一种煤制甲醇生产系统的制作方法

本发明涉及煤制甲醇，具体涉及一种煤制甲醇生产系统。

背景技术：

1、目前现有煤制甲醇生产系统均为现有现有技术中成熟的生产系统，运行稳定，但是依然存在一定的问题，例如：变换气喷淋水为100℃左右的除氧水，经循环水冷却器降温后温度降至46℃左右，温度过高，变换气中的氨无法得到充分吸收，大量氨在低温甲醇洗中才被吸收，贫甲醇中的氨含量升高，影响贫甲醇的质量。变换分离器分离下来的釜液(包括变换气喷淋水和变换气中水蒸气冷却的水)中含有氨氮、流量约为14m3/h，需要送至高氨氮废水处理装置，水处理难度大，处理现场有异味散发，环保管控难度大。

2、经过调研，该问题在很多厂家都存在，但是因为规划设计符合要求，且生产系统是严格按照规划设计进行的布局，加强管理后能够正常生产，厂家习以为常，对此并不加以重视，因此煤制甲醇系统的上述问题长期得不到有效解决。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种煤制甲醇生产系统，目的是在不新增占用场地的设备的前提下，解决变换气中氨氮分离和废水处理问题。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

3、一种煤制甲醇生产系统，包括气化装置、变换装置、低温甲醇洗装置和硫回收装置，所述气化装置包括密封水泵和气化设备；所述硫回收装置包括硫回收洗涤塔；所述变换装置包括喷淋水冷却器和变换分离器；其中，密封水泵通过管道分别与气化设备和喷淋水冷却器连通，所述喷淋水冷却器通过管道与所述变换分离器连通，所述变换分离器的底部通过管道与所述硫回收洗涤塔连通；

4、所述密封水泵的出水管与喷淋水冷却器的高温液体进口之间的管路上设有限流装置；

5、另外，所述低温甲醇洗装置包括低温甲醇洗尾气洗涤塔、低温甲醇洗尾气洗涤塔釜液泵和甲醇水分离塔。

6、使用一部分用作气化密封水的低温脱盐水来作为吸收氨氮的处理原料，经过喷淋水冷却器后进一步降温，提高变换气中氨氮的吸收率，降低贫甲醇中的氨氮含量，保证产品质量。

7、而吸收了氨氮的脱盐水也不再使用废水处理装置处理，而是引入到硫回收洗涤塔作为洗涤液体对回收气进行洗涤，从而避免了对氨氮废水的处理问题，避免环境异味和环保管控问题，由于吸收了氨氮的脱盐水为碱性，利用氨氮废水吸收硫回收尾气中的so2，不仅对so2回收率提高，还改变了洗涤液的ph值，解决硫回收废水ph值低的问题，另外、利用硫回收洗涤塔的气提作用，硫回收尾气气提出了废水中溶解的co2、co、h2和未反应完全的氨氮，co2、co、h2和氨氮随硫回收尾气送至锅炉焚烧，解决了变换分离器原废水处理装置的可燃气富集的安全问题，在不新增设备，不占用生产场地，避免投入大量成本的前提下，调整物料输送路径就实现了对变换气中氨氮回收效率问题、废水处理异味和安全性问题、硫回收等多项问题的解决，进而保证了产品质量、提高了设备的环境友好程度、降低了安全隐患程度等多项意想不到的效果，甚至还可以不使用废水处理装置、硫回收塔不浪费水资源，减少设备运行成本，硫回收废水对输送管路腐蚀性能减弱，不需要加碱装置对废水进行ph调节，延长了维修保养间隔。

8、进一步地，所述低温甲醇洗尾气洗涤塔的塔底出口连接低温甲醇洗尾气洗涤塔釜液泵的进水口，所述低温甲醇洗尾气洗涤塔釜液泵的出水口连接喷淋水冷却器的循环水进口，喷淋水冷却器的循环水出口连接甲醇水分离塔。

9、低温甲醇洗尾气洗涤塔的塔底出口是低温甲醇洗尾气洗涤液，温度为10℃-15℃，该洗涤液在对低温甲醇洗尾气进行洗涤后需要输送到甲醇水分离塔进行甲醇分离，将该洗涤液作为喷淋水冷却器的冷却介质不仅能够对变换气喷淋水进行进一步冷却，还能够使该洗涤液温度上升，减少甲醇水分离塔的蒸气消耗，相比于现有技术来讲本发明在此处不占用循环水用量。

10、进一步地，所述限流装置是减压阀与限流阀的组合或流量调节阀和限流孔板的组合或单独的限流孔板。

11、通过减压阀与限流阀的组合或流量调节阀和限流孔板的组合或单独的限流孔板配合流量计可以实现对变换气喷淋水流量的调节，从密封水泵出水管输送的高压水中分离中符合变换气喷淋水相对较低压力要求的脱盐水，在再次减却后对变换气进行喷淋，去除变换气中的氨氮。

12、进一步地，所述限流孔板的孔径符合下列计算公式:

