專利名稱：一種處理低溫甲醇洗粗煤氣預(yù)冷系統(tǒng)壓差升高的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及低溫甲醇洗粗煤氣預(yù)冷系統(tǒng)，具體涉及一種處理低溫甲醇洗粗煤 氣預(yù)冷系統(tǒng)壓差升高的裝置。
背景技術(shù)：
低溫甲醇洗技術(shù)是一種物理吸收原理的氣體凈化工藝，它利用原料氣中的酸性氣 體在一定壓力和較低溫度下，在甲醇中具有較大溶解度的物理特性，以此來脫除原料氣中 的酸性氣體。低溫甲醇洗技術(shù)被廣泛應(yīng)用于以煤(石油焦)、渣油、天然氣等為原料生產(chǎn)合 成氨、城市煤氣、制氫、合成甲醇、合成油、合成天然氣或天然氣凈化制液化天然氣等的氣體 凈化工藝中。低溫甲醇洗工藝特別是魯奇煤氣化低溫甲醇洗工藝，在粗煤氣預(yù)冷系統(tǒng)存在如下 問題來自煤制氣工序的粗煤氣中含有飽和水、粉塵、高分子有機(jī)物等雜質(zhì)，雖然已經(jīng)經(jīng) 過了分離，但也會(huì)有微量的成分進(jìn)入換熱器中，在降溫過程中會(huì)有固體結(jié)晶析出。隨著裝置 運(yùn)行時(shí)間的增加，固體結(jié)晶會(huì)越積越多，加之原料氣中成分濃度發(fā)生變化，其反應(yīng)生成物也 會(huì)附著在換熱器流道壁上。例如，二氧化碳和氨在帶壓和較低溫度情況下會(huì)反應(yīng)生成氨基 甲酸銨結(jié)晶，一方面結(jié)晶附著在管壁上堵塞流道，另一方面腐蝕設(shè)備，應(yīng)予以清除。再如，當(dāng) 低溫甲醇洗工況出現(xiàn)波動(dòng)，氣液分離罐液相進(jìn)入氣相管線，工藝原料氣大量帶液進(jìn)入換熱 器，冰點(diǎn)以下溫度瞬間結(jié)冰，堵塞流道。以上原因造成的粗煤氣攜帶雜質(zhì)一道進(jìn)入換熱器 中，在換熱器低溫條件下析出固體附著在管道壁內(nèi)，造成工藝氣管道流通面積變小，流通受 阻，一方面換熱器的化熱效率下降，影響裝置運(yùn)行，另一方面造成通氣量下降，系統(tǒng)壓差升 高，更為嚴(yán)重時(shí)必須停車處理，影響企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種用于處理低溫甲醇洗粗煤氣預(yù)冷系統(tǒng)壓差升高的 裝置，本實(shí)用新型的裝置可以在不減負(fù)荷、不停車、不拆卸熱交換器的前提下實(shí)現(xiàn)粗煤氣預(yù) 冷系統(tǒng)的在線清洗處理。低溫甲醇洗粗煤氣預(yù)冷系統(tǒng)由一個(gè)熱交換器和一個(gè)氣液分離罐組成，工藝原料氣 進(jìn)氣管連接熱交換器原料氣進(jìn)口端，熱交換器原料氣出口端通過原料氣連接管與氣液分離 罐原料氣進(jìn)口端連接，氣液分離罐原料氣出口端連接工藝原料氣出氣管，氣液分離罐底端 的煤氣水出口端與煤氣水出液管連接，本實(shí)用新型的處理低溫甲醇洗粗煤氣預(yù)冷系統(tǒng)壓差 升高裝置由兩套粗煤氣預(yù)冷系統(tǒng)并列組成，兩套系統(tǒng)交替運(yùn)行，一套系統(tǒng)運(yùn)行，一套系統(tǒng) 隔離備用，并在每套系統(tǒng)的熱交換器原料氣進(jìn)口端設(shè)有一條脫鹽水沖洗管，每套系統(tǒng)的氣 液分離罐煤氣水出口端設(shè)有一條洗滌污水管。