、通过MDEA脱碳吸附塔(8)在脱碳液的吸附作用下去除煤气中剩余的CO2、通过脱水吸附塔(9)去除煤气中的水汽、通过CO吸附塔(10)在铜系吸附剂作用下提纯得到CO产品气,CO吸附塔(10)的出气口上通过管道与空气压缩机(11)的进气口相连通,所述空气压缩机(11)的出气口通过管道与脱氯罐(12)的进气口相连通,CO产品气通过空气压缩机(11)提压后送入至脱氯罐(12)中将CO产品气中氯含量从0.5ppm脱至≤0.03ppm,脱氯罐(12)的出气口通过管道与主精密过滤器(13)的进气口相连通,且在脱氯罐(12)的出气口上设置有总关断阀(14),所述总关断阀(14)用于切断CO产品气源,便于在维修期间对所述主精密过滤器(13)实施更换,脱氯后的CO产品气在主精密过滤器(13)作用下将CO产品气中吸附剂粉末过滤至≤0.1um,供后反应系统使用。
2.根据权利要求1所述的一种提升转炉煤气或高炉煤气制CO产品气纯度的生产装置,其特征在于:所述CO吸附塔(10)的尾气排放口通过管道与除杂吸附塔(1)的反应物口相连通,以此减少含有氮气和CO的尾气排空,同时实现对尾气的重复利用。
3.根据权利要求1或2所述的一种提升转炉煤气或高炉煤气制CO产品气纯度的生产装置,其特征在于:在所述主精密过滤器(13)的进出气口上分别设置有第一手动关断阀(16)、第二手动关断阀(17),在所述主精密过滤器(13)上还设置有旁路,在旁路上设置有备精密过滤器(18),在备精密过滤器(18)的进出气口上分别设置有第三手动关断阀(19)、第四手动关断阀(20)。
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GR01 | Patent grant | ||
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