本實(shí)用新型涉及加氫氣化技術(shù)領(lǐng)域,具體地說(shuō)涉及一種加氫氣化粗煤氣冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù):
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加氫氣化是指含碳化合物與氫氣在中溫(700-1000℃)和高壓(5-10MPa)條件下反應(yīng),生成富含甲烷的粗煤氣、高附加值芳烴油品和高熱值半焦的過(guò)程。其中,加氫氣化所需的高溫氫氣由氫氣加熱器來(lái)提供,氫氣加熱器能耗大;而氣化爐粗煤氣出口溫度高達(dá)700-850℃,需要進(jìn)行除塵冷卻,現(xiàn)有加氫氣化除塵冷卻工藝為將加氫氣化爐粗煤氣出口排出的粗煤氣先經(jīng)過(guò)旋風(fēng)初步除塵,然后通過(guò)粗煤氣廢鍋副產(chǎn)蒸汽來(lái)回收熱量,再經(jīng)過(guò)除塵和進(jìn)一步冷卻,上述除塵冷卻工藝存在除塵冷卻負(fù)荷大,成本高的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本實(shí)用新型的目的在于提供一種降低冷卻負(fù)荷的加氫氣化粗煤氣冷卻系統(tǒng)。
本實(shí)用新型由如下技術(shù)方案實(shí)施:加氫氣化粗煤氣冷卻系統(tǒng),其包括一級(jí)換熱器、除塵器、二級(jí)換熱器、一級(jí)氣液分離器、三級(jí)換熱器、冷凝器、二級(jí)氣液分離器,所述一級(jí)換熱器的熱介質(zhì)入口通過(guò)管路與加氫氣化爐出氣口連通,所述一級(jí)換熱器的熱介質(zhì)出口通過(guò)管路與除塵器進(jìn)氣口連通;所述除塵器出氣口通過(guò)管路與所述二級(jí)換熱器的熱介質(zhì)入口連通,所述二級(jí)換熱器的熱介質(zhì)出口通過(guò)管路與所述一級(jí)氣液分離器的進(jìn)氣口連通;所述一級(jí)氣液分離器的出氣口通過(guò)管路與所述三級(jí)換熱器的熱介質(zhì)入口連通,所述三級(jí)換熱器的熱介質(zhì)出口通過(guò)管路與所述冷凝器進(jìn)氣口連通,所述冷凝器的排液口通過(guò)管路與所述二級(jí)氣液分離器的進(jìn)氣口連通;所述三級(jí)換熱器的冷介質(zhì)出口通過(guò)管路與所述二級(jí)換熱器冷介質(zhì)入口連通,所述二級(jí)換熱器冷介質(zhì)出口通過(guò)管路與所述一級(jí)換熱器冷介質(zhì)入口連通,所述一級(jí)換熱器冷介質(zhì)出口通過(guò)管路與所述加氫氣化爐的氫氣入口連通。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):整個(gè)冷卻系統(tǒng)是通過(guò)氫氣與粗煤氣在三個(gè)換熱器中進(jìn)行分能分段換熱,一方面,合理回收利用粗煤氣攜帶的熱量來(lái)使低溫氫氣升溫,進(jìn)而取消氫氣加熱器,減掉氫氣加熱器的能耗;另一方面,利用低溫氫氣來(lái)降低高溫粗煤氣的溫度,取消原有粗煤氣廢鍋和冷卻設(shè)備,減少了外部熱量的供給,進(jìn)而降低冷卻負(fù)荷、減少成本投入,冷卻工藝流程更加優(yōu)化合理。
附圖說(shuō)明:
圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
一級(jí)換熱器1、除塵器2、二級(jí)換熱器3、一級(jí)氣液分離器4、三級(jí)換熱器5、氣液冷凝分離器6、加氫氣化爐7。
具體實(shí)施方式:
如圖1所示,加氫氣化粗煤氣冷卻系統(tǒng),其包括一級(jí)換熱器1、除塵器2、二級(jí)換熱器3、一級(jí)氣液分離器4、三級(jí)換熱器5、氣液冷凝分離器6,一級(jí)換熱器1的熱介質(zhì)入口通過(guò)管路與加氫氣化爐7出氣口連通,一級(jí)換熱器1的熱介質(zhì)出口通過(guò)管路與除塵器2進(jìn)氣口連通;除塵器2出氣口通過(guò)管路與二級(jí)換熱器3的熱介質(zhì)入口連通,二級(jí)換熱器3的熱介質(zhì)出口通過(guò)管路與一級(jí)氣液分離器4的進(jìn)氣口連通;一級(jí)氣液分離器4的出氣口通過(guò)管路與三級(jí)換熱器5的熱介質(zhì)入口連通,三級(jí)換熱器5的熱介質(zhì)出口通過(guò)管路與氣液冷凝分離器6進(jìn)氣口連通;三級(jí)換熱器5的冷介質(zhì)出口通過(guò)管路與二級(jí)換熱器3冷介質(zhì)入口連通,二級(jí)換熱器3冷介質(zhì)出口通過(guò)管路與一級(jí)換熱器1冷介質(zhì)入口連通,一級(jí)換熱器1冷介質(zhì)出口通過(guò)管路與加氫氣化爐7的氫氣入口連通。
工作原理:含碳化合物與氫氣在加氫氣化爐7內(nèi)中溫(700-1000℃)和高壓(5-10MPa)條件下反應(yīng),生成富含甲烷的粗煤氣、高附加值芳烴油品和高熱值半焦的過(guò)程。其中,加氫氣化爐7產(chǎn)生的含半焦的750-850℃的高溫粗煤氣首先進(jìn)入一級(jí)換熱器1與來(lái)自二級(jí)換熱器3的200-250℃的氫氣進(jìn)行換熱,換熱后500-600℃的粗煤氣進(jìn)入除塵器2進(jìn)行氣固分離,經(jīng)一級(jí)換熱器1換熱后600-650℃的氫氣進(jìn)入加氫氣化爐7完成加氫氣化反應(yīng);脫除半焦后的潔凈粗煤氣進(jìn)入二級(jí)換熱器3與來(lái)自三級(jí)換熱器5的100-200℃的氫氣進(jìn)行換熱,粗煤氣得到進(jìn)一步冷卻,粗煤氣中的部分輕油達(dá)到露點(diǎn)而析出,部分含油品的粗煤氣進(jìn)入一級(jí)氣液分離器4進(jìn)行氣液分離;其中,氣相部分經(jīng)一級(jí)氣液分離器4排出后進(jìn)入三級(jí)換熱器5與來(lái)自界區(qū)外50-100℃的氫氣進(jìn)行換熱,粗煤氣得到進(jìn)一步冷卻后進(jìn)入二級(jí)氣液分離器7;氣相部分經(jīng)二級(jí)氣液分離器7排出后進(jìn)入氣液冷凝分離器6,在氣液冷凝分離器6內(nèi)粗煤氣中的大部分油品被冷凝下來(lái),而分離出的粗煤氣則進(jìn)入下游裝置。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。