一種煤氣與合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)及氣化爐煤氣回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能源化工、環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種魯奇爐合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)，可以開(kāi)爐點(diǎn)火期間所產(chǎn)生的煤氣及停爐卸壓煤氣進(jìn)行回收利用。
【背景技術(shù)】
[0002]魯奇氣化爐是煤化工行業(yè)中重要的碎煤氣化裝置，在使用魯奇氣化爐的生產(chǎn)過(guò)程中，將爐中碎煤經(jīng)過(guò)升溫、點(diǎn)火、切氧、提壓、并氣等過(guò)程后進(jìn)入生產(chǎn)狀態(tài)，所產(chǎn)生的粗煤氣送變換進(jìn)入合成氨工藝裝置進(jìn)行化工生產(chǎn)。
[0003]而魯奇氣化爐在點(diǎn)火開(kāi)爐時(shí)，需進(jìn)行如下步驟:首先用過(guò)熱蒸汽將爐中炭塊升溫5-6小時(shí)，繼而進(jìn)行空氣點(diǎn)火，點(diǎn)火成功后連續(xù)運(yùn)行4?6小時(shí)，同時(shí)將所產(chǎn)空氣煤氣放空;第三步則是停止空氣向魯奇氣化爐的輸入，改換通入氧氣制備煤氣，即切氧，養(yǎng)爐提溫;第四步則是將系統(tǒng)升壓4?6小時(shí)，同時(shí)對(duì)煤氣爐各連接部件進(jìn)行熱緊消漏，將所產(chǎn)煤氣一部分進(jìn)行放空，一部分進(jìn)行煤氣爐提壓;待魯奇氣化爐中煤氣壓力略高于后續(xù)系統(tǒng)的壓力時(shí)，關(guān)閉煤氣放空將氣體并入總管送變換生產(chǎn)，并且調(diào)整生產(chǎn)煤氣的氣量以穩(wěn)定爐況。
[0004]在上述工藝的生產(chǎn)過(guò)程中，實(shí)際上空氣點(diǎn)火約一小時(shí)，爐子出口煤氣分析02<
0.2%,即己產(chǎn)出合格的空氣煤氣，空氣每小時(shí)用量在2000m3左右，產(chǎn)氣量在2500m3/h，5小時(shí)應(yīng)在1000m3以上(因氮?dú)夂扛邿o(wú)回收價(jià)值)。切氧后用O2量大于等于1800m3/h，產(chǎn)煤氣量應(yīng)2 10000m3/h，養(yǎng)爐升壓5小時(shí)應(yīng)在60000m3以上?，F(xiàn)有工藝設(shè)計(jì)在魯奇氣化爐點(diǎn)火開(kāi)爐期間所產(chǎn)煤氣全部送到開(kāi)工火炬放空燃燒，現(xiàn)行生產(chǎn)模式全部放空燃燒，這造成了極大的浪費(fèi)，如果能夠?qū)⑦@些煤氣進(jìn)行回收利用，將能夠節(jié)約相當(dāng)?shù)某杀?，并且能夠降低消耗，減少大氣污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種氣化爐開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣回收方法，用以解決魯奇氣化爐點(diǎn)火開(kāi)爐期間所產(chǎn)生煤氣浪費(fèi)的問(wèn)題。還提供了一種氣化爐煤氣生產(chǎn)系統(tǒng)以及合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括:
[0007]—種氣化爐開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣回收方法，開(kāi)爐點(diǎn)火過(guò)程中，在設(shè)定時(shí)間或者檢測(cè)到開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣達(dá)到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，對(duì)開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣進(jìn)行冷卻、加壓處理后回收利用。
[0008]進(jìn)一步的，通過(guò)測(cè)定氣化爐出口煤氣的氧含量來(lái)檢測(cè)開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣是否達(dá)到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)。
[0009]進(jìn)一步的，所述設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)為氧含量不大于0.2%。
[0010]一種氣化爐煤氣生產(chǎn)系統(tǒng)，包括順次連接的粗煤氣制取裝置和粗煤氣凈化裝置，粗煤氣制取裝置還通過(guò)煤氣放空燃燒管路連接開(kāi)工火炬，還包括煤氣回收管路，所述煤氣回收管路進(jìn)氣端連接所述煤氣放空燃燒管路，出氣端連接所述粗煤氣凈化裝置，所述煤氣回收管路中依次設(shè)有冷卻器和壓縮機(jī)。[0011 ]進(jìn)一步的，所述冷卻器和壓縮機(jī)之間還設(shè)有氣柜。
