加压移动床煤气余热回收装置制造方法及图纸

加压移动床煤气余热回收装置，本实用新型专利技术属于热交换领域，特别加压移动床煤气化的煤气余热回收装置。现行加压气化煤气余热的回收装置，通常采用废热锅炉将煤气余热转化为低压饱和蒸汽，不能再作为原料水蒸汽使用，从而增加了煤气化成本。本实用新型专利技术采用由喷淋洗涤冷却器(2)、高压传质传热设备(34)、低压传质传热设备(14)、脱氧塔(19)、换热器(49)、分离器(29)、动力回收装置(31)、循环热水加压泵(23)、加压机(16)、蒸汽轮机(27)、小循环热水泵(46)及管路构成的煤气余热回收装置，优化了原余热回收装置，将煤气余热转为更多的中压水蒸汽的同时，还进入增加了焦油等高附加值产品，更好的降低了加压移动床煤气化成本。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于热交换领域，特别涉及加压移动床气化工艺的，煤气余热回收的工艺技术装置。
技术介绍
众所周知，煤制化学合成产品，如H2、NH3、CH4, CH3OH、油等等，采用加压移动床进行煤气化，不仅具有单位粗煤气氧气耗量最低的优点，而且还具有可以采用相对廉价的高水份、高灰份的各种原料煤的优点。然而，由于加压移动床炉内的煤炭气化时的最高温度，必须低于或等于入炉原料煤的灰熔点温度。有的原料煤灰熔点在1200°C，有的原料煤灰熔点则可达到1500°C。由于煤气化的主要反应是C+H20 = C0+H2，强吸热反应，其化学反应平衡常数与反应温度成正比， 即气化温度越高，平衡常数越大，生成物越多，蒸汽分解率越高，蒸汽利用率越高，煤气化成本就越低。目前设计3. OMPa压力的碎煤移动床加压气化工艺，蒸汽分解率通常在20 40%。当采用水份高达40 %，灰熔点在1200°C的褐煤、长焰煤为原料时，用于煤气化反应C+H20 = C0+H2和CO变换反应CCHH2O = C02+H2的水蒸汽分解率，仅为炉底入炉总水汽量的30%多，若再加上褐煤在气化炉中干燥段蒸发出来水蒸汽，则总的蒸汽分解率仅为20% 左右。由此导致出炉煤气中的水汽高达55%左右。当采用低水份、高灰熔点贫瘦煤、洗精煤等煤为原料时，虽然用于C+H20 = CCHH2和 CCHH2O = C02+H2的气化蒸汽分解率可达近40%。由于当煤气化温度低于700°C，不仅化学反应受动力学控制，化学反应速率低，平衡常数低，蒸汽分解率低，和原料煤在炉内干燥层水蒸发少、干馏层中干馏产物少，热量消耗少，从而使出炉煤气的温度高达600°C以上。为防止护炉顶的加煤装置等设备被高温损坏，还经常采取向炉内喷水来降低出炉煤气温度。再则，即使采用白煤、贫瘦煤为原料，由于气化压力远比常压气化高得多，干馏产物中还是有一定数量的焦油和粉尘。所以在煤气的余热回收、或冷却前，都必须向煤气喷水，进行初步的除尘冷却，以大幅降低煤气中的焦油和粉尘，使煤气具有100%的湿度条件。 否则，煤气中的焦油就会附着在流程下游的废锅等换热设备表面，严重降低换热效果。因此，3. OMPa的碎煤移动床加压气化工艺煤气出炉后，无论是否回收煤气余热，都必须首先用水对高温煤气进行喷淋冷却、洗涤，使煤气温度降到喷水后的的露点温度200°C左右，其湿煤气中的水汽含量也达到50 %以上，再进行余热的回收或直接冷却。现行的加压移动床煤气余热的回收装置如附图1和化学工业出版社《合成气工艺技术与设计手册》2002年第一版139页所示，是采用废热锅炉将压力约3. 0煤气中的余热转化为0. 压力的低压饱和蒸汽。富含50 60%%左右饱和水蒸汽的高压煤气走管内，管外为被加热产生蒸汽的锅炉软水，其蒸汽通常用于其它工艺之需。由于这种低压蒸汽产量很大，几乎达到与入炉蒸汽总量相当的数量，由于压力太低，不可能再作为煤气化用的原料水蒸汽，利用价值低，从而大大增加了煤气及其产品成本。如采用加压移动床气化工艺，以贫度煤、洗精煤为原料生产合成氨粗煤气。吨氨除耗用气化炉夹套蒸汽800kg外，还需额外提供3. 8MPa, 400°C中压蒸汽1600kg，氧气520Nm3、 原料标煤1300kg ；产生煤气污水2700kg，同时吨氨煤气余热回收0. 5MPa低压饱和蒸汽 2300kg,吨氨耗用软水总量达5吨。以每吨中压蒸汽100元、吨氨仅外供蒸汽成本就达160 元，年产30万吨合成氨厂，每年增加蒸汽成本4800万元。如采用加压移动床气化工艺，以水份含量约40%的褐煤为原料生产合成天然气。 每1000标方天然气产品耗用除夹套蒸汽约IOOOkg外，还需外供3. 8MPa，400°C中压蒸汽达 2000kg，氧气480Nm3、热值13. 44MJ(3210千卡)原料褐煤4000kg，产生煤气污水3000kg左右，同时每1000标方天然气的煤气余热，回收0. 5MPa低压饱和蒸汽2500kg，耗用软水总量达6吨。以每吨中压蒸汽100元、每1000标方天然气外供蒸汽成本达200元，年产10亿立方米的天然气厂，每年增加蒸汽成本2亿元。鉴于现行碎煤移动床加压气化工艺的缺陷，在201120031648. 7号技术专利申请中提出如下