當(dāng)其中一套系統(tǒng)發(fā)生問題時(shí)，將其隔離后， 再通入高壓高溫脫鹽水，利用脫鹽水的壓力和溫度將附著在熱交換器流道壁上的附著物融 熔、沖刷、剝落、帶走，沖洗后的含有大量雜質(zhì)的洗滌水進(jìn)入氣液分離罐，通過洗滌污水管送往后續(xù)工段處理。在上述兩套系統(tǒng)中，在每套系統(tǒng)的工藝原料氣進(jìn)氣管上都要設(shè)置進(jìn)氣管截止閥， 工藝原料氣出氣管上都要設(shè)置出氣管截止閥。在上述兩套系統(tǒng)中，在每套系統(tǒng)的進(jìn)氣管截止閥上都設(shè)置一根旁路管線，旁路管 線上設(shè)置均壓閥門，以進(jìn)行均壓操作。在上述兩套系統(tǒng)中，在每套系統(tǒng)的脫鹽水沖洗管上都要安裝脫鹽水截止閥，在氣 液分離罐底端的洗滌污水管上都要安裝污水截止閥。在上述兩套系統(tǒng)中，在每套系統(tǒng)的脫鹽水沖洗管和原料氣連接管的低位處都要安 裝有導(dǎo)淋，在洗滌污水管的低位處都要安裝放凈閥，以防止該系統(tǒng)投用時(shí)，將存聚未排盡的 洗滌脫鹽水帶入系統(tǒng)，造成事故。在上述兩套系統(tǒng)中，在每套系統(tǒng)的洗滌污水管和氣液分離罐上均設(shè)有伴熱管線， 以防止溫度降低，洗滌脫鹽水中的雜質(zhì)固體物重新析出堵塞管道和設(shè)備，將洗滌后的富含 雜質(zhì)的洗滌污水快速排出系統(tǒng)。上述技術(shù)方案中使用的洗滌介質(zhì)可以是脫鹽水，也可以是鍋爐水，但要具備一定 的壓力和溫度，具體溫度區(qū)間要和處理原料氣中雜質(zhì)的融溶溫度相匹配，具體壓力區(qū)間要 和裝置工藝條件相匹配。上述技術(shù)方案中，熱交換器不是僅局限于單一的換熱器，可以是多種方式的換熱 器，例如組合式列管式換熱器。粗煤氣中不僅含有焦油、萘等有機(jī)物，還含有飽和水和粉塵等雜質(zhì)，它們隨煤氣進(jìn) 入預(yù)冷系統(tǒng)，在一定的工藝條件下會(huì)在熱交換器管道內(nèi)附著，造成工藝氣流通受阻，引起系 統(tǒng)壓差升高。本實(shí)用新型提供的處理低溫甲醇洗粗煤氣預(yù)冷系統(tǒng)壓差升高的裝置可以在線 處理這些問題，通過向發(fā)生積聚堵塞的通路內(nèi)通入高壓高溫脫鹽水，利用脫鹽水將附著在 流道壁上的附著物融熔、沖刷、剝落、帶走，解決了工藝氣管道流通面積變小，流通受阻，系 統(tǒng)壓差升高，熱交換器換熱效率下降的問題，且效果明顯。本實(shí)用新型在處理過程中不用拆卸設(shè)備，不停車，不減生產(chǎn)負(fù)荷，不影響生產(chǎn)穩(wěn)定 運(yùn)行；洗滌用的帶壓帶溫脫鹽水或鍋爐水來源廣泛，不必額外再進(jìn)行處理，引入系統(tǒng)即可使 用，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成二次污染，操作簡(jiǎn)單，效果明顯。

