[發明專利]一種部分氧化制取合適氫碳比合成氣的方法及裝置

在審

• 申請號: 201810281210.0
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN109399562A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 金力強;吳高杰;劉磊;顧鶴燕
• 申請（專利權）人: 上海國際化建工程咨詢有限公司
• 主分類號: C01B3/36
• 分類號: C01B3/36
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

本發明公開的一種部分氧化制取合適氫碳比合成氣的方法，其是以氣態烴為原料，空氣、富氧空氣、純氧為氧化劑，蒸汽為氣化劑，采用非催化部分氧化爐(POX)造氣，非催化部分氧化爐中的反應溫度達1200～1500℃；經與循環產品合成氣混合冷激后溫度降低后700～900℃后送入廢熱鍋爐及蒸汽過熱器副產過熱蒸汽。經熱回收250～350℃的產品合成氣先進行脫硫，再經全部或部分非耐硫變換調節到需要的氫碳比，然后繼續進行低溫位熱回收及水洗，滿足規格的產品合成氣送出界區。本發明還公開了一種部分氧化制取合適氫碳比合成氣的裝置。本發明整個流程更為優化，操作條件更為緩和，設備可靠性獲得進一步提高，裝置可副產高價值的過熱蒸汽，提高了全流程的節能效果和經濟性能。

技術領域

本發明涉及以天然氣，焦爐氣，煉廠氣、氣化爐煤氣，工藝尾氣或者其他富含甲烷、乙烷等烴類的氣體為原料，制取氫氣和一氧化碳的混合氣體，生產聚氨酯(TDI,MDI,PC,PE等)、合成油、乙二醇、甲醇和合成氨等化工領域,特別涉及一種以氣態烴為原料，以空氣、富氧空氣、純氧為氧化劑，以蒸汽為氣化劑，采用非催化部分氧化(POX)制取合適氫碳比合成氣的方法及裝置。

背景技術

合成氣(CO+H₂)作為重要的化工原料，在化學工業領域中，主要用來制備聚氨酯(TDI,MDI,PC,PE等)、油、乙二醇、合成氨、液體燃料、甲醇、醚類和化肥等一系列重要的化學產品，因此對合成氣有大量的需求，這也導致對更大產能轉化爐的工業需求。

在氣態烴轉化制備合成氣的工藝中，非催化部分氧化技術(POX)作為其中一種，在國內合成氣轉化領域將越來越重要。傳統的非催化部分氧化技術已有多個工業裝置可靠運行，但還存在一定的不足：

1.轉化爐出口工藝氣溫度高達1200-1500℃，合成氣出口管道和直連的廢鍋運行條件苛刻，導致設備結構非常復雜。

2.為了防止碳累積在換熱管壁，作為熱回收關鍵設備的廢熱鍋爐必須采用立式盤管廢鍋，其結構復雜，尺寸龐大，價格昂貴，還需要循環水泵來冷卻其小管板，大大增加了操作的復雜性和生產費用。

3.因為立式盤管廢熱鍋爐本身的結構限制，其工藝氣出口溫度無法靈活調節控制，因此傳統的非催化部分氧化技術只能副產飽和蒸汽，無法進行過熱作為動力蒸汽使用。

4.因非催化部分氧化工藝在生產過程中可能生成少量炭黑，因此裝置在低負荷運行時，操作困難，裝置的運行彈性較差。

5.對以天然氣為原料的傳統非催化部分氧化產品氣氫碳比在1.7～1.8左右，無法靈活調節。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一在于針對現有傳統的非催化部分氧化技術在氣態烴轉化制備合成氣工藝所存在的上述技術問題而提供一種以氣態烴為原料，以空氣、富氧空氣、純氧為氧化劑，以蒸汽為氣化劑，采用非催化部分氧化(POX)制取合適氫碳比合成氣的方法。

本發明所要解決的技術問題之二在于提供一種以氣態烴為原料，以空氣、富氧空氣、純氧為氧化劑，以蒸汽為氣化劑，采用非催化部分氧化(POX)制取合適氫碳比合成氣的裝置。