[0012]進(jìn)一步的，還包括煤鎖，煤鎖氣的送氣管路連接所述氣柜進(jìn)氣口。
[0013]進(jìn)一步的，所述煤氣放空燃燒管路兩端設(shè)有第一開(kāi)關(guān)閥和第二開(kāi)關(guān)閥；
[0014]進(jìn)一步的，所述冷卻器的進(jìn)氣口連接有第三開(kāi)關(guān)閥，所述水冷器的出氣口連接第四開(kāi)關(guān)閥。
[0015]優(yōu)選的，還包括控制裝置，所述氣化爐出氣口還設(shè)置有用于檢測(cè)氧含量的氣體檢測(cè)裝置，所述控制裝置采樣連接所述氣體檢測(cè)裝置，控制連接所述第一、第二、第三、第四開(kāi)關(guān)閥。
[0016]一種合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，包括上述的氣化爐煤氣生產(chǎn)系統(tǒng)，還包括連接氣化爐生產(chǎn)系統(tǒng)中的粗煤氣凈化裝置的氨合成裝置。
[0017]本發(fā)明提供的一種氣化爐開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣回收方法，能夠在開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣達(dá)到生產(chǎn)煤氣的合格標(biāo)準(zhǔn)后，對(duì)開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣進(jìn)行回收，從而有效的避免了開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣的浪費(fèi)，節(jié)能減耗效果顯著。
[0018]本發(fā)明還提供了一種氣化爐煤氣生產(chǎn)系統(tǒng)，通過(guò)在氣化爐煤氣生產(chǎn)系統(tǒng)中增加煤氣回收管路，將合格的開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣進(jìn)行冷卻、壓縮后進(jìn)行處理，有效的避免了開(kāi)爐點(diǎn)火過(guò)程中產(chǎn)生煤氣的浪費(fèi)，提高了廢氣的利用率。
[0019]本發(fā)明提供的一種氣化爐合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)，能夠有效的回收在魯奇氣化爐點(diǎn)火開(kāi)爐期間所產(chǎn)生的煤氣，并將這些煤氣送往后續(xù)工序繼續(xù)生產(chǎn)處理，極大的減少了浪費(fèi)，提高了廢氣回收利用率，節(jié)能減耗效果顯著。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明魯奇爐合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖；
[0021 ]圖2是詳細(xì)的魯奇爐合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)圖；
[0022]圖3是控制結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0024]為了說(shuō)明本發(fā)明的煤氣生成裝置，使用魯奇氣化爐，下面以一個(gè)魯奇爐合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。之所以使用魯奇爐合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，是因?yàn)闅饣癄t所產(chǎn)生的煤氣經(jīng)過(guò)煤氣凈化裝置后出來(lái)的煤氣，可以用來(lái)生產(chǎn)多種產(chǎn)品，如果所連接的為氨合成裝置則為合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)，如果連接的為其他生產(chǎn)設(shè)備，則為其他產(chǎn)品的生產(chǎn)系統(tǒng)。
[0025]下面具體以合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
[0026]如圖1所示，是本發(fā)明魯奇爐合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖，包括由氣化爐、洗氣塔、廢熱鍋爐組成的粗煤氣制取裝置，由一氧化碳變換裝置、低溫甲醇洗、夜氮洗裝置構(gòu)成的粗煤氣凈化裝置，還包括煤鎖、氣柜、壓縮機(jī)，以及開(kāi)工火炬在內(nèi)的煤氣放空燃燒裝置；由于本發(fā)明的改進(jìn)點(diǎn)主要在煤氣制取部分，因此，為了更加清晰的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，增加附圖2來(lái)更明確的說(shuō)明，從圖2中可以看出，氣化爐依次連接洗氣塔、廢熱鍋爐、氣液分離器、一氧化碳變換裝置，一氧化碳變換裝置后續(xù)連接合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)的其他設(shè)備;另一方面，氣化爐還連接有煤鎖，煤鎖又依次連接氣柜、壓縮機(jī)，然后又連接到一氧化碳變換裝置。煤鎖還連接有開(kāi)工火炬，開(kāi)工火炬又連接到氣液分離器的氣相出口，在開(kāi)工火炬與氣液分離器的連接管道上設(shè)置有煤氣去火炬閥2和閥3，閥2設(shè)置的位置靠近氣液分離器的氣相出口，閥3設(shè)置的位置靠近開(kāi)工火炬;煤鎖與氣柜相連的出氣管道上還設(shè)置有閥5，煤鎖與氣柜相連的進(jìn)氣管道上設(shè)置有閥4，閥4、閥5的位置靠近煤鎖出氣口；煤鎖與開(kāi)工火炬相連時(shí)，通過(guò)閥5、閥6連接到開(kāi)工火炬，閥6的位置靠近開(kāi)工火炬;氣液分離器與一氧化碳變換裝置相連的管道上設(shè)置有煤氣輸送閥門即閥I，閥I的位置靠近一氧化碳變換裝置。
[0027]上述都是合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)中的常規(guī)生產(chǎn)設(shè)備，屬于比較成熟的技術(shù)，下面才是本發(fā)明的創(chuàng)新所在。在本發(fā)明的合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)中還設(shè)置有水冷器，水冷器的進(jìn)氣口通過(guò)閥7連接到開(kāi)工火炬與氣液分離器相連的連接管道上，水冷器的出氣口通過(guò)閥8連接到煤鎖與氣柜相連的出氣管道上，通過(guò)該水冷器可以將魯奇氣化爐點(diǎn)火開(kāi)爐期間產(chǎn)生的煤氣進(jìn)行冷卻，進(jìn)而回收再利用。
[0028]上述給出了本發(fā)明一種魯奇爐合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)的裝置結(jié)構(gòu)，下面重點(diǎn)說(shuō)明基于本發(fā)明的合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)如何對(duì)魯奇氣化爐開(kāi)爐點(diǎn)火過(guò)程中所產(chǎn)生煤氣進(jìn)行回收。在常規(guī)工藝中，魯奇氣化爐開(kāi)爐點(diǎn)火過(guò)程中所產(chǎn)生的煤氣是送往開(kāi)工火炬進(jìn)行燃燒放空的，具體過(guò)程如下:關(guān)閉煤氣送變換閥門(即閥I)，將煤氣去火炬閥門(閥2和閥3)打開(kāi)至全部開(kāi)放，等到氣化爐升壓點(diǎn)火成功、空氣養(yǎng)爐結(jié)束改用氧氣作氣化劑時(shí)，用閥2控制，進(jìn)行系統(tǒng)升壓，在升壓過(guò)程中通過(guò)閥2的開(kāi)度控制升壓速度，當(dāng)氣化爐煤氣壓力略大于送變換煤氣總管壓力時(shí)，關(guān)閉送火炬閥(閥2和閥3)，并打開(kāi)煤氣送變換閥門(閥I)將煤氣送變換總管。當(dāng)氣化需要停一臺(tái)氣化爐卸壓時(shí)，先關(guān)閉煤氣送變換閥(閥I)，適當(dāng)開(kāi)啟送火炬閥(閥2)以控制氣化爐卸壓速度，然后將送火炬閥(閥3)全開(kāi)，以將煤氣送往開(kāi)工火炬來(lái)燃燒放空。
[0029]而通過(guò)本發(fā)明的一種基于魯奇氣化爐的合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)，則可以將開(kāi)爐點(diǎn)火過(guò)程中的合格煤氣進(jìn)行回收利用，具體過(guò)程如下:準(zhǔn)備回收點(diǎn)火煤氣至氣柜(氣柜工作壓力3kpa)，同時(shí)通知煤鎖氣壓縮機(jī)崗位開(kāi)啟備用壓縮機(jī)以控制氣柜高度，然后關(guān)閉火炬進(jìn)口閥(閥3)、打開(kāi)回收管線水冷器的進(jìn)口閥門閥7和出口閥門閥8，適當(dāng)開(kāi)啟送火炬閥門(閥2)以控制煤氣升壓速度，開(kāi)始對(duì)開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣的回收。當(dāng)回收結(jié)束時(shí)，關(guān)閉閥2、閥7、閥8，通知壓縮機(jī)崗位停止備用壓縮機(jī)控制好氣柜高度，上述即為基于本發(fā)明的開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣的回收過(guò)程。
[0030]上述實(shí)施例中，氣柜和壓縮機(jī)為煤氣回收管路和煤鎖氣進(jìn)氣管路、煤鎖氣出氣管路共用，作為其他實(shí)施方式，在沒(méi)有煤鎖氣卸壓時(shí)，氣柜和壓縮機(jī)單獨(dú)為煤氣回收管路設(shè)置。
[0031]在上述實(shí)施例中，閥2的作用在于開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣進(jìn)行放空燃燒或回收利用時(shí)，通過(guò)閥2開(kāi)度的控制來(lái)控制向外輸出煤氣的壓力，而閥3的作用在于隔斷外部大氣環(huán)境與合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)的連接。閥7和閥8的作用在于接通開(kāi)爐點(diǎn)火回路煤氣，進(jìn)行回收。
[0032]本實(shí)施例中，對(duì)閥2、閥3、閥6、閥7的控制，主要是檢測(cè)氣化爐出口煤氣，然后由控制系統(tǒng)控制上述各閥門的開(kāi)合，從圖3中可以看出，氣體檢測(cè)裝置檢測(cè)氣化爐出口的氣體，控制系統(tǒng)采樣連接氣體檢測(cè)裝置，然后控制系統(tǒng)還控制連接各開(kāi)關(guān)閥，第一開(kāi)關(guān)閥、第二開(kāi)關(guān)閥、第三開(kāi)關(guān)閥、第四開(kāi)關(guān)閥。
[0033]氣化爐煤氣生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)施例
[0034]上述合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)施例中，已經(jīng)對(duì)氣化爐煤氣生產(chǎn)系統(tǒng)做出了詳細(xì)介紹，在此不再贅述。
[0035]氣化爐開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣回收方法實(shí)施例
[0036]上述合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)施例中，已經(jīng)對(duì)氣化爐開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣回收方法做出了詳細(xì)介紹，在此不再作詳細(xì)說(shuō)明。但在上述合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)施例中，是檢測(cè)到氣化爐出口處煤氣達(dá)到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)后對(duì)開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣進(jìn)行回收，作為其他實(shí)施方式，還可以是設(shè)定一定時(shí)間后，直接對(duì)開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣進(jìn)行回收，比如，在本發(fā)明所采用的合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)中，可以是設(shè)置成開(kāi)爐點(diǎn)火I小時(shí)后對(duì)開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣進(jìn)行回收。另外，不僅是開(kāi)爐點(diǎn)火過(guò)程，上述方法也可用于氣化爐停爐卸壓煤氣的回收利用，即在停爐卸壓過(guò)程中，在達(dá)到設(shè)定時(shí)間或者煤氣達(dá)到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行回收利用，所使用的系統(tǒng)仍然是以上實(shí)施例中給出的生產(chǎn)系統(tǒng)。
[0037]以上給出了本發(fā)明具體的實(shí)施方式，但本發(fā)明不局限于所描述的實(shí)施方式。在本發(fā)明給出的思路下，采用對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言容易想到的方式對(duì)上述實(shí)施例中的技術(shù)手段進(jìn)行變換、替換、修改，并且起到的作用與本發(fā)明中的相應(yīng)技術(shù)手段基本相同、實(shí)現(xiàn)的發(fā)明目的也基本相同，這樣形成的技術(shù)方案是對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行微調(diào)形成的，這種技術(shù)方案仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣化爐煤氣回收方法，其特征在于，開(kāi)爐點(diǎn)火過(guò)程/停爐卸壓過(guò)程中，對(duì)所產(chǎn)生的煤氣，在達(dá)到設(shè)定時(shí)間或者檢測(cè)到開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣達(dá)到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，對(duì)開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣進(jìn)行冷卻、加壓處理后回收利用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣化爐煤氣回收方法，其特征在于，通過(guò)測(cè)定氣化爐出口煤氣的氧含量來(lái)檢測(cè)開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣是否達(dá)到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氣化爐煤氣回收方法，其特征在于，所述設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)為氧含量不大于0.2%。