本發(fā)明屬于一種工藝凝液回收利用領(lǐng)域，尤其是涉及一種天然氣轉(zhuǎn)化冷凝液的回收利用。
背景技術(shù)：
天然氣轉(zhuǎn)化是天然氣合成氨、天然氣制氫和天然氣制甲醇裝置的重要組成單元，天然氣轉(zhuǎn)化主要反應(yīng)方程式如下：CH4+H2O＝3H2+CO
因此，天然氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)的原料中除了甲烷外，水蒸氣也是必要的反應(yīng)原料，而且為了提高甲烷的轉(zhuǎn)化率，傳統(tǒng)的天然氣大化肥工藝中，轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中的水蒸氣和甲烷的摩爾比為3:1，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于反應(yīng)所需的水蒸氣量，因此會產(chǎn)生大量的工藝?yán)淠海瑹o法對轉(zhuǎn)化冷凝液進(jìn)行有效的回收和利用，往往會造成整個工廠的高能耗和高水耗，在國家提倡節(jié)能減排的大背景下，開發(fā)一種經(jīng)濟(jì)、節(jié)能和環(huán)保的轉(zhuǎn)化工藝凝液回收工藝意義重大。目前采用的方式是利用汽提式來對工藝?yán)淠哼M(jìn)行回收，用蒸汽與工藝?yán)淠哼M(jìn)行接觸后傳質(zhì)傳熱，處理后的工藝?yán)淠涸僮鳛殄仩t給水補(bǔ)水進(jìn)行回收利用，該工藝存在許多問題，無法保證汽提后的工藝?yán)淠嚎梢赃_(dá)到鍋爐給水補(bǔ)水的水質(zhì)要求，若天然氣中含有重?zé)N等組分，沸點(diǎn)較高，會跟隨工藝?yán)淠哼M(jìn)入鍋爐給水系統(tǒng)，對整個系統(tǒng)造成污染。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種天然氣轉(zhuǎn)化裝置工藝凝液回收利用系統(tǒng)及方法，以在充分回收有效氣的同時(shí)，凈化和回收利用工藝凝液，真正實(shí)現(xiàn)整個裝置的綠色循環(huán)和節(jié)能減排。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種天然氣轉(zhuǎn)化裝置工藝凝液回收利用系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)化反應(yīng)器、轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐、冷凝液泵、再沸器和飽和塔；
所述轉(zhuǎn)化反應(yīng)器連接轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐冷卻入口，轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐冷卻出口連接轉(zhuǎn)化氣熱回收裝置，所述轉(zhuǎn)化氣熱回收裝置一端連接轉(zhuǎn)化氣下游裝置；所述轉(zhuǎn)化氣熱回收裝置另一端連接冷凝液泵，所述冷凝液泵另一端通過第一管路連接飽和塔塔頂工藝?yán)淠旱谝蝗肟?，飽和塔塔底工藝?yán)淠撼隹谶B接再沸器加熱入口，再沸器工藝蒸汽出口連接飽和塔塔底工藝蒸汽入口，再沸器工藝?yán)淠撼隹谶B接塔底冷凝液泵，所述塔底冷凝液泵另一端連接飽和塔塔頂工藝?yán)淠旱诙肟?；飽和塔塔頂飽和工藝氣出口連接轉(zhuǎn)化反應(yīng)器；所述飽和塔塔底設(shè)置預(yù)熱天然氣入口。
轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐加熱出口與再沸器冷卻入口相連，再沸器冷卻出口與轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐加熱入口通過第二管路相連。
進(jìn)一步，所述第一管路上設(shè)置熱交換器；熱交換器加熱入口與熱交換器加熱出口分別連接所述冷凝液泵和飽和塔塔頂工藝?yán)淠旱谝蝗肟凇?/p>
進(jìn)一步，所述第二管路上設(shè)置所述熱交換器和鍋爐給水泵；熱交換器冷卻入口和熱交換器冷卻出口分別連接所述再沸器冷卻出口和鍋爐給水泵，所述鍋爐給水泵另一端連接所述轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐加熱入口。
進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐加熱出口與轉(zhuǎn)化反應(yīng)器相連。
進(jìn)一步，所述再沸器工藝凝液側(cè)設(shè)置排污出口。
本發(fā)明還提供一種使用所述的一種天然氣轉(zhuǎn)化裝置工藝凝液回收利用系統(tǒng)進(jìn)行回收的方法，包括以下步驟：
(1)來自轉(zhuǎn)化反應(yīng)器的轉(zhuǎn)化氣通過轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐進(jìn)行冷卻，轉(zhuǎn)化氣再經(jīng)轉(zhuǎn)化氣熱回收裝置，成為兩股，一股為轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入轉(zhuǎn)化氣下游裝置，另一股冷卻為工藝?yán)淠海?jīng)冷凝液泵加壓，加壓后的工藝?yán)淠哼M(jìn)入飽和塔塔頂；