13、

14、其中：d为限流孔板的孔径；

15、q为变换分离器所需变换气喷淋水体积流量；

16、c为限流孔板流量系数；

17、p2为变换分离器所需变换气喷淋水压力；

18、p1为密封水泵出水压力；

19、ρ为脱盐水的密度。

20、以上述公式计算限流孔板的孔径，使由密封水泵出水管输送的高压水中分离的脱盐水的流量和压力符合设备要求。

21、进一步地，所述喷淋水冷却器的高温液体出口与变换分离器的喷淋管进口之间的管道上设有喷淋水温度计、喷淋水调节阀和喷淋水流量计。

22、上述喷淋水温度计、喷淋水调节阀和喷淋水流量计用于对变换气喷淋水进行监测，使变换气喷淋水符合变换气喷淋要求。

23、进一步地，所述硫回收洗涤塔的塔底出口连通硫回收洗涤塔釜液泵的进水口，硫回收洗涤塔釜液泵的出水口连接的管路上设有加碱装置。

24、所述加碱装置可以对硫回收洗涤塔底液进行辅助ph调节。

25、进一步地，所述硫回收洗涤塔的塔身内设有辅助喷淋管路，所述辅助喷淋管路连接循环水装置，作为备用喷淋洗涤，防止意外情况发生。

26、通过上述技术方案，本发明的有益效果为：

27、本发明在不新增设备，不占用生产场地，避免投入大量成本的前提下，调整物料输送路径就实现了对变换气中氨氮回收效率问题、废水处理异味和安全性问题、硫回收等多项问题的解决，进而保证了产品质量、提高了设备的环境友好程度、降低了安全隐患程度等多项意想不到的效果，甚至还可以不使用用废水处理装置，减少设备运行成本，硫回收废水对输送管路腐蚀性能减弱，延长了维修保养间隔。

28、本发明将低温甲醇洗尾气洗涤塔的塔底洗涤液作为喷淋水冷却器的冷却介质不仅能够对变换器喷淋水进行进一步冷却，还能够使洗涤液温度上升，降低甲醇水分离塔的蒸气消耗，不占用循环冷却水的用量。

29、本发明技术问题的解决是通过克服技术困难来实现的，是以本领域技术人员不可能想到的方式实现各种技术问题的解决，并且产生了节省能耗、减少不必要的设备和保护环境等意想不到的技术效果，还减少了污水排放量，降低环保管控要求，提升环保效果，使煤制甲醇更加符合环保要求。

30、本发明由于提高了变换气中氨氮的吸收效率，还降低了变换气喷淋水的用量，保证了气化装置的安全性能。

技术特征：

1.一种煤制甲醇生产系统，包括气化装置、变换装置、低温甲醇洗装置和硫回收装置，其特征在于,所述气化装置包括密封水泵(2)和气化设备；所述硫回收装置包括硫回收洗涤塔(33)；所述变换装置包括喷淋水冷却器(8)和变换分离器(12)；其中，密封水泵(2)通过管道分别与气化设备和喷淋水冷却器(8)连通，所述喷淋水冷却器(8)通过管道与所述变换分离器(12)连通，所述变换分离器(12)的底部通过管道与所述硫回收洗涤塔(33)连通；

2.根据权利要求1所述的一种煤制甲醇生产系统，其特征在于，所述低温甲醇洗尾气洗涤塔(22)的塔底出口连接低温甲醇洗尾气洗涤塔釜液泵(23)的进水口，所述低温甲醇洗尾气洗涤塔釜液泵(23)的出水口连接喷淋水冷却器(8)的循环水进口，喷淋水冷却器(8)的循环水出口连接甲醇水分离塔。

3.根据权利要求1所述的一种煤制甲醇生产系统，其特征在于，所述限流装置是减压阀与限流阀的组合。

4.根据权利要求1所述的一种煤制甲醇生产系统，其特征在于，所述限流装置是流量调节阀(5)和限流孔板(4)。

5.根据权利要求1所述的一种煤制甲醇生产系统，其特征在于，所述限流装置是限流孔板(4)。

6.根据权利要求5所述的一种煤制甲醇生产系统，其特征在于，所述限流孔板的孔径符合下列计算公式:

7.根据权利要求1所述的一种煤制甲醇生产系统，其特征在于，所述喷淋水冷却器(8)的高温液体出口与变换分离器(12)的喷淋管进口之间的管道上设有喷淋水温度计(9)、喷淋水调节阀(10)和喷淋水流量计(11)。

8.根据权利要求1所述的一种煤制甲醇生产系统，其特征在于，所述硫回收洗涤塔(33)的塔底出口连通硫回收洗涤塔釜液泵(30)的进水口，硫回收洗涤塔釜液泵(30)的出水口连接的管路上设有加碱装置(27)。

9.根据权利要求8所述的一种煤制甲醇生产系统，其特征在于，所述硫回收洗涤塔(33)的塔身内设有辅助喷淋管路，所述辅助喷淋管路连接循环水装置(28)。

技术总结
本发明涉及一种煤制甲醇生产系统，包括气化装置、变换装置、低温甲醇洗装置和硫回收装置，所述气化装置包括密封水泵和气化设备；所述硫回收装置包括硫回收洗涤塔；所述变换装置包括喷淋水冷却器和变换分离器；其中，密封水泵通过管道分别与气化设备和喷淋水冷却器连通，所述喷淋水冷却器通过管道与所述变换分离器连通，所述变换分离器的底部通过管道与所述硫回收洗涤塔连通，所述密封水泵的出水管与喷淋水冷却器的高温液体进口之间的管路上设有限流装置。本发明在不新增占用场地的设备的前提下，解决变换气中氨氮分离和废水处理问题。

技术研发人员：郭志强,文培娜,赵韵,魏学新,沈巧星,秦凯,李俊杰,职筱良,薛科科
受保护的技术使用者：新乡中新化工有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16