本實用新型涉及一種用于煤氣反吹的裝置，具體涉及一種濕洗變壓吸附解析氣替換粉煤氣化爐氮氣反吹的裝置。

背景技術(shù)：

粉煤氣化爐的激冷凸臺和合成氣冷卻器的入口需要一股氣體作為反吹氣將附著在激冷凸臺和合成氣冷卻器入口上的灰渣吹凈，防止灰渣集聚堵塞氣化爐合成氣通道。以SHELL殼牌氣化爐為例，該設(shè)計用于粉煤氣化爐反吹的氣體為高壓氮氣。

正常情況下，由空分裝置提供的壓力為7.8MPa、溫度為80℃的高壓氮氣作為反吹氣源，通過反吹氣加熱器加熱至225℃后進(jìn)入反吹氣緩沖罐，然后送往粉煤氣化爐激冷凸臺和合成氣冷卻器入口進(jìn)行高壓反吹。由于高壓氮氣作為反吹氣進(jìn)入氣化爐后會與氣化爐產(chǎn)生的粗合成氣混合，導(dǎo)致粗合成氣中的氮氣含量增高，影響后續(xù)低溫甲醇洗裝置二氧化碳和硫化氫的吸收效果，降低低溫甲醇洗裝置的運行負(fù)荷，減少下游生產(chǎn)裝置的產(chǎn)品產(chǎn)量。如果能夠利用一股不含有機(jī)雜質(zhì)，富含氫氣的潔凈氣體替換氮氣來作為此反吹氣，就可以實現(xiàn)降低粗合成氣中的氮氣含量，提高粗合成氣中一氧化碳和氫氣的組分含量，增加下游生產(chǎn)裝置的產(chǎn)品產(chǎn)量，同時達(dá)到節(jié)省氮氣的目的。

而變壓吸附氣體分離技術(shù)(PSA)通過提純氫氣有效氣(主要是一氧化碳和氫氣)后，會有一股解析氣作為馳放氣從系統(tǒng)中排放，該氣體的主要成分為氫氣、氮氣、有機(jī)物和粉塵。通常，將該解析氣作為廢氣從系統(tǒng)中排放，但由于其富含氫氣，不僅可以用來替換氮氣作為反吹氣使用，而且還可以將該氫氣回收利用，供下游合成氨裝置使用。但同時，解析氣中的有機(jī)物和粉塵對下游生產(chǎn)裝置的正常運行存在一定的影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種濕洗變壓吸附解析氣替換粉煤氣化爐氮氣反吹的裝置。該裝置可以提供潔凈的變壓吸附解析氣替換粉煤氣化爐氮氣反吹，不僅能有效降低粗合成氣中的氮氣含量，又能減少解析氣中的有機(jī)物和粉塵對下游生產(chǎn)裝置的影響，而且解析氣替換氮氣反吹后，有效提高了氣化爐產(chǎn)粗合成氣中氫氣的組分含量，增加了下游生產(chǎn)裝置的產(chǎn)品產(chǎn)量，減少氮氣消耗，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益。

為此，本實用新型提供了一種濕洗變壓吸附解析氣替換粉煤氣化爐氮氣反吹的裝置，該裝置包括：

生產(chǎn)變壓吸附解析氣的氣源；氣源產(chǎn)生的解析氣的氣體主要成分為氫氣(50v％-55v％)、氮氣(40v％-45v％)以及有機(jī)物和粉塵(2v％-5％)，解析氣的壓力為4.0MPa，溫度為35℃；

對變壓吸附解析氣進(jìn)行洗滌處理的濕洗滌塔；

對變壓吸附解析氣進(jìn)行增壓處理的反吹氣壓縮機(jī)；和

生產(chǎn)粗合成氣的粉煤氣化爐；

氣源與設(shè)于濕洗滌塔下部的變壓吸附解析氣氣體入口經(jīng)第一管路和第二管路連接；濕洗滌塔頂部設(shè)有變壓吸附解析氣氣體出口，氣體出口與反吹氣壓縮機(jī)的氣體入口經(jīng)第三管路連接；反吹氣壓縮機(jī)的氣體出口與粉煤氣化爐經(jīng)第四管路連接；粉煤氣化爐與下游變換裝置經(jīng)第五管路和第六管路連接；下游變換裝置與下游低溫甲醇洗裝置經(jīng)第七管路連接；下游低溫甲醇洗裝置與下游合成氨裝置經(jīng)第八管路連接。

