煤化工低温甲醇洗工段二氧化碳尾气再利用的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于二氧化碳尾气再利用技术领域，具体的说是煤化工低温甲醇洗工段二氧化碳尾气再利用的装置及方法，该装置包括凝液分离罐、压缩机、稳压罐等，该方法通过压缩机将低温甲醇洗二氧化碳尾气加压后分为两部分，一部分通过气化炉烧嘴进入水煤浆气化炉内参与反应，另一部分进入气化炉环腔作为保护气；该方法有效地降低了二氧化碳排放量，有效地保护了环境，同时降低了水煤浆气化炉对氧气和氮气的消耗，降低了生产成本；低温甲醇洗二氧化碳尾气替代氮气进入气化炉环腔保护水煤浆气化炉，降低了后续工段尾气处理的负荷；该方法还将二氧化碳尾气中含有少量的氢气、一氧化碳得到了有效的回收利用，避免了氢气和一氧化碳的浪费。避免了氢气和一氧化碳的浪费。避免了氢气和一氧化碳的浪费。

【技术实现步骤摘要】
煤化工低温甲醇洗工段二氧化碳尾气再利用的装置及方法


[0001]本专利技术属于二氧化碳尾气再利用
，具体的说是一种煤化工低温甲醇洗工段二氧化碳尾气再利用的装置及方法。

技术介绍

[0002]煤气化装置配套的低温甲醇洗之后尾气中主要以二氧化碳为主，同时含有少量氢气、一氧化碳、甲醇等，并且气量极大，热值低，无法直接燃烧。目前，煤气化装置配套的低温甲醇洗之后的尾气基本上是直接排放，给环境带来极大的破坏，同时少量的氢气、一氧化碳、甲醇等排放到大气中，造成了资源浪费。低温甲醇洗之后的尾气中主要以二氧化碳为主，占到75%~99%，以及少量氢气、一氧化碳等。该尾气直接排放于大气中不仅污染了环境，也浪费了部分宝贵的资源。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种煤化工低温甲醇洗工段二氧化碳尾气再利用的装置及方法，该方法避免了低温甲醇洗工段的二氧化碳尾气排放到大气中，该尾气中的二氧化碳、氢气、一氧化碳均得到了充分的回收利用，该方法还具有利用率高、工艺简单、对环境友好等特点。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种煤化工低温甲醇洗工段二氧化碳尾气再利用的装置，包括气化炉环腔、低温甲醇洗二氧化碳尾气管道、气化炉烧嘴，气化炉烧嘴从内向外依次设置点火棒、氧气内通道、燃料通道、煤浆通道、氧气外通道、冷却水通道；氧气内通道与氧气管道a、氮气管道a连通，氧气管道a上依次设置流量计b、切断阀b、调节阀b，氮气管道a上依次设置流量计c、切断阀c、调节阀c；气化炉环腔与氮气管道b连通，氮气管道b上依次设置流量计e、切断阀e、调节阀e；低温甲醇洗二氧化碳尾气管道与火炬连通，其特征在于：还包括凝液分离罐、压缩机、稳压罐，所述低温甲醇洗二氧化碳尾气管道通过管道连接至凝液分离罐进口，凝液分离罐出口通过管道连接至压缩机进口，压缩机出口通过管道连接至稳压罐进口，稳压罐出口通过管道分两路，一路通过气化炉烧嘴与气化炉内部连通，另一路与气化炉环腔连通。
[0005]进一步地，所述气化炉烧嘴还设置二氧化碳通道，二氧化碳通道设置在氧气内通道内或氧气内通道与燃料通道之间；稳压罐出口通过管道分两路，一路通过气化炉烧嘴的二氧化碳通道或氧气内通道与水煤浆气化炉内部连通，另一路与气化炉环腔连通；稳压罐出口与气化炉烧嘴的二氧化碳通道或氧气内通道连接的支路管道上依次设置流量计a、切断阀a、调节阀a；稳压罐出口与气化炉环腔连接的支路管道上依次设置流量计d、切断阀d、调节阀d。
[0006]进一步地，凝液分离罐和稳压罐均设置温度监测装置和压力监测装置，凝液分离罐底部和稳压罐底部均设置凝液排出口，稳压罐的凝液排除口通过管道a连接至凝液罐，管道a上设置调节阀和切断阀。
[0007]进一步地，稳压罐出口与气化炉烧嘴连接的管道、稳压罐出口与气化炉环腔连接的管道均设置伴热装置。
