一種采用流化床熱法吸附脫硫凈化合成氣的甲醇生產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及煤或其它含碳材料的氣化產(chǎn)生的粗合成氣生產(chǎn)甲醇的系統(tǒng)，特別涉及一種結(jié)合粗合成氣變換、流化床熱法吸附脫硫、脫二氧化碳技術(shù)的合成氣凈化、以及凈化后的合成氣用來生產(chǎn)甲醇的流程配置，更具體的是涉及一種采用流化床熱法吸附脫硫凈化合成氣的甲醇生產(chǎn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有的以煤為原料生產(chǎn)合成甲醇的技術(shù)和工業(yè)實踐中，通常采用煤氣化產(chǎn)生粗合成氣，粗合成氣經(jīng)過耐硫變換反應(yīng)和液相吸收法脫硫脫碳調(diào)節(jié)(H2-C02)/(C0+C02)值在2?2.1左右，最后進入甲醇合成裝置。
[0003]使用較廣泛的液相吸收法脫硫脫碳技術(shù)有低溫甲醇洗工藝和聚乙二醇二甲醚液相吸收工藝。低溫甲醇洗工藝采用甲醇為吸收溶劑，在極低的溫度下操作，需消耗大量冷量，對設(shè)備材質(zhì)的要求較高且工藝流程復(fù)雜，導(dǎo)致裝置投資成本高。聚乙二醇二甲醚液相吸收工藝中使用聚乙二醇二甲醚為溶劑，但該工藝對脫除合成氣中的COS有一定的困難，如要將酸性氣體中濃度高的COS除去，需增加COS水解單元，且溶劑的循環(huán)量大導(dǎo)致操作成本高。來自氣化的高溫粗合成氣經(jīng)過耐硫變換反應(yīng)后，溫度通常在250-500°C，而以上液相吸收法脫硫脫碳對于上述的高溫氣體中是無效的，因為這些方法典型的工藝需要在零度以下較低的溫度下操作，因此合成氣需要進行熱量回收處理，以滿足液相吸收法除去雜質(zhì)的低溫條件，顯而易見，這樣的冷卻、熱量回收和相關(guān)處理會導(dǎo)致下游合成氣利用的熱效率降低。
[0004]通過使用固體吸附劑在固定床中脫除氣體中的硫化合物的方法存在處理能力小，吸附劑再生困難等缺點。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型通過流化床熱法脫除合成氣的含硫化合物，可避免采用上述液相吸收法脫硫和固定床脫硫存在的缺點。
[0006]本實用新型旨在提供一種新的采用流化床熱法吸附脫硫生產(chǎn)甲醇的系統(tǒng)。本實用新型采用流化床熱法脫硫技術(shù)脫除粗合成氣中的含硫化合物，砷及其化合物、砸及其化合物和通過固定保護床脫除其他合成氣的雜質(zhì)，并對變換、流化床熱法吸附脫硫和脫二氧化碳的裝置進行有效流程配置，實現(xiàn)粗合成氣熱效率的高效利用及凈化。凈化后的合成氣最后進入甲醇合成裝置生產(chǎn)粗甲醇，并通過甲醇精餾裝置生產(chǎn)甲醇產(chǎn)品。
[0007]基于上述思路，本實用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0008]—種采用流化床熱法吸附脫硫凈化合成氣的甲醇生產(chǎn)系統(tǒng)，包括:
[0009]合成氣凈化系統(tǒng)，所述合成氣凈化系統(tǒng)具有一第一粗合成氣輸入口和第一凈化合成氣輸出口，所述第一粗合成氣輸入口與一粗合成氣形成裝置的粗合成氣輸出口通過管線連接；
[0010]甲醇產(chǎn)品生產(chǎn)裝置，所述甲醇產(chǎn)品生產(chǎn)裝置具有甲醇原料輸入口和甲醇產(chǎn)品輸出口，所述甲醇原料輸入口與所述合成氣凈化系統(tǒng)的第一凈化合成氣輸出口通過管線連接，所述甲醇產(chǎn)品輸出口送出甲醇產(chǎn)品；其特征在于，所述合成氣凈化系統(tǒng)中至少包含一流化床熱法脫硫裝置，以脫除粗合成氣中的含硫化合物，砷及其化合物、砸及其化合物。
