CN220766901U - 利用低温甲醇洗的co2余压发电的粗煤气净化系统 - Google Patents
利用低温甲醇洗的co2余压发电的粗煤气净化系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220766901U CN220766901U CN202322559107.7U CN202322559107U CN220766901U CN 220766901 U CN220766901 U CN 220766901U CN 202322559107 U CN202322559107 U CN 202322559107U CN 220766901 U CN220766901 U CN 220766901U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- outlet
- gas
- inlet
- tail gas
- communicated
- 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.)
- Active
Links
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 150
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims description 11
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 41
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 109
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 5
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 4
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 2
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 2
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000013064 chemical raw material Substances 0.000 description 1
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000007954 hypoxia Effects 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
本实用新型公开了利用低温甲醇洗的CO2余压发电的粗煤气净化系统，包括：洗涤塔，其入口与变换炉的出口相连通，其净化气出口与甲醇合成系统相连通，用于利用低温甲醇脱除从上游工序来的变换气中的有害杂质，并将合格净化气输送至甲醇合成系统，透平发电机组，其蒸汽入口与洗涤塔的尾气出口相连通，用于利用洗涤塔中产生的高压CO2进行发电，尾气加热器，用于对进入其内的CO2尾气进行加热并输送至脱硫塔进行脱硫处理，用于利用经低温甲醇洗工段出来的贫甲醇的温度与CO2尾气进行换热，使得CO2尾气温度升高；本实用新型将具备压力的CO2气体接入透平发电机组，将节流过程中损失掉的压力能转变成电力，回收一部分高品质能源。
Description
技术领域
本实用新型属于粗煤气能源回收利用领域，尤其涉及利用低温甲醇洗的CO2余压发电的粗煤气净化系统。
背景技术
煤制气是以煤为原料经过加压气化后，脱硫提纯制得的含有可燃组分的气体。根据加工方法、煤气性质和用途分为:煤气化得到的是水煤气、半水煤气、空气煤气，这些煤气的发热值较低，故又统称为低热值煤气；煤干馏法中焦化得到的气体称为焦炉煤气，属于中热值煤气，可供城市作民用燃料。煤气中的一氧化碳和氢气是重要的化工原料，可用于合成氨、合成甲醇等。为此，将用作化工原料的煤气称为合成气，它也可用天然气、轻质油和重质油制得。
粗煤气是不脱焦油的煤气，由于煤气中含有焦油，极易堵塞管道，在工业界很少应用。煤气是以煤为原料加工制得的含有可燃组分的气体。煤气是由含碳物质不完全燃烧时发生的气体，主要成分是一氧化碳，无色无臭，有毒，被人和动物吸入后与血液中的血红蛋白结合(比氧与血红蛋白的结合能力强，造成一定程度的缺氧，能引起中毒，也叫煤毒。
在对粗煤气进行净化处理的过程中一般通过低温甲醇洗，而低温甲醇洗产生的CO2气体具有一定的压力，这些具备压力的CO2气体一般情况下是通过减压阀对气体的压力进行减压后，再应用到后续工序中，这样就浪费了CO2气体的压力能。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供利用低温甲醇洗的CO2余压发电的粗煤气净化系统，以解决现有系统浪费了CO2气体的压力能的问题。
