[發(fā)明專利]一種粗煤氣洗滌工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710664661.8
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN109385313B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設計）人: 馮正坤;文加強;宋星星;文煥;呂小敏
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司巴陵分公司
• 主分類號: B01D47/06
• 分類號: B01D47/06;C10K1/10;C10K1/00;C10K1/02;C10K1/34
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 張偉;魏娟

本發(fā)明公開了一種粗煤氣洗滌工藝，該工藝將粗合成氣采用粗煤氣洗滌系統進行洗滌；所述粗煤氣洗滌系統包括洗滌塔、循環(huán)系統和文丘里洗滌器；來自高溫高壓過濾器的粗合成氣進入文丘里洗滌器與來自洗滌塔底部的循環(huán)洗滌水混勻后，送入洗滌塔下部進行氣液兩相分離，所得氣相在上升過程中依次與從洗滌塔上部下來的循環(huán)洗滌水和洗滌塔補充水充分接觸進行傳質傳熱后，從洗滌塔頂部出來，得到粗煤氣，粗煤氣送往變換單元和激冷氣壓縮機，所得液相從洗滌塔底部出來，經過循環(huán)水泵加壓后部分通過循環(huán)管道送入洗滌塔上部，部分通過循環(huán)管道進入文丘里洗滌器；該方法能綜合降低能耗、延長變換單元催化劑使用壽命及提高催化反應穩(wěn)定性。

技術領域

本發(fā)明涉及一種粗煤氣洗滌工藝，特別涉及一種通過改進洗滌裝置及優(yōu)化洗滌參數來提高粗煤氣溫度實現提高粗煤氣的水汽比的方法，屬于煤氣化制氫(氨)技術領域。

背景技術

氫能具有清潔、高效等特點，因此受到越來越多的關注，但是隨著氫能利用的快速發(fā)展，現有的氫氣的來源已經難以滿足工業(yè)生產和生活的需求，成為迫在眉睫和急待解決的問題。目前氫氣制備方法很多，雖然利用太陽能、風能、地熱等可再生能源制氫是最理想的模式，但現在利用這些可再生能源通過光解、熱解、電解等方法制備的氫能都不具備規(guī)模化和經濟性。現有技術中可用于規(guī)模制氫的成熟方法主要是水電解和化石能源制氫(如煤、天然氣和液體化石能源)。

目前，西方發(fā)達國家開發(fā)了煤氣化工藝，煤氣化工藝是將煤與氣化劑在一定的溫度、壓力等條件下發(fā)生化學反應而轉化為煤氣的工藝過程，且一般是指煤的完全氣化，即將煤中的有機質最大限度地轉變?yōu)橛杏玫臍鈶B(tài)產品，而氣化后的殘留物只是灰渣。煤氣化制氫是先將煤炭氣化得到以H₂和CO為主要成分的氣態(tài)產品，煤氣凈化后，經過CO變換和分離、提純等處理而獲得一定純度的產品氫。

國內采用的主流煤氣化工藝是Shell粉煤氣化工藝，屬于第二代大規(guī)模氣流床粉煤氣化工藝。Shell公司在渣油氣化技術取得工業(yè)化成功經驗的基礎上，于1972年開始粉煤氣化工藝研究。1978年第一套中試裝置在德國漢堡建成并投入運行。1987年在美國休斯敦建成的投煤量250t/d～400t/d的示范裝置投產。1993年在荷蘭的丹姆克勒電廠建成投煤量2000t/d的大型煤氣化裝置。該裝置用于聯合循環(huán)發(fā)電，為單系列操作，裝置開工率達95％以上。經過3年示范運行已于1998年正式交付用戶。生產操作數據表明煤氣化工藝指標達到預期目標，Shell煤氣化技術是先進成熟的。引進的Shell氣化工藝在實際生產過程中存在以下問題：在CO變換單元催化劑的長時間(一年以后)使用，催化劑活性減弱，現有技術中一般主要依靠提高進變換爐粗合成氣的水氣比以推動變換反應的進行，導致下游補充水蒸氣耗量大，能耗高。

發(fā)明內容

為了解決現有的煤氣化制合成氫的工藝存在的缺陷，本發(fā)明的目的是在于提供一種能綜合降低能耗、延長變換單元催化劑使用壽命及提高催化反應穩(wěn)定性的粗煤氣洗滌工藝。

實現上述技術目的，本發(fā)明提供了一種粗煤氣洗滌工藝，粗合成氣采用粗煤氣洗滌系統進行洗滌；所述粗煤氣洗滌系統包括洗滌塔、循環(huán)系統和文丘里洗滌器；所述洗滌塔的下部設有粗煤氣入口，底部設有循環(huán)洗滌水出口，上部設有循環(huán)洗滌水入口，頂部設有粗煤氣出口和循環(huán)洗滌水補充水入口；所述循環(huán)系統包括循環(huán)水泵和循環(huán)管道；所述循環(huán)管道一端與洗滌塔的循環(huán)洗滌水出口連接，另一端包括兩條支路，一條支路與洗滌塔的循環(huán)洗滌水入口連接，另一條支路與文丘里洗滌器及洗滌塔的粗煤氣入口依次連接；所述循環(huán)管道外部設有保溫套；來自高溫高壓過濾器的3.5～4.1MPa(g)、280℃～350℃的粗合成氣進入文丘里洗滌器與來自洗滌塔底部的溫度為160～180℃的循環(huán)洗滌水混勻后，送入洗滌塔下部進行氣液兩相分離，所得氣相在上升過程中依次與從洗滌塔上部下來的160～180℃的循環(huán)洗滌水和從洗滌塔頂部下來的70～150℃的洗滌塔補充水充分接觸進行傳質傳熱后，從洗滌塔頂部出來，得到溫度為165～170℃、水氣比為0.98～1.03的粗煤氣，粗煤氣送往變換單元和激冷氣壓縮機，所得液相從洗滌塔底部出來，經過循環(huán)水泵加壓后部分通過循環(huán)管道送入洗滌塔上部，部分通過循環(huán)管道進入文丘里洗滌器。