圖1為本實(shí)用新型處理低溫甲醇洗粗煤氣預(yù)冷系統(tǒng)壓差升高的裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖；圖中1/1'分別為A/B系統(tǒng)的工藝原料氣進(jìn)氣管；la/la'分別為Α/Β系統(tǒng)的均 壓閥門；lb/lb'分別為Α/Β系統(tǒng)的進(jìn)氣管截止閥；lc/lc'分別為Α/Β系統(tǒng)的旁路管線； 2/2'分別是Α/Β系統(tǒng)的脫鹽水沖洗管；3/3’分別是Α/Β系統(tǒng)的脫鹽水截止閥；4/4'分 別為Α/Β系統(tǒng)的熱交換器；5/5'分別為Α/Β系統(tǒng)氣液分離罐；6/6'分別為Α/Β系統(tǒng)的原 料氣連接管；7/7'分別為Α/Β系統(tǒng)的工藝原料氣出氣管；8/8'分別為Α/Β系統(tǒng)的出氣管 截止閥；9/9'分別為Α/Β系統(tǒng)的煤氣水出液管；10/10'分別為Α/Β系統(tǒng)的洗滌污水管； 11/11'分別為Α/Β系統(tǒng)的污水截止閥；12/12'分別為Α/Β系統(tǒng)的伴熱管線；13/13'分別 為Α/Β系統(tǒng)的導(dǎo)淋；14/14'分別為Α/Β系統(tǒng)的放凈閥；15/15'分別為Α/Β系統(tǒng)的工藝?yán)浣橘|(zhì)進(jìn)口閥門；16/16'分別為A/B系統(tǒng)的工藝?yán)浣橘|(zhì)出口閥門。
具體實(shí)施方式
針對(duì)低溫甲醇洗粗煤氣預(yù)冷系統(tǒng)出現(xiàn)壓差高，通氣量下降，熱交換器換熱效率下 降的問題，結(jié)合圖1說明應(yīng)用本實(shí)用新型處理該問題的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型并不 僅限于此。從變換氣冷卻工段過來的37°C、26. 7bar (絕)，攜帶煤粉、飽和水蒸汽、CO2, NH4, 萘、焦油等高分子有機(jī)雜質(zhì)的粗煤氣，首先經(jīng)過一次氣液分離，而后進(jìn)入一臺(tái)熱交換器，經(jīng) 過一個(gè)氣液分離罐，分離出來的煤氣水送到煤氣水處理工段，氣相再回收一次系統(tǒng)冷量后， 進(jìn)入低溫甲醇酸性氣體吸收脫除單元。由于預(yù)冷系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生壓差高，通氣量下降，熱交換器換熱效率下降等問題，根據(jù) 本實(shí)用新型將包括熱交換器和氣液分離罐在內(nèi)的設(shè)備及管線設(shè)置為兩個(gè)系統(tǒng)，如圖1中的 A系統(tǒng)和B系統(tǒng)，一個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行，另一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行隔離沖洗，沖洗合格后隔離設(shè)置為備 用。當(dāng)發(fā)生通氣量下降，系統(tǒng)壓差增大，換熱效率下降時(shí)，兩個(gè)系統(tǒng)按照一定的周期交替切 換、沖洗、隔離備用。采用壓力20 50bar，溫度90 120°C的鍋爐給水作為洗滌介質(zhì)，進(jìn) 入熱交換器的管程(含有飽和水汽和雜質(zhì)的工藝原料氣通道)，利用鍋爐給水的壓力和溫 度，將附著在流道壁上的附著物雜質(zhì)融溶、沖刷、剝落、帶走，隨后流入氣液分離罐。由于氣 液分離罐罐體設(shè)置有蒸汽伴熱裝置，所以沖刷下來的洗滌污水中的污物雜質(zhì)不會(huì)析出固體 結(jié)晶，另外洗滌水高溫帶壓，對(duì)氣液分離罐內(nèi)壁也起到?jīng)_刷、洗滌的作用，最后通過罐底的 洗滌污水管輸送至廢水處理工序。