本实用新型采用以下技术方案：利用低温甲醇洗的CO2余压发电的粗煤气净化系统，包括：
洗涤塔，其入口与变换炉的出口相连通，其净化气出口与甲醇合成系统相连通，用于利用低温甲醇脱除从上游工序来的变换气中的有害杂质，以得到合格净化气，并将合格净化气输送至甲醇合成系统，
透平发电机组，其蒸汽入口与洗涤塔的尾气出口相连通，用于利用洗涤塔中产生的高压CO2进行发电，
尾气加热器，具备一次侧入口、一次侧出口、二次侧入口、二次侧出口，
其一次侧入口与透平发电机组的蒸汽出口相连通，
其一次侧出口与脱硫塔的入口相连通，用于对进入其内的CO2尾气进行加热并输送至脱硫塔进行脱硫处理，
其二次侧入口与洗涤塔的甲醇出口相连通，
其二次侧出口与洗涤塔的甲醇入口相连通，用于利用经低温甲醇洗工段出来的贫甲醇的温度与CO2尾气进行换热，使得CO2尾气温度升高。
进一步地，尾气加热器的二次侧入口还通过管道与蒸汽锅炉的出口相连通，其二次侧出口还通过管道与蒸汽锅炉的入口相连通，用于利用蒸汽锅炉的高温蒸汽对CO2尾气进行加热，蒸汽锅炉的入口还与变换炉的气体出口相连通，蒸汽锅炉用于利用变换炉的高温气体产生高温蒸汽。
进一步地，尾气加热器的二次侧入口还通过管道与甲醇合成塔的气体出口相连通，其二次侧出口还通过管道与甲醇储存罐相连通，用于利用气相甲醇对CO2尾气进行加热。
进一步地，透平发电机组的蒸汽入口与洗涤塔的尾气出口相连通的管道上安装有透平进口阀，透平进口阀用于逐渐增加开度使得高压CO2进入透平发电机组；
洗涤塔的尾气出口还通过管道与脱硫塔的入口相连通、且该管道上安装有尾气减压阀，尾气减压阀用于在透平进口阀关闭的情况下打开，使得洗涤塔的CO2进入脱硫塔；
尾气加热器的一侧次出口与脱硫塔的入口相连通的管道上安装有透平出口阀，透平出口阀用于与透平进口阀相互配合使得透平发电机组开始启动；
还包括：处理模块，用于控制尾气减压阀、透平进口阀、透平出口阀的开度，并使得在透平进口阀和透平出口阀均打开的状态下，不断增加透平进口阀的开度、且不断减小尾气减压阀的开度，进而启动透平发电机组。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型将具备压力的CO2气体接入透平发电机组，将节流过程中损失掉的压力能转变成电力，回收一部分高品质能源；
本实用新型还可以利用蒸汽锅炉的高温蒸汽对CO2尾气进行加热，而蒸汽锅炉利用变换炉的高温气体产生高温蒸汽的透平发电机组所发出的电力并入工厂的内部电网，工厂可以少购买一部分电力，增加工厂的经济效益，同时达到节能减排的效果；
本实用新型的透平发电机每年会额外产生回收的冷量，可加强对原工艺化学品的冷却，对原工艺系统的负荷具有较大的缓解作用，延长工厂设备的寿命。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中：1、洗涤塔；2、变换炉；3、甲醇合成塔；4、脱硫塔；5、透平发电机组；6、尾气加热器；7、蒸汽锅炉。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。
本实用新型公开了利用低温甲醇洗的CO2余压发电的粗煤气净化系统，如图1所示，包括：洗涤塔1、透平发电机组5、尾气加热器6。
洗涤塔1的入口与变换炉2的出口相连通，洗涤塔1的净化气出口与甲醇合成系统相连通，洗涤塔1用于利用低温甲醇脱除从上游工序来的变换气中的有害杂质，以得到CO2≤3.42±0.2％，总硫<0.1ppm的合格净化气，并将合格净化气输送至甲醇合成系统。
透平发电机组5的蒸汽入口与洗涤塔1的尾气出口相连通，透平发电机组5用于利用洗涤塔1中产生的高压CO2进行发电。
尾气加热器6具备一次侧入口、一次侧出口、二次侧入口、二次侧出口，尾气加热器6的一次侧入口与透平发电机组5的蒸汽出口相连通，尾气加热器6的一次侧出口与脱硫塔4的入口相连通，尾气加热器6用于对进入其内的CO2尾气进行加热并输送至脱硫塔4进行脱硫处理。
尾气加热器6的二次侧入口与洗涤塔1的甲醇出口相连通，尾气加热器6的二次侧出口与洗涤塔1的甲醇入口相连通，尾气加热器6用于利用经低温甲醇洗工段出来的贫甲醇的温度与CO2尾气进行换热，使得CO2尾气温度升高。
尾气加热器6的二次侧入口还通过管道与蒸汽锅炉7的出口相连通，尾气加热器6的二次侧出口还通过管道与蒸汽锅炉7的入口相连通，尾气加热器6用于利用蒸汽锅炉7的高温蒸汽对CO2尾气进行加热，蒸汽锅炉7的入口还与变换炉2的气体出口相连通，蒸汽锅炉7用于利用变换炉2的高温气体产生高温蒸汽。
尾气加热器6的二次侧入口还通过管道与甲醇合成塔3的气体出口相连通，尾气加热器6的二次侧出口还通过管道与甲醇储存罐相连通，尾气加热器6用于利用气相甲醇对CO2尾气进行加热。
透平发电机组5的蒸汽入口与洗涤塔1的尾气出口相连通的管道上安装有透平进口阀，透平进口阀用于逐渐增加开度使得高压CO2进入透平发电机组5。