[0011]在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述合成氣凈化系統(tǒng)中至少還包括激冷洗滌裝置、耐硫變換裝置、精脫硫保護床裝置、吸附床脫NH3/HCN裝置、第一熱量回收裝置、第一冷卻裝置和脫碳裝置，其中所述第一粗合成氣輸入口配置在所述激冷洗滌裝置的入口上，所述激冷洗滌裝置還具有第一粗合成氣輸出口，所述耐硫變換裝置具有第二粗合成氣輸入口、第二粗合成氣輸出口，所述耐硫變換裝置的第二粗合成氣輸入口通過管線與所述激冷洗滌裝置的第一粗合成氣輸出口連接;所述流化床熱法脫硫裝置具有第三粗合成氣輸入口、第三粗合成氣輸出口和富S02氣體出口，所述流化床熱法脫硫裝置的第三粗合成氣輸入口通過管線與所述耐硫變換裝置的第二粗合成氣輸出口連接;所述精脫硫保護床裝置具有第四粗合成氣輸入口、第四粗合成氣輸出口，所述精脫硫保護床裝置的第四粗合成氣輸入口通過管線與所述流化床熱法脫硫裝置的第三粗合成氣輸出口連接;所述吸附床脫NH3/HCN裝置具有第五粗合成氣輸入口、第五粗合成氣輸出口，所述吸附床脫NH3/HCN裝置的第五粗合成氣輸入口通過管線與所述精脫硫保護床裝置的第四粗合成氣輸出口連接;所述第一熱量回收裝置具有第六粗合成氣輸入口、第六粗合成氣輸出口，所述第一熱量回收裝置的第六粗合成氣輸入口通過管線與所述吸附床脫NH3/HCN裝置的第五粗合成氣輸出口連接;所述第一冷卻裝置具有第七粗合成氣輸入口、第七粗合成氣輸出口，所述第一冷卻裝置的第七粗合成氣輸入口通過管線與所述第一熱量回收裝置的第六粗合成氣輸出口連接;所述脫碳裝置具有第八粗合成氣輸入口，所述第一凈化合成氣輸出口配置在所述脫碳裝置的出口上，所述脫碳裝置的第八粗合成氣輸入口通過管線與所述第一冷卻裝置的第七粗合成氣輸出口連接。
[0012]在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述合成氣凈化系統(tǒng)中至少還包括一液相吸收脫硫脫碳裝置，所述液相吸收脫硫脫碳裝置具有第十粗合成氣輸入口、第二凈化合成氣輸出口，所述液相吸收脫硫脫碳裝置的第十粗合成氣輸入口通過管線與所述流化床熱法脫硫裝置的第三粗合成氣輸入口和所述耐硫變換裝置的第二粗合成氣輸出口之間的管線連接，所述液相吸收脫硫脫碳裝置的第二凈化合成氣輸出口通過管線與所述第一凈化合成氣輸出口和所述甲醇產(chǎn)品生產(chǎn)裝置的甲醇原料輸入口之間的管線連接。
[0013]在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述合成氣凈化系統(tǒng)中至少還包括激冷洗滌裝置、精脫硫保護床裝置、非耐硫變換裝置、吸附床脫NH3/HCN裝置、第一熱量回收裝置、第一冷卻裝置和脫碳裝置，其中所述第一粗合成氣輸入口配置所述激冷洗滌裝置的入口上，所述激冷洗滌裝置具有第二粗合成氣輸出口，所述第二粗合成氣輸出口配置在所述流化床熱法脫硫裝置的入口上，所述流化床熱法脫硫裝置還具有第三粗合成氣輸出口和富S02氣體出口；所述精脫硫保護床裝置具有第四粗合成氣輸入口、第四粗合成氣輸出口，所述精脫硫保護床裝置的第四粗合成氣輸入口通過管線與所述流化床熱法脫硫裝置的第三粗合成氣輸出口連接;所述非耐硫變換裝置具有第九粗合成氣輸入口、第九粗合成氣輸出口，所述非耐硫變換裝置的第九粗合成氣輸入口通過管線與所述精脫硫保護床裝置的第四粗合成氣輸出口連接;所述吸附床脫NH3/HCN裝置具有第五粗合成氣輸入口、第五粗合成氣輸出口，所述吸附床脫NH3/HCN裝置的第五粗合成氣輸入口通過管線與所述非耐硫變換裝置的第九粗合成氣輸出口連接，所述第一熱量回收裝置具有第六粗合成氣輸入口、第六粗合成氣輸出口，所述第一熱量回收裝置的第六粗合成氣輸入口通過管線與所述吸附床脫nh3/HCN裝置的第五粗合成氣輸出口連接;所述第一冷卻裝置具有第七粗合成氣輸入口、第七粗合成氣輸出口，所述第一冷卻裝置的第七粗合成氣輸入口通過管線與所述第一熱量回收裝置的第六粗合成氣輸出口連接;所述脫碳裝置具有第八粗合成氣輸入口，所述第一凈化合成氣輸出口配置在所述脫碳裝置的出口上，所述脫碳裝置的第八粗合成氣輸入口通過管線與所述第一冷卻裝置的第七粗合成氣輸出口連接。