在一個優(yōu)選的實施例中，濕洗滌塔頂部的變壓吸附解析氣氣體出口與下游變換裝置經(jīng)第九管路、第十管路、第十一管路和第六管路連接。

在另一個優(yōu)選的實施例中，濕洗滌塔頂部的變壓吸附解析氣氣體出口與粉煤氣化爐經(jīng)第九管路、第十管路、第十一管路和第五管路連接。

在一個優(yōu)選的實施例中，第一管路、第六管路、第九管路和第十管路上設(shè)有調(diào)解氣體流量的閥門。

在一個實施例中，所述濕洗滌塔上部設(shè)有洗滌處理所用試劑進(jìn)入的進(jìn)料口。洗滌處理所用試劑為加堿的脫鹽水。在一個優(yōu)選的實施例中，采用加氫氧化鈉的脫鹽水對進(jìn)入濕洗滌塔中的變壓吸附解析氣進(jìn)行洗滌處理。通過采用加堿的脫鹽水對進(jìn)入濕洗滌塔中的變壓吸附解析氣進(jìn)行洗滌處理，以除去解析氣中的有機(jī)質(zhì)和粉塵，從而盡可能減少其對下游生產(chǎn)裝置運行的影響。

在另一個實施例中，濕洗滌塔底部設(shè)有排出洗滌處理所得洗滌水的出料口；出料口與污水處理裝置經(jīng)第十二管路連接。洗滌處理后所得洗滌水中富含有機(jī)化合物，需對其進(jìn)行處理后再排放。

在一個實施例中，反吹氣壓縮機(jī)的出口壓力為7.8MPa。

本實用新型提供了一種濕洗變壓吸附解析氣替換粉煤氣化爐氮氣反吹的裝置，該裝置可以將變壓吸附解析氣通過濕洗滌有效去除解析氣中的有機(jī)物和粉塵等雜質(zhì)，不影響下游生產(chǎn)裝置的正常運行，而且解析氣替換氮氣反吹后，有效提高了粉煤氣化爐產(chǎn)粗合成氣中氫氣的組分含量，增加了下游生產(chǎn)裝置的產(chǎn)品質(zhì)量，減少氮氣消耗，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

下面結(jié)合附圖來對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1顯示了本實用新型的濕洗變壓吸附解析氣替換粉煤氣化爐氮氣反吹的裝置的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中附圖標(biāo)記的含義如下：201-濕洗滌塔；301-反吹氣壓縮機(jī)；21-濕洗滌塔變壓吸附解析氣氣體入口；22-濕洗滌塔變壓吸附解析氣氣體出口；23-濕洗滌塔進(jìn)料口；24-濕洗滌塔出料口；31-反吹氣壓縮機(jī)氣體入口；32-反吹氣壓縮機(jī)氣體出口；1-第一管路；2-第二管路；3-第三管路；4-第四管路；5-第五管路；6-第六管路；7-第七管路；8-第八管路；9-第九管路；10-第十管路；11-第十一管路；12-第十二管路。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。這些實施例和附圖僅起說明性作用，并不局限于本實用新型的保護(hù)范圍。

圖1顯示了本實用新型的濕洗變壓吸附解析氣替換粉煤氣化爐氮氣反吹的裝置的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該裝置包括生產(chǎn)變壓吸附解析氣的氣源；對變壓吸附解析氣進(jìn)行洗滌處理的濕洗滌塔201；對變壓吸附解析氣進(jìn)行增壓處理的反吹氣壓縮機(jī)301和生產(chǎn)粗合成氣的粉煤氣化爐。

氣源與設(shè)于濕洗滌塔201下部的變壓吸附解析氣氣體入口21經(jīng)管路1和管路2連接；濕洗滌塔201頂部設(shè)有變壓吸附解析氣氣體出口22，氣體出口22與反吹氣壓縮機(jī)301的氣體入口31經(jīng)管路3連接；反吹氣壓縮機(jī)301的氣體出口32與粉煤氣化爐經(jīng)管路4連接；粉煤氣化爐與下游變換裝置經(jīng)管路5和管路6連接；下游變換裝置與下游低溫甲醇洗裝置經(jīng)管路7連接；下游低溫甲醇洗裝置與下游合成氨裝置經(jīng)管路8連接。