洗涤塔1的尾气出口还通过管道与脱硫塔4的入口相连通、且该管道上安装有尾气减压阀，尾气减压阀用于在透平进口阀关闭的情况下打开，使得洗涤塔1的CO2进入脱硫塔4。
尾气加热器6的一侧次出口与脱硫塔4的入口相连通的管道上安装有透平出口阀，透平出口阀用于与透平进口阀相互配合使得透平发电机组5开始启动。
本实用新型还包括：处理模块，处理模块用于控制尾气减压阀、透平进口阀、透平出口阀的开度，并使得在透平进口阀和透平出口阀均打开的状态下，不断增加透平进口阀的开度、且不断减小尾气减压阀的开度，进而启动透平发电机组5。
本实用新型在正常情况下，全部CO2气体经过透平发电机组5，透平进口阀自动关闭至最小；在透平发电机组5故障或维修时，透平进口阀关闭，尾气减压阀自动打开，全部气体通过尾气减压阀不影响生产，另外在透平发电机组5的进、出口处，各设置一台电动截止阀，可以使透平发电机组5与气体减压管道完全隔绝，便于对透平发电机组5进行故障处理和进行常规维护。
实施例1
某煤气生产厂存在浪费CO2气体的压力能的情况，利用本实用新型进行改进后，具体工艺参数如下表所示：
| 工艺参数 | 数值 | 单位 |
| 洗涤塔的CO2尾气流量 | 35000 | Nm3/h |
| 洗涤塔的CO2进口压力 | 0.26 | MPa |
| 洗涤塔的CO2进口温度 | 25 | ℃ |
| 洗涤塔的CO2出口压力 | 0.15 | MPa |
| 洗涤塔的CO2出口温度 | 15-25 | ℃ |
| 透平发电机组的CO2进口压力 | 0.255 | MPa |
| 透平发电机组的CO2进口温度 | 25 | ℃ |
| 透平发电机组的CO2出口压力 | 0.157 | MPa |
| 透平发电机组的CO2出口温度 | -2.5 | ℃ |
| 透平发电机组的涡轮级数 | 1 | 级 |
| 透平发电机组的涡轮效率 | 0.86 | / |
| 透平发电机组的轴功率 | 425 | kW |
| 透平发电机组的净发电功率 | 380 | kW |
| 尾气加热器的CO2进口压力 | 0.157 | MPa |
| 尾气加热器的CO2进口温度 | -2.5 | ℃ |
| 尾气加热器的CO2出口压力 | 0.152 | MPa |
| 尾气加热器的CO2出口温度 | 20 | ℃ |
| 尾气加热器的加热功率 | 364 | kW |
| 尾气加热器的压损 | 5 | kPa |
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.利用低温甲醇洗的CO2余压发电的粗煤气净化系统，其特征在于，包括：
洗涤塔(1)，其入口与变换炉(2)的出口相连通，其净化气出口与甲醇合成系统相连通，用于利用低温甲醇脱除从上游工序来的变换气中的有害杂质，以得到合格净化气，并将合格净化气输送至甲醇合成系统，
透平发电机组(5)，其蒸汽入口与所述洗涤塔(1)的尾气出口相连通，用于利用洗涤塔(1)中产生的高压CO2进行发电，
尾气加热器(6)，具备一次侧入口、一次侧出口、二次侧入口、二次侧出口，
其一次侧入口与所述透平发电机组(5)的蒸汽出口相连通，
其一次侧出口与脱硫塔(4)的入口相连通，用于对进入其内的CO2尾气进行加热并输送至脱硫塔(4)进行脱硫处理，
其二次侧入口与洗涤塔(1)的甲醇出口相连通，
其二次侧出口与洗涤塔(1)的甲醇入口相连通，用于利用经低温甲醇洗工段出来的贫甲醇的温度与CO2尾气进行换热，使得CO2尾气温度升高。
2.根据权利要求1所述的利用低温甲醇洗的CO2余压发电的粗煤气净化系统，其特征在于，所述尾气加热器(6)的二次侧入口还通过管道与蒸汽锅炉(7)的出口相连通，其二次侧出口还通过管道与蒸汽锅炉(7)的入口相连通，用于利用蒸汽锅炉(7)的高温蒸汽对CO2尾气进行加热，所述蒸汽锅炉(7)的入口还与变换炉(2)的气体出口相连通，所述蒸汽锅炉(7)用于利用变换炉(2)的高温气体产生高温蒸汽。
3.根据权利要求1所述的利用低温甲醇洗的CO2余压发电的粗煤气净化系统，其特征在于，所述尾气加热器(6)的二次侧入口还通过管道与甲醇合成塔(3)的气体出口相连通，其二次侧出口还通过管道与甲醇储存罐相连通，用于利用气相甲醇对CO2尾气进行加热。
4.根据权利要求1所述的利用低温甲醇洗的CO2余压发电的粗煤气净化系统，其特征在于，
所述透平发电机组(5)的蒸汽入口与洗涤塔(1)的尾气出口相连通的管道上安装有透平进口阀，所述透平进口阀用于逐渐增加开度使得高压CO2进入透平发电机组(5)；
所述洗涤塔(1)的尾气出口还通过管道与脱硫塔(4)的入口相连通、且该管道上安装有尾气减压阀，所述尾气减压阀用于在透平进口阀关闭的情况下打开，使得洗涤塔(1)的CO2进入脱硫塔(4)；
所述尾气加热器(6)的一侧次出口与脱硫塔(4)的入口相连通的管道上安装有透平出口阀，所述透平出口阀用于与透平进口阀相互配合使得透平发电机组(5)开始启动；