(2)從飽和塔塔底工藝?yán)淠撼隹谂懦龅墓に嚴(yán)淠?，進(jìn)入再沸器進(jìn)行加熱，工藝?yán)淠鹤優(yōu)閮刹糠?，一部分變?yōu)楣に囌羝M(jìn)入飽和塔塔底工藝蒸汽進(jìn)口，一部分仍為工藝?yán)淠航?jīng)過塔底冷凝液泵進(jìn)入飽和塔塔頂工藝?yán)淠旱诙肟冢?/p>
(3)預(yù)熱天然氣從預(yù)熱天然氣入口進(jìn)入飽和塔；
(4)飽和工藝氣從塔頂排出進(jìn)入轉(zhuǎn)化反應(yīng)器。
優(yōu)選的，從轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐中產(chǎn)生的副產(chǎn)中壓蒸汽一部分排入轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，一部分進(jìn)入再沸器。
優(yōu)選的，加壓后的工藝?yán)淠哼M(jìn)入熱交換器進(jìn)行預(yù)熱。
優(yōu)選的，經(jīng)冷凝液泵加壓后，工藝?yán)淠簤毫︼柡退?nèi)壓力。
優(yōu)選的，從預(yù)熱天然氣入口進(jìn)入飽和塔的預(yù)熱天然氣的溫度為250℃-380℃。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的一種天然氣轉(zhuǎn)化裝置工藝凝液回收利用系統(tǒng)及發(fā)明具有以下優(yōu)勢：
飽和塔塔底設(shè)置再沸器，為飽和塔提供熱源，避免工藝凝液與蒸汽接觸帶來的污染問題；
轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐加熱出口與轉(zhuǎn)化反應(yīng)器進(jìn)口相連，可根據(jù)不同轉(zhuǎn)化工藝的需要補(bǔ)充反應(yīng)所需的蒸汽；
從塔頂排出的飽和工藝氣作為轉(zhuǎn)化反應(yīng)的原料直接送入轉(zhuǎn)化裝置，可以充分回收工藝?yán)淠褐蠧O和H2等有效氣，提高產(chǎn)品收率。
附圖說明
構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的一種天然氣轉(zhuǎn)化裝置工藝凝液利用系統(tǒng)示意圖。
附圖標(biāo)記說明：
1-轉(zhuǎn)化反應(yīng)器；2-轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐；3-冷凝液泵；4-再沸器；5-飽和塔；6-熱交換器；7-鍋爐給水泵；8-塔底冷凝液泵；9-第一管路；10-第二管路；11-轉(zhuǎn)化氣熱回收裝置；12-轉(zhuǎn)化氣下游裝置；13-預(yù)熱天然氣；14-副產(chǎn)中壓蒸汽；21-轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐冷卻入口；22-轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐冷卻出口；23-轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐加熱入口；24-轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐加熱出口；41-再沸器加熱入口；42-再沸器工藝蒸汽出口；43-再沸器工藝?yán)淠撼隹冢?4-再沸器冷卻入口；45-再沸器冷卻出口；46-排污出口；51-工藝?yán)淠旱谝蝗肟冢?2-工藝?yán)淠撼隹冢?3-工藝蒸汽入口；54-工藝?yán)淠旱诙肟冢?5-飽和工藝氣出口；56-預(yù)熱天然氣入口；61-熱交換器冷卻入口；62-熱交換器冷卻出口；63-熱交換器加熱入口；64-熱交換器加熱出口。
具體實(shí)施方式
需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
如圖1，本發(fā)明提出一種天然氣轉(zhuǎn)化裝置工藝凝液回收利用系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)化反應(yīng)器1、轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐2、冷凝液泵3、再沸器4和飽和塔5；
所述轉(zhuǎn)化反應(yīng)器1連接轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐冷卻入口21，轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐冷卻出口22連接轉(zhuǎn)化氣熱回收裝置11，所述轉(zhuǎn)化氣熱回收裝置11一端連接轉(zhuǎn)化氣下游裝置12，所述轉(zhuǎn)化氣熱回收裝置11另一端連接冷凝液泵3，所述冷凝液泵3另一端通過第一管路9連接飽和塔5塔頂工藝?yán)淠旱谝蝗肟?1，飽和塔5塔底工藝?yán)淠撼隹?2連接再沸器加熱入口41，再沸器工藝蒸汽出口42連接飽和塔5塔底工藝蒸汽入口53，再沸器工藝?yán)淠撼隹?3連接塔底冷凝液泵8，所述塔底冷凝液泵8另一端連接飽和塔5塔頂工藝?yán)淠旱诙肟?4；飽和塔5塔頂飽和工藝氣出口55連接轉(zhuǎn)化反應(yīng)器1；飽和塔5塔底設(shè)置預(yù)熱天然氣入口56；
轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐加熱出口24與再沸器冷卻入口44相連，再沸器冷卻出口45與轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐加熱入口23通過第二管路10相連，所述轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐加熱出口24與轉(zhuǎn)化反應(yīng)器1相連。
實(shí)施例1
利用如上所述的一種天然氣轉(zhuǎn)化裝置工藝凝液回收利用系統(tǒng)進(jìn)行回收的方法，包括以下步驟：
(1)來自轉(zhuǎn)化反應(yīng)器1的1100℃轉(zhuǎn)化氣通過轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐2進(jìn)行冷卻，副產(chǎn)中壓蒸汽溫度可加熱至280℃，冷卻后的轉(zhuǎn)化氣再經(jīng)轉(zhuǎn)化氣熱回收裝置11冷卻換熱，一部分轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入轉(zhuǎn)化氣下游裝置12，另一部分冷卻至100℃成為工藝?yán)淠?，其中各組分摩爾百分比為0.01％CO，0.02％CO2，0.02％H2，0.04％CH4，經(jīng)冷凝液泵3加壓，加壓至30barg后的工藝?yán)淠哼M(jìn)入飽和塔5塔頂；
(2)從飽和塔5塔底工藝?yán)淠撼隹?2排出的工藝?yán)淠?，進(jìn)入再沸器4進(jìn)行加熱，工藝?yán)淠悍譃閮刹糠?，一部分成為的工藝蒸汽進(jìn)入飽和塔5塔底工藝蒸汽入口53，一部分仍為工藝?yán)淠航?jīng)過塔底冷凝液泵8加壓至進(jìn)入飽和塔5塔頂工藝?yán)淠旱诙肟?4；
(3)380℃的預(yù)熱天然氣從預(yù)熱天然氣入口56進(jìn)入飽和塔5，飽和工藝氣溫度降至270℃；
(4)飽和工藝氣270℃從塔頂排出進(jìn)入轉(zhuǎn)化反應(yīng)器1。
實(shí)施例2
利用如上所述的一種天然氣轉(zhuǎn)化裝置工藝凝液回收利用系統(tǒng)進(jìn)行回收的方法，包括以下步驟：
(1)來自轉(zhuǎn)化反應(yīng)器1的850℃轉(zhuǎn)化氣通過轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐2進(jìn)行冷卻，副產(chǎn)中壓蒸汽溫度升高至226℃，冷卻后的轉(zhuǎn)化氣再經(jīng)轉(zhuǎn)化氣熱回收裝置11冷卻換熱，一部分轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入轉(zhuǎn)化氣下游裝置12，另一部分冷卻至100℃成為工藝?yán)淠海渲懈鹘M分摩爾百分比為0.01％CO，0.02％CO2，0.02％H2，0.04％CH4，經(jīng)冷凝液泵3加壓，加壓至26barg后的工藝?yán)淠哼M(jìn)入飽和塔5塔頂；
(2)從飽和塔5塔底工藝?yán)淠撼隹?2排出的工藝?yán)淠?，進(jìn)入再沸器4進(jìn)行加熱，工藝?yán)淠悍譃閮刹糠?，一部分成為的工藝蒸汽進(jìn)入飽和塔5塔底工藝蒸汽入口53，一部分仍為工藝?yán)淠航?jīng)過塔底冷凝液泵8加壓至進(jìn)入飽和塔5塔頂工藝?yán)淠旱诙肟?4；
(3)250℃的預(yù)熱天然氣從預(yù)熱天然氣入口56進(jìn)入飽和塔5，飽和工藝氣溫度降至220℃；
(4)飽和工藝氣220℃從塔頂排出進(jìn)入轉(zhuǎn)化反應(yīng)器1。
實(shí)施例3
利用如上所述的一種天然氣轉(zhuǎn)化裝置工藝凝液回收利用系統(tǒng)進(jìn)行回收的方法，包括以下步驟：
(1)來自轉(zhuǎn)化反應(yīng)器1的1000℃轉(zhuǎn)化氣通過轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐2進(jìn)行冷卻，副產(chǎn)中壓蒸汽溫度升高至250℃，冷卻后的轉(zhuǎn)化氣再經(jīng)轉(zhuǎn)化氣熱回收裝置11冷卻換熱，一部分轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入轉(zhuǎn)化氣下游裝置12，另一部分冷卻至100℃成為工藝?yán)淠?，其中各組分摩爾百分比為0.01％CO，0.02％CO2，0.02％H2，0.04％CH4，經(jīng)冷凝液泵3加壓，加壓至29barg后的工藝?yán)淠哼M(jìn)入飽和塔5塔頂；
(2)從飽和塔5塔底工藝?yán)淠撼隹?2排出的工藝?yán)淠?，進(jìn)入再沸器4進(jìn)行加熱，工藝?yán)淠悍譃閮刹糠?，一部分成為的工藝蒸汽進(jìn)入飽和塔5塔底工藝蒸汽入口53，一部分仍為工藝?yán)淠航?jīng)過塔底冷凝液泵8加壓至進(jìn)入飽和塔5塔頂工藝?yán)淠旱诙肟?4；
(3)320℃的預(yù)熱天然氣從預(yù)熱天然氣入口56進(jìn)入飽和塔5，飽和工藝氣溫度降至250℃；
(4)飽和工藝氣250℃從塔頂排出進(jìn)入轉(zhuǎn)化反應(yīng)器1。
該實(shí)施例中采用的一種天然氣轉(zhuǎn)化裝置工藝凝液回收利用系統(tǒng)及方法，在凈化和回收利用工藝凝液的同時(shí)，充分地回收有效氣，真正實(shí)現(xiàn)了整個裝置的綠色循環(huán)和節(jié)能減排。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。