濕洗滌塔201頂部的變壓吸附解析氣氣體出口22與下游變換裝置經(jīng)管路9、管路10、管路11和管路6連接。

濕洗滌塔201頂部的變壓吸附解析氣氣體出口22與粉煤氣化爐經(jīng)管路9、管路10、管路11和管路5連接。

管路1、管路6、管路9和管路10上設(shè)有調(diào)解氣體流量的閥門。

濕洗滌塔201上部設(shè)有洗滌處理所用試劑進(jìn)入的進(jìn)料口23。洗滌處理所用試劑為加氫氧化鈉的脫鹽水，采用加氫氧化鈉的脫鹽水對進(jìn)入濕洗滌塔中的變壓吸附解析氣進(jìn)行洗滌處理，以除去解析氣中的有機(jī)質(zhì)和粉塵，從而盡可能減少其對下游生產(chǎn)裝置運行的影響。

濕洗滌塔201底部設(shè)有排出洗滌處理所得洗滌水的出料口24；出料口24與污水處理裝置經(jīng)管路12連接。洗滌處理后所得洗滌水中富含有機(jī)化合物，需對其進(jìn)行處理后再排放。

反吹氣壓縮機(jī)301的出口壓力為7.8MPa。

氣源生產(chǎn)的變壓吸附解析氣(壓力為4.5MPa，溫度為35℃)經(jīng)管路1和管路2從濕洗滌塔201下部的變壓吸附解析氣氣體入口21進(jìn)入濕洗滌塔201中。進(jìn)入濕洗滌塔201中的解析氣在塔內(nèi)上行，其與從濕洗滌塔201上部的進(jìn)料口23進(jìn)入的加氫氧化鈉的脫鹽水充分接觸洗滌，富含有機(jī)化合物的洗滌水通過濕洗滌塔201底部的出料口24送入下游污水處理裝置。經(jīng)洗滌處理后的解析氣從濕洗滌塔201頂部的變壓吸附解析氣氣體出口22流出后分成兩股，一股替換粉煤氣化爐氮氣反吹的解析氣經(jīng)管路3從反吹氣壓縮機(jī)301的氣體入口31進(jìn)入反吹氣壓縮機(jī)301，經(jīng)反吹氣壓縮機(jī)301增壓至7.8MPa后，該解析氣從反吹氣壓縮機(jī)301的氣體出口32流出，經(jīng)管路4進(jìn)入粉煤氣化爐，在粉煤氣化爐的激冷凸臺和合成氣冷卻器入口作為反吹氣使用，反吹后與粉煤氣化爐生產(chǎn)的粗合成氣混合，從管路5流出，經(jīng)管路6進(jìn)入下游變換裝置，經(jīng)下游變換裝置處理，將混合氣(粉煤氣化爐生產(chǎn)的粗合成氣和替換粉煤氣化爐氮氣反吹后的解析氣)中的一氧化碳轉(zhuǎn)化為氫氣，然后經(jīng)管路7進(jìn)入下游低溫甲醇洗裝置，經(jīng)下游低溫甲醇洗裝置處理，除去混合氣(粉煤氣化爐生產(chǎn)的粗合成氣和替換粉煤氣化爐氮氣反吹后的解析氣)中的硫化氫和二氧化碳，再經(jīng)管路8進(jìn)入下游合成氨裝置，用于合成氨；一股不用于替換粉煤氣化爐氮氣反吹的富余解析氣經(jīng)管路9、管路10、管路11后與從管路5流出的混合氣(粉煤氣化爐生產(chǎn)的粗合成氣和替換粉煤氣化爐氮氣反吹后的解析氣)混合，經(jīng)管路6進(jìn)入下游變換裝置，經(jīng)下游變換裝置處理，將混合氣(粉煤氣化爐生產(chǎn)的粗合成氣、替換粉煤氣化爐氮氣反吹后的解析氣和富余解析氣)中的一氧化碳轉(zhuǎn)化為氫氣，然后經(jīng)管路7進(jìn)入下游低溫甲醇洗裝置，經(jīng)下游低溫甲醇洗裝置處理，除去混合氣(粉煤氣化爐生產(chǎn)的粗合成氣、替換粉煤氣化爐氮氣反吹后的解析氣和富余解析氣)中的硫化氫和二氧化碳，再經(jīng)管路8進(jìn)入下游合成氨裝置，用于合成氨。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施方式，但本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型公開的技術(shù)范圍內(nèi)，可容易地進(jìn)行改變或變化，而這種改變或變化都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。