还包括：处理模块，用于控制所述尾气减压阀、透平进口阀、透平出口阀的开度，并使得在透平进口阀和透平出口阀均打开的状态下，不断增加透平进口阀的开度、且不断减小尾气减压阀的开度，进而启动透平发电机组(5)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322559107.7U CN220766901U (zh) | 2023-09-20 | 2023-09-20 | 利用低温甲醇洗的co2余压发电的粗煤气净化系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322559107.7U CN220766901U (zh) | 2023-09-20 | 2023-09-20 | 利用低温甲醇洗的co2余压发电的粗煤气净化系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220766901U true CN220766901U (zh) | 2024-04-12 |
Family
ID=90597979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202322559107.7U Active CN220766901U (zh) | 2023-09-20 | 2023-09-20 | 利用低温甲醇洗的co2余压发电的粗煤气净化系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220766901U (zh) |
-
2023
- 2023-09-20 CN CN202322559107.7U patent/CN220766901U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SU1452490A3 (ru) | Полупикова электростанци | |
| JPH0472045B2 (zh) | ||
| JP3911540B2 (ja) | ごみのガス化ガスによる燃料電池発電システム | |
| KR101402221B1 (ko) | 중소형 가스화 시스템을 이용하여 발전효율을 향상하기 위한 ｌｎｇ 복합화력 발전시스템 및 발전방법 | |
| CN114777503B (zh) | 一种基于热回收焦炉的烟气工艺 | |
| CN101550846B (zh) | 利用垃圾填埋气的化学链式燃烧发电工艺及系统 | |
| CN109361000B (zh) | 整体煤气化固体氧化物燃料电池-蒸汽轮机联合发电系统及工艺 | |
| CN220766901U (zh) | 利用低温甲醇洗的co2余压发电的粗煤气净化系统 | |
| CN217236493U (zh) | 一种基于热回收焦炉的烟气系统 | |
| CN210261658U (zh) | 一种火电厂粗焦水蒸汽热解制煤气的系统 | |
| CN114151773B (zh) | 一种光伏-富氧燃烧耦合发电系统及方法 | |
| CN101886558A (zh) | 一种利用秸秆发电的新工艺 | |
| CN113623033A (zh) | 一种采用空气气化的igcc系统及其工作方法 | |
| CN210765154U (zh) | 一种火电厂煤热解煤气发电的系统 | |
| US9138708B2 (en) | System and method for removing residual gas from a gasification system | |
| CN215860490U (zh) | 一种采用燃气轮机排烟的制氧的igcc系统 | |
| RU2152526C1 (ru) | Способ и энергетическая установка для получения электроэнергии из сланца | |
| CN215860364U (zh) | 一种采用空气气化的igcc系统 | |
| CN216563215U (zh) | 一种利用高温燃料电池阴极尾气气化的igfc系统 | |
| CN216281441U (zh) | 一种造纸厂沼气利用装置 | |
| CN220393320U (zh) | 一种余热回收天然气制氢蒸汽转化系统 | |
| CN216044043U (zh) | 一种采用燃料电池调制合成气成分的igcc系统 | |
| CN114763765B (zh) | 燃气处理系统 | |
| CN217628239U (zh) | 一种原煤高效热解零碳排放供热系统 | |
| JP6906087B2 (ja) | 火力発電所におけるコークスによる水素製造システム及び方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |