[發(fā)明專利]焦爐煤氣制甲醇工藝的液氧汽化系統(tǒng)和工藝

有效

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• 申請日: 2013-08-27
• 公開（公告）號: CN103423589A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設計）人: 李國忠;張建敏;徐賀明;寧利民;袁守敬;吳春松;曹繼溫;劉慧;趙洪春;趙愛華
• 申請（專利權）人: 唐山中潤煤化工有限公司
• 主分類號: F17C7/04
• 分類號: F17C7/04
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李桂芳

技術領域

本發(fā)明涉及一種，尤其是一種焦爐煤氣制甲醇工藝的液氧汽化系統(tǒng)和工藝。

背景技術

煤化工企業(yè)利用焦爐煤氣為原料，通過脫硫、轉化、合成、精餾、空分等工段制備甲醇。在轉化工段，在轉化爐上部燃燒室內，焦爐氣中部分甲烷、C_nH_m、氫氣與純氧蒸汽中的氧進行燃燒，放出大量的熱，以供給甲烷轉化所需熱量，上部高溫氣體進入下部觸媒層，焦爐煤氣中甲烷及炔烴、烯烴在鎳觸媒作用下，與蒸汽進行轉化反應，促進甲烷向甲醇合成的有效氣體成分轉化，以促進甲醇合成反應的進行。

上述過程中，氧氣量不足會導致在轉化爐上部焦爐煤氣燃燒不充分，轉化爐爐膛溫度低，從而影響甲烷在轉化爐觸媒層轉化反應的進行，一氧化碳含量下降，合成氣中有效氣體成分含量降低，甲烷含量超標，合成的粗甲醇產量降低，制約甲醇的高效提產。因此，轉化工段氧氣量的大小是影響焦爐煤氣制甲醇工藝產能的關鍵因素之一。轉化所需純氧來自配套的空分工段，通過氧壓機進入轉化工段，在氧氣量無法滿足工藝需要的情況下，該工段系統(tǒng)受設備制約，很難大幅提高氧氣產量，從而制約甲醇產量的提高。

目前，有些焦化企業(yè)為提高氧氣量，通過增加制氧機來補充氧氣，但該方案投資費用高，占地面積大，無法根據(jù)生產需要調整制氧量，多余的氧氣被放掉，造成極大的浪費。另外還需專門配備操作人員，增加人工成本，經濟性較差，不利于節(jié)能增效，為企業(yè)生產增加負擔。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種補充轉化工段氧氣量的焦爐煤氣制甲醇工藝的液氧汽化系統(tǒng)；本發(fā)明還提供了一種焦爐煤氣制甲醇工藝的液氧汽化工藝。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是：所述焦爐煤氣制甲醇工藝中的空分工段通過氧壓機連通轉化工段，其特征在于：其包括有液氧儲罐和汽化器；所述液氧儲罐、汽化器與氧壓機的入口通過管線依次連通。

本發(fā)明所述液氧儲罐與汽化器之間的管線并聯(lián)有液氧泵和中壓儲罐構成的管路，所述的汽化器與氧壓機的出口連通。

本發(fā)明所述汽化器為水浴式汽化器。

本發(fā)明所述中壓儲罐帶有自增壓裝置。

本發(fā)明工藝采用上述的液氧汽化系統(tǒng)：（1）當空分系統(tǒng)氧氣打氣量低時，液氧儲罐內的液氧經汽化器汽化后與空分工段生成的氧氣經氧壓機進入轉化工段；

（2）當空分系統(tǒng)故障停車或長期檢修停車時，液氧儲罐內的液氧經液氧泵提壓，經中壓儲罐調節(jié)壓力、汽化器汽化后，氧壓機的出口進入轉化工段。

本發(fā)明工藝所述汽化器汽化的氧氣至氧壓機入口的壓力為0.02～0.04MPa，氧壓機至轉化工段的壓力為2.3～2.6MPa。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：本發(fā)明針對氧氣量無法滿足轉化工藝需要，甲烷轉化率低，限制甲醇產量提高的問題進行了改進，通過對當前焦爐氣制甲醇技術焦爐煤氣轉化的特性及液氧汽化裝置的研究探索，提出對液氧汽化工藝進行改進提高氧氣產量的方法。本發(fā)明通過液氧汽化裝置，提高對轉化工段的供氧量，提高轉化爐溫度，加強甲烷的轉化效果，從而提高甲醇產量。本發(fā)明的主要特點如下：1.?液氧儲罐內液氧經汽化后補入管網，與空分系統(tǒng)生產氧氣混合，提高轉化工段氧氣量，送入轉化爐燃燒室與CH₄進行部分氧化反應，提高轉化爐爐膛溫度，促進甲烷向一氧化碳轉化，提高甲醇產量；2.當空分系統(tǒng)或氧壓機停車時，液氧儲罐內的液氧亦可以通過液氧泵提壓，后經液氧汽化器氣化直接送入管網，避免因空分工段或氧壓機故障造成甲醇生產停車，保證生產的持續(xù)進行，為企業(yè)創(chuàng)造效益。3.汽化氧氣的純度較為穩(wěn)定，可始終保持在99.6%，而空分系統(tǒng)產出氧氣純度浮動較大，無法始終維持在99.6%，汽化氧氣與空分所產氧氣混合后，可有效提高氧氣純度，有利于生產進行。經測算，將本發(fā)明方法應用于20萬噸/年的焦爐煤氣制甲醇系統(tǒng)，年可增產甲醇約3000噸，年創(chuàng)效益約可達130多萬元。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

圖1是本發(fā)明的流程結構示意圖。

具體實施方式

焦爐煤氣制甲醇工藝包括脫硫、轉化、合成、精餾、空分等工段；空分工段通過氧壓機連通轉化工段。本焦爐煤氣制甲醇工藝的液氧汽化系統(tǒng)包括有液氧儲罐和汽化器；所述液氧儲罐、汽化器與氧壓機的入口通過管線依次連通。所述液氧儲罐與汽化器之間的管線并聯(lián)有液氧泵和中壓儲罐構成的管路，所述的汽化器與氧壓機的出口連通。所述汽化器最好采用水浴式汽化器，以更好的控制汽化溫度。所述的中壓儲罐最好帶有自增壓裝置。