[0008]一种煤化工低温甲醇洗工段二氧化碳尾气再利用的方法，其特征在于：低温甲醇洗二氧化碳尾气组份中二氧化碳占75%~99%，氢气和一氧化碳占0.1%~3%，将低温甲醇洗二氧化碳尾气首先进行凝液分离，分离凝液后的低温甲醇洗二氧化碳尾气被加压后分两路，一路通过气化炉烧嘴进入水煤浆气化炉参与化学反应，另一路进入气化炉环腔中保护水煤浆气化炉；加压后的低温甲醇洗二氧化碳尾气压力与水煤浆气化炉燃烧室内压力的差大于等于0.5MPa；低温甲醇洗二氧化碳尾气加压后以气体方式进入气化炉烧嘴和气化炉环腔。
[0009]进一步地，水煤浆气化炉开车时，气化炉环腔中通入氮气进行保护水煤浆气化炉，气化炉烧嘴的氧气内通道和氧气外通道内通入氧气，以及分别从气化炉烧嘴的燃料通道、煤浆通道、冷却水通道通入天然气、水煤浆、冷却水进行水煤浆气化炉开车；水煤浆气化炉开车以后，低温甲醇洗工段产生二氧化碳尾气，将低温甲醇洗二氧化碳尾气加压后分两路，一路通过气化炉烧嘴的二氧化碳通道或氧气内通道进入水煤浆气化炉内部参与化学反应，另一路进入气化炉环腔保护水煤浆气化炉。
[0010]进一步地，当氧气内通道没有氧气进入水煤浆气化炉时，从气化炉烧嘴进入水煤浆气化炉内的低温甲醇洗二氧化碳尾气体积流量是水煤浆体积流量的70~100倍。
[0011]进一步地，低温甲醇洗二氧化碳尾气设置从氧气内通道进入水煤浆气化炉时，低温甲醇洗二氧化碳尾气在进入氧气内通道前，将氧气内通道和与之相连接的管道通入氮气进行置换，使氧气内通道和与之相连接的管道内氧气含量降低至爆炸极限以下；水煤浆气化炉正常运行过程中，从氧气内通道进入水煤浆气化炉的低温甲醇洗二氧化碳尾气体积流量低至水煤浆体积流量的70倍时，控制系统控制低温甲醇洗二氧化碳尾气停止从氧气内通道进入水煤浆气化炉内，接着控制系统控制氮气进入氧气内通道置换，使氧气内通道和与之相连接的管道内氢气和一氧化碳的含量降低至爆炸极限以下后，控制系统控制氧气从氧气内通道进入水煤浆气化炉内。
[0012]进一步地，低温甲醇洗二氧化碳尾气设置从二氧化碳通道进入水煤浆气化炉，低温甲醇洗二氧化碳尾气体积流量低至水煤浆体积流量的70倍时，控制系统控制氧气从氧气内通道补入水煤浆气化炉内。
[0013]进一步地，低温甲醇洗二氧化碳尾气进入气化炉环腔的体积流量为150m
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/h~500m
³
/h，当低温甲醇洗二氧化碳尾气进入气化炉环腔的体积流量小于150m
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/h时，控制系统控制氮气进入气化炉环腔，氮气和低温甲醇洗二氧化碳尾气进入气化炉环腔的总体积流量为150m
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/h~500m
³
/h。
[0014]与现有技术相比，本专利技术有益效果在于：1、本专利技术通过设置凝液分离罐、压缩机、稳压罐，将低温甲醇洗工段的二氧化碳尾气回收利用，一部分低温甲醇洗二氧化碳尾气通过气化炉烧嘴进入水煤浆气化炉内参与化学反应，另一部分低温甲醇洗二氧化碳尾气进入气化炉环腔，替代氮气保护水煤浆气化炉，避免了低温甲醇洗工段二氧化碳尾气向大气中排放，有效地降低了碳排放量，有效地保护了环境，同时降低了水煤浆气化炉对氮气的消耗。
[0015]2、本专利技术的低温甲醇洗工段的二氧化碳尾气中含有少量的氢气、一氧化碳，此部分氢气和一氧化碳也得到了有效的利用，避免了氢气和一氧化碳的浪费。
[0016]3、本专利技术通过气化炉烧嘴将低温甲醇洗二氧化碳尾气引入水煤浆气化炉内，作为原料气参与化学反应，降低了水煤浆气化炉内燃烧反应对氧气的消耗，降低了生产成本。
