鲁奇炉出口煤气非催化部分氧化制取合成气或氢气的系统技术方案

鲁奇炉出口煤气非催化部分氧化制取合成气或氢气的系统，使从鲁奇炉出来的粗煤气在氧化炉中进行氧化燃烧，产生高温混合气体，经过两次冷却降温装置、净化装置、精脱精制装置处理后，输出的合成气中氢气／一氧化碳的比例为１．２－１．３，其中甲烷含量小于０．１％Ｖ。满足了煤制油等后续工艺过程的要求，确保了合成气净化质量。在燃烧过程中，有机物包括有机硫如噻吩等和有机烃如甲烷等在高温下裂解、加氢和转化。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及以煤为原料制取氢气和一氧化碳的合成气或氢气以制油、合成氨和甲醇
，特别是鲁奇炉出口煤气非催化部分氧化制取合成气或氢气的系统。
技术介绍
目前，以煤为原料制取氢气和一氧化碳合成气或氢气的工艺比较成熟的有以下几种：1、SHELL干煤粉纯氧气化工艺，该工艺引进软件费用高，操作条件苛刻，气化炉设备结构复杂(特别是炉内件，目前国内尚不具备加工制造能力，必须引进)，设备投资大，国内尚没有成熟的工艺和经验可借鉴。2、TEXACO水煤浆纯氧气化工艺。操作条件苛刻，纯氧烧嘴更换频繁，制浆过程复杂，设备投资大，受煤种适应性限制。3、LURGI块煤固定床纯氧气化工艺。技术成熟，气化炉设备简单，技术和设备都可国产化，技术软件费用低或没有，操作条件温和，设备投资低。但煤气水处理复杂，污染严重；粗煤气净化和甲烷回收及利用工艺流程长而且复杂，投资大，能耗高。4、常压间歇空气煤(焦)造气固定床工艺，生产能力低，污染严重，能耗高。5、常压连续富氧或纯氧煤(焦)造气固定床工艺，生产能力低，污染严重，能耗高。目前采用鲁奇炉出口煤气制取氢气和一氧化碳合成气的工艺过程，存在着以下问题：1、粗煤气中洗涤水中有机物含量较多且成分复杂，回收处理困难，环境污染严重。2、粗煤气中含有大量的甲烷约8-10％V干，回收及利用困难，流程长投资大；如不回收则浪费原料；甲烷进入后续工艺装置将降低煤制油等后续装置的效率，有效气体利用率降低。3、粗煤气中氢气含量高，一氧化碳含量低，氢气/一氧化碳比例太高对煤制油不合适，必须进行脱氢再调整，浪费大量二氧化碳中的碳资源和氢气。4、粗煤气需脱除二氧化碳，也要浪费大量二氧化碳中的碳资源和氢气。5、粗煤气中含有对粗煤气净化工艺如低温甲醇洗或变压吸附脱除困难的有机硫，如噻-->吩、氧硫化碳、二氧化硫等，还含有污染低温甲醇洗装置的有机物如高级烯烃或高级烷烃(轻油组份)，处理和回收困难。6、鲁奇炉出口高温粗煤气只能副产低压蒸汽，蒸汽品位低，能量利用率低。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种鲁奇炉出口煤气非催化部分氧化制取合成气或氢气的系统，该系统用于煤制油等装置的工艺过程更经济合理，充分发挥鲁奇炉煤造气技术成熟和国产化的优势，以解决目前鲁奇炉工艺所存在的问题。作为本技术的鲁奇炉出口煤气非催化部分氧化制取合成气或氢气的系统，其特征在于，在现有鲁奇炉与下道工序的装置之间增加一氧化炉，使从鲁奇炉出来的500-650℃粗煤气在氧化炉中进行氧化燃烧，产生高温混合气体。在燃烧过程中，有机物包括有机硫如噻吩等和有机烃如甲烷等在高温下裂解、加氢和转化。在上述系统中，氧化炉为纯氧氧化炉。所述纯氧氧化炉为纯氧非催化部分氧化炉。所述氧化炉具有进、出气口、输入纯氧和安全蒸汽的混合气体的喷头混合器和燃烧室，喷头混合器外接纯氧和安全蒸汽；进气管与鲁奇炉的粗煤气出口相连，以承接鲁奇炉的粗煤气出口输出的500-650℃粗煤气，粗煤气与纯氧和安全蒸汽的混合气体在燃烧室混合燃烧，产生高温气体通过出气口输出到下一道装置。在上述系统中，根据除尘需要，可以在鲁奇炉和纯氧非催化部分氧化炉之间增加至少一个分离除尘装置。如果不需要可以不加。所述一次分离除尘装置具有进气口和出气口，进气口与鲁奇炉的粗煤气出口相连，以承接鲁奇炉的粗煤气出口输出的500-650℃粗煤气，对进入的粗煤气进行除尘分离，除尘分离后的粗煤气通过出气口输送到氧化炉。在上述系统中，所述下道工序的装置包含两次冷却降温装置、净化装置、精脱精制装置，其中一次冷却降温装置与氧化炉连接，二次冷却降温装置与一次冷却降温装置连接，净化装置与二次冷却降温装置连接，精脱精制装置与净化装置连接，其中一次冷却降温装置承接氧化炉过来的高温气体并对其冷却，冷却后分离排放煤气水；经热量回收温度降低的粗煤气由出气口输出到二次冷却降温装置进行再次冷却，二次冷却后的粗煤气输送到净化装置进行净化，冷却形成的煤气水排放；净化装置对粗煤气进行净化，净化过后的粗煤气输送到精脱精制装置进行精脱精制；最终形成氢气和一氧化碳比例合适的合成气输送到-->制后形成的氢气和一氧化碳比例合适的合成气由出气口输送到下道合成工序。所述硫回收装置具有一回收口和一排放口，回收口与净化装置的一个分气口相连，以承接再生富含硫化氢的气体并对其回收，回收的再生富含硫化氢的气体由排放口至硫磺或硫酸制取装置制取硫磺或硫酸；所述空分装置具有一空气入口和纯氧输出口，空气由空气入口进入，纯氧输出口分成两路，一路与鲁奇炉纯氧进口连接，另一路与纯氧氧化炉的喷头混合器相连，分别向鲁奇炉和纯氧氧化炉提供纯氧。在上述系统中，所述一次分离除尘装置为一旋风分离器或者过滤除尘器。