4.一種氣化爐煤氣生產(chǎn)系統(tǒng)，包括順次連接的粗煤氣制取裝置和粗煤氣凈化裝置，粗煤氣制取裝置還通過(guò)煤氣放空燃燒管路連接開(kāi)工火炬，其特征在于，還包括煤氣回收管路，所述煤氣回收管路進(jìn)氣端連接所述煤氣放空燃燒管路，出氣端連接所述粗煤氣凈化裝置，所述煤氣回收管路中依次設(shè)有冷卻器和壓縮機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種氣化爐煤氣生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻器和壓縮機(jī)之間還設(shè)有氣柜。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種氣化爐煤氣生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，還包括煤鎖，煤鎖氣的送氣管路連接所述氣柜進(jìn)氣口。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種氣化爐煤氣生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述煤氣放空燃燒管路兩端設(shè)有第一開(kāi)關(guān)閥和第二開(kāi)關(guān)閥。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種氣化爐煤氣生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻器的進(jìn)氣口連接有第三開(kāi)關(guān)閥，所述水冷器的出氣口連接第四開(kāi)關(guān)閥。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種氣化爐煤氣生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，還包括控制裝置，所述氣化爐出氣口還設(shè)置有用于檢測(cè)氧含量的氣體檢測(cè)裝置，所述控制裝置采樣連接所述氣體檢測(cè)裝置，控制連接所述第一、第二、第三、第四開(kāi)關(guān)閥。10.—種合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求4-9任一項(xiàng)所述的氣化爐煤氣生產(chǎn)系統(tǒng)，還包括連接氣化爐生產(chǎn)系統(tǒng)中的粗煤氣凈化裝置的氨合成裝置。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種煤氣與合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)及氣化爐煤氣回收方法，在設(shè)定時(shí)間或者檢測(cè)到開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣達(dá)到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，對(duì)開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣進(jìn)行冷卻、加壓處理后回收利用；并提供了一種氣化爐煤氣生產(chǎn)系統(tǒng)以及合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)。本發(fā)明提供的一種氣化爐開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣回收方法，能夠在開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣達(dá)到煤氣的合格標(biāo)準(zhǔn)后，對(duì)開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣進(jìn)行回收，從而有效的避免了開(kāi)爐點(diǎn)火煤氣的浪費(fèi)，節(jié)能減排降耗效果顯著。
【IPC分類】C01C1/04, C10J3/84, C10J3/00, C10J3/72
【公開(kāi)號(hào)】CN105713669
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610101094
【發(fā)明人】宋三奎
【申請(qǐng)人】河南晉煤天慶煤化工有限責(zé)任公司