[0017]4、低温甲醇洗工段二氧化碳尾气进入气化炉环腔吸收热量后进入水煤浆气化炉内与合成气混合，与氮气作为保护气相比，有效地降低了合成气中氮气的含量，降低了后续工段尾气处理的负荷。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的结构示意图a；图2为本专利技术的结构示意图b；图3为本专利技术气化炉烧嘴Ⅰ的主视剖面图；图4为本专利技术气化炉烧嘴Ⅰ的俯视刨面图；图5为本专利技术气化炉烧嘴Ⅱ的主视剖面图；图6为本专利技术气化炉烧嘴Ⅱ的俯视刨面图；图中1
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凝液分离罐；2<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤化工低温甲醇洗工段二氧化碳尾气再利用的装置，包括气化炉环腔、低温甲醇洗二氧化碳尾气管道、气化炉烧嘴，气化炉烧嘴从内向外依次设置点火棒、氧气内通道、燃料通道、煤浆通道、氧气外通道、冷却水通道；氧气内通道与氧气管道a、氮气管道a连通，氧气管道a上依次设置流量计b、切断阀b、调节阀b，氮气管道a上依次设置流量计c、切断阀c、调节阀c；气化炉环腔与氮气管道b连通，氮气管道b上依次设置流量计e、切断阀e、调节阀e；低温甲醇洗二氧化碳尾气管道与火炬连通，其特征在于：还包括凝液分离罐、压缩机、稳压罐，所述低温甲醇洗二氧化碳尾气管道通过管道连接至凝液分离罐进口，凝液分离罐出口通过管道连接至压缩机进口，压缩机出口通过管道连接至稳压罐进口，稳压罐出口通过管道分两路，一路通过气化炉烧嘴与气化炉内部连通，另一路与气化炉环腔连通。2.根据权利要求1所述的一种煤化工低温甲醇洗工段二氧化碳尾气再利用的装置，其特征在于：所述气化炉烧嘴还设置二氧化碳通道，二氧化碳通道设置在氧气内通道内或氧气内通道与燃料通道之间；稳压罐出口通过管道分两路，一路通过气化炉烧嘴的二氧化碳通道或氧气内通道与水煤浆气化炉内部连通，另一路与气化炉环腔连通；稳压罐出口与化炉烧嘴的二氧化碳通道或氧气内通道连接的支路管道上依次设置流量计a、切断阀a、调节阀a；稳压罐出口与气化炉环腔连接的支路管道上依次设置流量计d、切断阀d、调节阀d。3.根据权利要求1所述的一种煤化工低温甲醇洗工段二氧化碳尾气再利用的装置，其特征在于：凝液分离罐和稳压罐均设置温度监测装置和压力监测装置，凝液分离罐底部和稳压罐底部均设置凝液排出口，稳压罐的凝液排除口通过管道a连接至凝液罐，管道a上设置调节阀和切断阀。4.根据权利要求1所述的一种煤化工低温甲醇洗工段二氧化碳尾气再利用的装置，其特征在于：稳压罐出口与气化炉烧嘴连接的管道、稳压罐出口与气化炉环腔连接的管道均设置伴热装置。5.一种煤化工低温甲醇洗工段二氧化碳尾气再利用的方法，其特征在于：低温甲醇洗二氧化碳尾气组份中二氧化碳占75%~99%，氢气和一氧化碳占0.1%~3%，将低温甲醇洗二氧化碳尾气首先进行凝液分离，分离凝液后的低温甲醇洗二氧化碳尾气被加压后分两路，一路通过气化炉烧嘴进入水煤浆气化炉参与化学反应，另一路进入气化炉环腔中保护水煤浆气化炉；加压后的低温甲醇洗二氧化碳尾气压力与水煤浆气化炉燃烧室内压力的差大于等于0.5MPa；低温甲醇洗二氧化碳尾气加压后以气体方式进入气化炉烧嘴和气化炉环腔。6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋晓玲，张立，黄宗秋，李刚，唐红建，杨军，唐复兴，王朔，魏东，李慧，李显辉，郭旺宏，巨文章，刘东凯，
申请(专利权)人：新疆天业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：