[發明專利]一種用于部分氧化系統的氮氣無循環升溫裝置

有效

• 申請號: 201610052416.7
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105439086B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 曹立軍
• 申請（專利權）人: 中煤能源黑龍江煤化工有限公司
• 主分類號: C07C31/04
• 分類號: C07C31/04;C07C29/152;C01B3/36
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 高志光

技術領域

本發明涉及一種升溫裝置，具體涉及一種用于部分氧化系統的氮氣無循環升溫裝置。

背景技術

甲醇生產裝置在脫硫工序后壓縮工序前加入部分氧化工序，其作用是將凈煤氣中的部分甲烷轉化為一氧化碳及氫氣，以提高甲醇合成反應原料氣中有效成分含量，故而提高甲醇產量。按照工藝要求，在部分氧化引原料氣前，需將轉化爐出口溫度升到550℃，升溫過程所用介質為氮氣，通過給氮氣加熱來提升轉化爐溫度，升溫過程稱為氮氣升溫。

原有的升溫技術方案為，壓縮工段停汽輪機、合成系統泄壓，氮氣置換合格后保壓，天然氣100#膜停車保壓。導入壓縮機入口補氮氣盲板，啟汽輪機升速至5300r/min，打開氮氣循環升溫管線手閥，進行氮氣循環升溫。氮氣升溫中，氮氣在系統內形成閉合回路，通過壓縮機提供動力在系統內通過氮氣對轉化爐升溫。此時甲醇合成及天然氣裝置需要停車，因此不僅影響甲醇及天然氣產量，還造成開停車時能源的浪費。

25萬噸甲醇裝置部分氧化工段開車前需用25萬裝置壓縮機為轉化爐進行氮氣循環升溫，升溫時間至少需要24-30小時，因此壓合工段必須停車至少24-30小時，在停車期間無法產出甲醇及吹除氣，減少了甲醇及天然氣產量，并且在開停車過程中造成原料氣放空等能源的浪費。

發明內容

本發明為解決現有甲醇生產裝置在部分氧化工序升溫過程中由于停車造成的能源浪費及產量減少的問題，進而提出一種用于部分氧化系統的氮氣無循環升溫方案。

本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是：本發明包括原料氣預熱器、混合氣預熱器、加熱爐、轉化爐、廢熱鍋爐、除鹽水預熱器、水冷器、分離器、放空閥和鍋爐給水預熱器，氮氣輸送管道通過第一連接管道由前至后依次穿過原料氣預熱器、混合氣預熱器、加熱爐和轉化爐，轉化爐的排氣端連接有廢熱鍋爐，廢熱鍋爐的排氣端連接有第二連接管道，第二連接管道由前至后依次穿過混合氣預熱器、鍋爐給水預熱器、原料氣預熱器、除鹽水預熱器和水冷器，水冷器的排氣端與分離器連接，分離器的排氣端上設有放空閥。

本發明的有益效果是：

1、本發明在氮氣升溫中，氮氣在氧化裝置入口進入，加熱后在末端進行排放，整個過程無循環，無需壓縮機提供動力；

2、本發明在進行部分氧化升溫時，采用直排升溫的方式，低壓氮氣由管線經加熱爐加熱后進入轉化爐，在轉化爐出口處直接排放，此過程中甲醇合成及天然氣裝置無需停車；

3、有效避免了在停車期間無法產出甲醇及吹除氣的現象，提高了了甲醇及天然氣產量；

4、節約能源，杜絕了在開停車過程中造成原料氣放空等能源的浪費的現象。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖，圖中箭頭表示氮氣的流向。

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1說明，本實施方式所述一種用于部分氧化系統的氮氣無循環升溫裝置包括原料氣預熱器1、混合氣預熱器2、加熱爐3、轉化爐4、廢熱鍋爐5、除鹽水預熱器6、水冷器7、分離器8、放空閥9和鍋爐給水預熱器12，氮氣輸送管道通過第一連接管道10由前至后依次穿過原料氣預熱器1、混合氣預熱器2、加熱爐3和轉化爐4，轉化爐4的排氣端連接有廢熱鍋爐5，廢熱鍋爐5的排氣端連接有第二連接管道11，第二連接管道11由前至后依次穿過混合氣預熱器2、鍋爐給水預熱器12、原料氣預熱器1、除鹽水預熱器6和水冷器7，水冷器7的排氣端與分離器8連接，分離器8的排氣端上設有放空閥9。

如此設計低壓氮氣經氮氣輸送管道進入到第一連接管道10中，氮氣依次經過原料氣預熱器1和混合氣預熱器2進行預熱升溫，然后進入到加熱爐3，經過加熱爐3加熱后進入轉化爐4，高溫的氮氣在轉化爐4中放熱，從而提升轉化爐4的溫度，完成甲醇及天然氣的部分氧化，然后進入到廢熱鍋爐5，將氮氣的大部分余熱釋放后，經由第二連接管道11排出，氮氣依次經過混合氣預熱器2、鍋爐給水預熱器12、原料氣預熱器1、除鹽水預熱器6和水冷器7，經過降溫后進入分離器8，由分離器8排氣端上的放空閥9排出。

其中第一連接管道10進入原料氣預熱器1中的目的是：將原料氣預熱至100℃；

進入混合氣預熱器2中的目的是：將混合氣預熱至419℃；

第二連接管道11進入混合氣預熱器2中的目的是：將轉化爐出口的轉化氣降溫至300℃；

進入鍋爐給水預熱器12中的目的是：將轉化氣進一步降溫至168℃；

進入原料氣預熱器1中的目的是：將轉化氣進一步降溫至151℃；