由于洗滌污水管上包有保溫材料，所以洗滌污水不會(huì)析 出結(jié)晶堵塞管道。如圖1所示A為原有工段，B為新增系統(tǒng)，假設(shè)A系統(tǒng)出現(xiàn)上述壓差高、通氣量減 少、熱交換器換熱效率下降的問題，準(zhǔn)備投用B系統(tǒng)，將A系統(tǒng)隔離出系統(tǒng)進(jìn)行處理，具體 操作流程如下1、切換1)檢查總脫鹽水沖洗管上的脫鹽水截止閥及導(dǎo)淋，B系統(tǒng)脫鹽水沖洗管2'上的 脫鹽水截止閥3'及導(dǎo)淋13'，原料氣連接管6'上的導(dǎo)淋13'，洗滌污水管10'上的污水 截止閥11'及放凈閥14'是否都關(guān)閉到位。關(guān)閉到位后，打開B系統(tǒng)旁路管線Ic'上的均 壓閥門Ia'均壓。2)打開B系統(tǒng)熱交換器4'上的工藝?yán)浣橘|(zhì)進(jìn)口閥門15'，工藝?yán)浣橘|(zhì)出口閥門 16'。3)均壓完成后，打開B系統(tǒng)工藝原料氣進(jìn)氣管1'上的進(jìn)氣管截止閥Ib'，工藝原 料氣出氣管7'上的出氣管截止閥8'，關(guān)閉均壓閥門Ia'。4)打開B系統(tǒng)氣液分離罐5'底部煤氣水出液管9'上的閥門，關(guān)閉A系統(tǒng)氣液分 離罐5底部煤氣水出液管9上的閥門。2、隔離1)緩慢關(guān)閉A系統(tǒng)工藝原料氣進(jìn)氣管1上的進(jìn)氣管截止閥lb，工藝原料氣出氣管 7上的出氣管截止閥8，同時(shí)觀察流量有無指標(biāo)，如有阻氣現(xiàn)象則暫停隔離。2)關(guān)閉A系統(tǒng)熱交換器4上的工藝?yán)浣橘|(zhì)進(jìn)口閥門15，工藝?yán)浣橘|(zhì)出口閥門16。[0030]3、沖洗1)打開A系統(tǒng)洗滌污水管10上的放凈閥14，泄壓至常壓后關(guān)閉。2)打開A系統(tǒng)洗滌污水管10上的污水截止閥11。3)確認(rèn)A系統(tǒng)的所有導(dǎo)淋13關(guān)閉，打開脫鹽水沖洗管2上的脫鹽水截止閥3，對(duì) A系統(tǒng)進(jìn)行沖洗操作，保持沖洗用水的溫度在102°C，沖洗8小時(shí)。4)沖洗合格后，關(guān)閉脫鹽水沖洗管2上的脫鹽水截止閥3，打開脫鹽水沖洗管2和 原料氣連接管6上的導(dǎo)淋13排水，排完水后上述導(dǎo)淋13關(guān)閉。5)打開洗滌污水管10放凈閥14，排完滯留在A系統(tǒng)內(nèi)的洗滌用脫鹽水，關(guān)閉放凈 閥14。6) A系統(tǒng)備用。同樣，B系統(tǒng)向A系統(tǒng)的切換、隔離、沖洗操作流程一樣，只是將對(duì)應(yīng)位置的設(shè)備、 閥門互換操作。本實(shí)用新型已經(jīng)應(yīng)用于解決天脊煤化工集團(tuán)有限公司低溫甲醇洗粗煤氣預(yù)冷系 統(tǒng)中出現(xiàn)的壓差高，通氣量下降，熱交換器換熱效率下降的問題中。通過應(yīng)用本實(shí)用新型， 大大提高了低溫甲醇洗裝置的運(yùn)行周期，從根本上解決了由于預(yù)冷系統(tǒng)堵塞問題造成的裝 置減產(chǎn)、停產(chǎn)問題，收到了很好的效果。