在上述系统中，所述纯氧氧化炉中的喷头混合器可以用烧嘴来代替。在上述系统中，所述一次冷却降温装置为冷激设备和/或废热锅炉。在上述系统中，所述二次分离装置为洗涤或/和旋风分离器。在上述系统中，所述二次冷却降温装置为空冷器或和水冷器设备。在上述系统中，净化装置由脱硫脱碳两部分组成。可以采用低温甲醇洗装置或/和变压吸附装置。对于新建合成气生产装置来说，一般采用低温甲醇洗装置或/变压吸附装置进行脱硫脱碳。而对于改造的合成气生产装置来说，考虑到原来的低温甲醇洗装置处理能力过小，一般要在低温甲醇洗装置上再并联一变压吸附装置，以提高脱硫脱碳的处理能力。本技术采用的鲁奇炉出口煤气非催化部分氧化制取合成气或氢气的系统，解决了目前鲁奇炉工艺存在的问题：1、对鲁奇炉出来的粗煤气进行高温燃烧和反应，基本完全转化或裂解复杂有机物为简单分子物质，洗涤水中有机物大大降低，煤气水处理简单，环境污染改善。2、粗煤气中8-10％V干甲烷基本转化为氢气和一氧化碳，甲烷惰性气体含量极少，提高了煤制油等后续工艺过程的效率，也消除了甲烷分离和蒸汽转化等回收利用的设备。3、解决了粗煤气中氢气含量高，一氧化碳含量低的矛盾，氢气/一氧化碳比例满足煤制油合成等工艺的要求。4、粗煤气经过脱除二氧化碳，氢气/一氧化碳比例适合于煤制油工艺，不用再次调节，节约碳源和氢气。5、粗煤气中的有机物如噻吩、氧硫化碳、二硫化氢等，或有机物如高级烯烃或高级烷烃等，几乎全部转化或裂解为无机硫如硫化氢和简单分子物质，有利于低温甲醇洗装置或边呀吸附装置的净化-->6、可以副产中压饱和蒸汽，经过过热后作为动力蒸汽，提高了工艺热量副产蒸汽的品位和能量利用效率，降低了动力蒸汽锅炉的投资的和消耗。7、可以采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
鲁奇炉出口煤气非催化部分氧化制取合成气或氢气的系统，其特征在于，在现有鲁奇炉与下道工序的装置之间增加一氧化炉，使从鲁奇炉出来的粗煤气在氧化炉中进行氧化燃烧，产生高温混合气体。

【技术特征摘要】
1. 鲁奇炉出口煤气非催化部分氧化制取合成气或氢气的系统，其特征在于，在现有鲁
奇炉与下道工序的装置之间增加一氧化炉，使从鲁奇炉出来的粗煤气在氧化炉中进行氧化
燃烧，产生高温混合气体。
2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述氧化炉为纯氧氧化炉。
3. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述氧化炉具有进、出气口、输入纯氧
和安全蒸汽的混合气体的喷头混合器和燃烧室，喷头混合器外接纯氧和安全蒸汽；进气管
与鲁奇炉的粗煤气出口相连，以承接鲁奇炉的粗煤气出口输出的粗煤气，粗煤气与纯氧和
安全蒸汽的混合气体在燃烧室混合燃烧，产生高温气体通过出气口输出到下一道装置。
4. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在鲁奇炉和纯氧非催化部分氧化炉之间
增加至少一个分离除尘装置。
5. 根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述一次分离除尘装置具有进气口和出
气口，进气口与鲁奇炉的粗煤气出口相连，以承接鲁奇炉的粗煤气出口输出的粗煤气，对
进入的粗煤气进行除尘分离，除尘分离后的粗煤气通过出气口输送到氧化炉。
6. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述下道工序的装置包含两次冷却降
温装置、净化装置、精脱精制装置，其中一次冷却降温装置与氧化炉连接，二次冷却降温
装置与一次冷却降温装置连接，净化装置与二次冷却降温装置连接，精脱精制装置与净化
装置连接，其中一次冷却降温装置承接氧化炉过来的高温气体并对其冷却，冷却后的煤气
水排放；经热量回收温度降低的粗煤气由出气口输出到二次冷却降温装置进行再次冷却，
二次冷却后的粗煤气输送到净化装置进行净化，冷却形成的煤气水排放；净化装置对粗煤
气进行净化，净化过后的粗煤气输送到精脱精制装置进行精脱精制；最终形成氢气和一氧
化碳比例合适的合成气输送到下道合成工序。
7. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，在两次冷却降温装置之间，可设置一变
换及旁路调节装置。
8. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述变换及旁路调节装置中包含一耐硫
变换装置。
9. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，在两次冷却降温装置之间，还可增加至
少一个二次分离除尘装置，对经热量回收温度降低的粗煤气进行再次分离。
10. 根据权利要求7所述的系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨震东，陆欢庆，
申请(专利权)人：上海国际化建工程咨询公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]