技术实现思路
1.煤气余热回收装置，其特征在于，煤气余热回收装置由高压传质传热设备 (34)、低压传质传热设备(14)、脱氧塔(19)、洗涤水提汽塔(41)、分离器( )、动力回收装置(31)、循环热水加压泵(23)、加压机(16)、蒸汽轮机(XT)及管路构成。2.根据权利要求1所述的煤气余热回收装置，其特征在于，高压传质传热设备 (34)顶部与湿煤气出口管线(6)连接、上部筒体与循环水进口管线04)连接、下部筒体与湿煤气进口管线C3)连接和无氧高温循环热水管线0 连接。3.根据权利要求1所述的煤气余热回收装置，其特征在于，低压传质传热设备顶部与低压富氧蒸汽管线(1 连接、上部筒体与低压高温循环水管线(3 连接、下部筒体与氧气管线(1 和富氧低温循环水管线连接。4.根据权利要求1所述的煤气余热回收装置，其特征在于，脱氧塔(19)顶部与提氧气管线00)连接、上部筒体与富氧低温循环热水管线连接、底部与贫氧低温循环热水管线02)连接、下部筒体与无氧气体管线(18)连接。5.根据权利要求1所述的煤气余热回收装置，其特征在于，洗涤水提汽塔Gl)顶部与洗涤水气提蒸汽管线0 连接、上部筒体与高温洗涤水管线GO)连接、下部筒体与无氧气提剂管线连接、底部与排向焦油回收工序的煤气水管线0 连接。6.根据权利要求1所述的煤气余热回收装置，其特征在于，加压机(16)设置在低压富氧水蒸汽管线(1 和高压富氧水蒸汽管线(17)之间；循环热水加压泵设置在贫氧低温循环热水管线0 和加压后的贫氧低温循环热水管线04)之间；动力回收装置 (31)设置无氧高温循环热水管线(30)和低压高温循环水管线(3 之间。7.根据权利要求1所述的煤气余热回收装置，其特征在于，分离器09)设置在无氧高温循环热水管线0 和无氧高温循环热水管线(30)之间。8.根据权利要求1所述的煤气余热回收装置，其特征在于，高压传质传热设备 (34)、低压传质传热设备(14)、脱氧塔(19)、洗涤水提汽塔(41)、分离器09)为垂直筛板塔、或浮阀塔、或旋流板、或波纹板塔、或泡罩塔、或填料塔、或空塔结构。9.根据权利要求1所述的煤气余热回收装置，其特征在于，加压机(16)为螺杆压缩机、或轴流压缩机、或离心压缩机、或活塞压缩机、或其它增压机。采用上述
技术实现思路
，加压移动床气化工艺，以含水40%的高水份褐煤、或洗精煤、或其它煤为原料生产天然气等产品时，可减少75%的外供蒸汽消耗，减少60%的造气污水处理量。
技术实现思路
进一步分析可知，由于上述技术采用气提工艺直接从洗涤水提汽塔Gl)中富含焦油的洗涤水中气提水蒸汽，或多或少的焦油等油类产品会被气提进入气相；另外，喷淋洗涤冷却器煤气O)，采用原简单的单段文氏喷射循环洗涤其焦油类、酚、烃等物质分离净化度不高，从而会增加此类物质通过循环水气提系统进入气提蒸汽，鉴于上述两项原因， 均会减少高附加值的焦、油类等产品的产量收得率。为此，本技术提出以下改进措施1.本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．加压移动床煤气余热回收装置，其特征在于，加压移动床煤气余热回收装置由喷淋洗涤冷却器（２）内气相侧、高压传质传热设备（３４）内气相侧及有关管路依秩连接构成的湿煤气回路结构；换热器（４９）液相侧、小循环热水泵（４６）、高压传质传热设备（３４）内液相侧、低压传质传热设备（１４）内液相侧、脱氧塔（１９）内液相侧、分离器（２９）内液相侧、动力回收装置（３１）、循环热水加压泵（２３）及有关管路依秩连接构成的液相回路结构；低压传质传热设备（１４）内气相侧、加压机（１６）、蒸汽轮机（２７）及管路依秩连接构成的蒸汽回路结构，共同组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红，
申请(专利权)人：刘红，
类型：实用新型
国别省市：90