權(quán)利要求1.一種處理低溫甲醇洗粗煤氣預(yù)冷系統(tǒng)壓差升高的裝置，包括由一個(gè)熱交換器和一個(gè) 氣液分離罐組成的粗煤氣預(yù)冷系統(tǒng)，工藝原料氣進(jìn)氣管連接熱交換器原料氣進(jìn)口端，熱交 換器原料氣出口端通過原料氣連接管與氣液分離罐原料氣進(jìn)口端連接，氣液分離罐原料氣 出口端連接工藝原料氣出氣管，氣液分離罐底端的冷凝液出口端與冷凝液出液管連接，其 特征是該裝置由兩套粗煤氣預(yù)冷系統(tǒng)并列組成，兩套系統(tǒng)交替運(yùn)行，在每套系統(tǒng)的熱交換 器原料氣進(jìn)口端設(shè)有一條脫鹽水沖洗管，每套系統(tǒng)的氣液分離罐冷凝液出口端設(shè)有一條洗 滌污水管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理低溫甲醇洗粗煤氣預(yù)冷系統(tǒng)壓差升高的裝置，其特征是 在工藝原料氣進(jìn)氣管上設(shè)置進(jìn)氣管截止閥，在工藝原料氣出氣管上設(shè)置出氣管截止閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理低溫甲醇洗粗煤氣預(yù)冷系統(tǒng)壓差升高的裝置，其特征是 在進(jìn)氣管截止閥上設(shè)置一根旁路管線，旁路管線上設(shè)置均壓閥門。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理低溫甲醇洗粗煤氣預(yù)冷系統(tǒng)壓差升高的裝置，其特征是 在脫鹽水沖洗管上安裝有脫鹽水截止閥，在氣液分離罐底端的洗滌污水管上安裝有污水截 止閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理低溫甲醇洗粗煤氣預(yù)冷系統(tǒng)壓差升高的裝置，其特征 是在脫鹽水沖洗管和原料氣連接管的低位處安裝有導(dǎo)淋，在洗滌污水管的低位處安裝放凈閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理低溫甲醇洗粗煤氣預(yù)冷系統(tǒng)壓差升高的裝置，其特征是 在洗滌污水管和氣液分離罐上設(shè)有伴熱管線。
專利摘要一種處理低溫甲醇洗粗煤氣預(yù)冷系統(tǒng)壓差升高的裝置，該裝置由兩套粗煤氣預(yù)冷系統(tǒng)并列組成，每套系統(tǒng)包括一個(gè)熱交換器和一個(gè)氣液分離罐，兩套系統(tǒng)交替運(yùn)行，在每套系統(tǒng)的熱交換器原料氣進(jìn)口端設(shè)有一條脫鹽水沖洗管，每套系統(tǒng)的氣液分離罐冷凝液出口端設(shè)有一條洗滌污水管。當(dāng)其中一套系統(tǒng)發(fā)生問題時(shí)，將其隔離后再通入高壓高溫脫鹽水，利用脫鹽水的壓力和溫度將附著在熱交換器流道壁上的附著物融熔、沖刷、剝落、帶走，沖洗后的含有大量雜質(zhì)的洗滌水進(jìn)入氣液分離罐，通過洗滌污水管送往后續(xù)工段處理。本實(shí)用新型的裝置可以在不減負(fù)荷、不停車、不拆卸熱交換器的前提下實(shí)現(xiàn)粗煤氣預(yù)冷系統(tǒng)的在線清洗處理。
文檔編號(hào)F28G9/00GK201876194SQ20102059822
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月10日
發(fā)明者丁明公, 李錄彥, 王建冬, 王軼君 申請(qǐng)人:天脊煤化工集團(tuán)股份有限公司