[0014]在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述合成氣凈化系統(tǒng)中至少還包括壓縮裝置、精脫硫保護床裝置、非耐硫變換裝置、第一熱量回收裝置、第一冷卻裝置和脫碳裝置，其中所述第一粗合成氣輸入口配置在所述流化床熱法脫硫裝置的入口上，所述流化床熱法脫硫裝置還具有第三粗合成氣輸出口和富S02氣體出口；所述壓縮裝置具有第十一粗合成氣輸入口、第十一粗合成氣輸出口，所述壓縮裝置的第十一粗合成氣輸入口通過管線與所述流化床熱法脫硫裝置的第三粗合成氣輸出口連接;所述精脫硫保護床裝置具有第四粗合成氣輸入口、第四粗合成氣輸出口，所述精脫硫保護床裝置的第四粗合成氣輸入口通過管線與所述壓縮裝置的第十一粗合成氣輸出口連接;所述非耐硫變換裝置具有第九粗合成氣輸入口、第九粗合成氣輸出口，所述非耐硫變換裝置的第九粗合成氣輸入口通過管線與所述精脫硫保護床裝置的第四粗合成氣輸出口連接;所述第一熱量回收裝置具有第六粗合成氣輸入口、第六粗合成氣輸出口，所述第一熱量回收裝置的第六粗合成氣輸入口通過管線與所述非耐硫變換裝置的第九粗合成氣輸出口連接;所述第一冷卻裝置具有第七粗合成氣輸入口、第七粗合成氣輸出口，所述第一冷卻裝置的第七粗合成氣輸入口通過管線與所述第一熱量回收裝置的第六粗合成氣輸出口連接;所述脫碳裝置具有第八粗合成氣輸入口，所述第一凈化合成氣輸出口配置在所述脫碳裝置的出口上，所述脫碳裝置的第八粗合成氣輸入口通過管線與所述第一冷卻裝置的第七粗合成氣輸出口連接。
[0015]在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述脫碳裝置為MDEA法脫碳裝置或PSA脫碳
目.ο
[0016]在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述甲醇產(chǎn)品生產(chǎn)裝置包括:
[0017]甲醇合成裝置，所述甲醇原料輸入口配置在所述甲醇合成裝置的入口上，所述甲醇合成裝置還具有第一粗甲醇出口和回收熱量出口，所述回收熱量出口與一第二熱量回收裝置通過管線連接；
[0018]甲醇精餾裝置，所述甲醇產(chǎn)品輸出口配置在所述甲醇精餾裝置的出口上，所述甲醇精餾裝置還具有粗甲醇入口，所述甲醇精餾裝置的粗甲醇入口通過管線與所述甲醇合成裝置的第一粗甲醇出口連接。
[0019]在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述甲醇產(chǎn)品生產(chǎn)裝置包括:
[0020]合成氣壓縮裝置，所述甲醇原料輸入口配置在所述合成氣壓縮裝置的入口上，所述合成氣壓縮裝置還具有第一合成氣出口 ；
[0021]甲醇合成裝置，所述甲醇合成裝置具有第二合成氣入口、第一粗甲醇出口和回收熱量出口，所述回收熱量出口與一第二熱量回收裝置連接，所述第二合成氣入口通過管線與所述合成氣壓縮裝置的第一合成氣出口連接；
[0022]甲醇精餾裝置，所述甲醇產(chǎn)品輸出口配置在所述甲醇精餾裝置的出口上，所述甲醇精餾裝置還具有粗甲醇入口，所述甲醇精餾裝置的粗甲醇入口通過管線與所述甲醇合成裝置的第一粗甲醇出口連接。
[0023]在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述流化床熱法脫硫裝置選自專利CN102712470A中的雙回路和多回路流化床吸收器/再生器系統(tǒng)或催化裂化工藝(FCC)中的循環(huán)流化床反應(yīng)再生系統(tǒng)或S-zorb脫硫技術(shù)中的流化床脫硫再生系統(tǒng)。
[0024]在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述粗合成氣形成裝置為水煤漿氣化裝置、粉煤氣化裝置、固定床碎煤加壓氣化裝置或常壓氣化裝置。
[0025]由于采用了如上的技術(shù)方案，本實用新型具有以下特點:
[0026]1、本實用新型的系統(tǒng)可以適用于多種煤氣化方式產(chǎn)的粗合成氣的凈化，例如水煤漿氣化、粉煤氣化，固定床碎煤加壓氣化和常壓氣化。
[0027]2、本實用新型的系統(tǒng)用來