[發(fā)明專利]一種天然氣裂解制乙炔工藝中高級炔廢氣綜合利用系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711361827.5
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN108506958B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張紅東;趙生斌;楊健;段榮全;伊有明;盧建敏;何積忠;李守鵬;劉宏帥;郭彭林;陳福軍;郭青寧;陳海濱;李勇軍;高富廷
• 申請（專利權(quán)）人: 青海鹽湖工業(yè)股份有限公司
• 主分類號: F23K5/00
• 分類號: F23K5/00;F23N1/02
• 代理公司: 北京國帆知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11334
• 代理人: 李增朝

一種天然氣裂解制乙炔工藝中高級炔廢氣綜合利用系統(tǒng)，包括：加壓設(shè)備，用于對高級炔混合氣體進(jìn)行增壓；安全設(shè)備，用于阻止高級炔混合氣體爆燃及回火；燃燒供熱設(shè)備，用于將高級炔混合氣體燃燒供熱；管路設(shè)備，依次連接加壓設(shè)備、安全設(shè)備和燃燒供熱設(shè)備；溫度監(jiān)控設(shè)備，用于監(jiān)測高級炔混合氣體的溫度而進(jìn)行溫度聯(lián)鎖控制高級炔混合氣體的供給；壓力監(jiān)控設(shè)備，用于監(jiān)測高級炔混合氣體的壓力而進(jìn)行壓力聯(lián)鎖控制高級炔混合氣體的流量。本發(fā)明的天然氣裂解制乙炔工藝中高級炔廢氣綜合利用系統(tǒng)減少了天然氣的消耗，節(jié)能環(huán)保，高級炔回收利用率高，且系統(tǒng)運行穩(wěn)定安全，易于操作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及天然氣裂解制乙炔領(lǐng)域，具體為天然氣裂解制乙炔工藝中高級炔廢氣綜合利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)

天然氣中的甲烷與氧氣發(fā)生部分氧化反應(yīng)，并發(fā)生甲烷的裂解反應(yīng)生成乙炔，同時生成氫氣、一氧化碳和水，以及少量的二氧化碳、丁二炔、乙烯基乙炔、其他烴類物質(zhì)以及碳黑。

主要的反應(yīng)方程式如下：

合成氣反應(yīng)

CH₄+O₂→CO+H₂O+H₂ △H＝-278kJ/mol

乙炔生成反應(yīng)

2CH₄→C₂H₂+3H₂ △H＝+376kJ/mol

乙炔分解反應(yīng)

C₂H₂→2C+H₂ △H＝-227kJ/mol

總反應(yīng)式

5CH₄+3O₂→HC≡CH+6H₂+3CO+3H₂O

>1500℃～0.1MPa,1-3ms

丁二炔、乙烯基乙炔等高級炔組分會自聚形成高級炔聚合物易在管道內(nèi)析出會堵塞管道及系統(tǒng)。如果高級炔排入火炬焚燒處理燃燒不充分將形成大量黑煙，對環(huán)境帶來極大污染并造成能量浪費。一般情況下，高級炔會送到發(fā)電廠燃燒供電。在正常生產(chǎn)中從系統(tǒng)內(nèi)排出～300Nm³/h高級炔,經(jīng)高級炔壓縮機(jī)入口加入稀釋天然氣,壓縮后將壓力增加從系統(tǒng)內(nèi)抽出。高級炔氣經(jīng)高級炔阻解器后被送入高級炔增壓機(jī)進(jìn)一步增壓。在入口設(shè)置有壓力控制閥來控制高級炔壓力。為了進(jìn)一步對高級炔進(jìn)行增壓，在入口再次補(bǔ)充稀釋天然氣對高級炔進(jìn)一步稀釋后送入高級炔增壓機(jī)，將壓力增加至～80KpG送至電廠鍋爐焚燒，后經(jīng)系統(tǒng)改造后送入乙炔裝置原料氣預(yù)熱爐內(nèi)回收利用。但是在高級炔回收系統(tǒng)實際運行過程中由于高級炔輸送至電廠管道長度過長，導(dǎo)致高級炔聚合物大量析出，在送往電廠的過程中頻繁發(fā)生高級炔管道及系統(tǒng)堵塞和憋壓，導(dǎo)致高級炔壓縮機(jī)頻繁聯(lián)鎖停車，嚴(yán)重影響了乙炔裝置的穩(wěn)定生產(chǎn)。因此高級炔始終無法送至電廠焚燒處理，故一直排放至高級炔火炬焚燒處理，由于高級炔氣熱值高，造成嚴(yán)重浪費，同時火炬長期燃燒高級炔會使火炬使用壽命縮短，如果乙炔火炬燒壞將導(dǎo)致乙炔裝置停車，從而導(dǎo)致整個公司停產(chǎn)。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中的天然氣裂解制乙炔工藝中高級炔廢氣利用系統(tǒng)存在環(huán)境污染大、熱能利用率低、生產(chǎn)穩(wěn)定性低以及系統(tǒng)操作復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

通過對天然氣裂解制乙炔工藝中高級炔廢氣利用系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)改造、儀表設(shè)置、聯(lián)鎖設(shè)置、新增設(shè)備等工程將高級炔進(jìn)行回收利用，解決了現(xiàn)有技術(shù)中環(huán)境污染大、熱能利用率低、生產(chǎn)穩(wěn)定性低以及系統(tǒng)操作復(fù)雜的技術(shù)問題。