專利名稱：一種處理低溫甲醇洗粗煤氣預冷系統(tǒng)壓差升高的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及低溫甲醇洗粗煤氣預冷系統(tǒng)，具體涉及一種處理低溫甲醇洗粗煤 氣預冷系統(tǒng)壓差升高的裝置。
背景技術：
低溫甲醇洗技術是一種物理吸收原理的氣體凈化工藝，它利用原料氣中的酸性氣 體在一定壓力和較低溫度下，在甲醇中具有較大溶解度的物理特性，以此來脫除原料氣中 的酸性氣體。低溫甲醇洗技術被廣泛應用于以煤(石油焦)、渣油、天然氣等為原料生產合 成氨、城市煤氣、制氫、合成甲醇、合成油、合成天然氣或天然氣凈化制液化天然氣等的氣體 凈化工藝中。低溫甲醇洗工藝特別是魯奇煤氣化低溫甲醇洗工藝，在粗煤氣預冷系統(tǒng)存在如下 問題來自煤制氣工序的粗煤氣中含有飽和水、粉塵、高分子有機物等雜質，雖然已經(jīng)經(jīng) 過了分離，但也會有微量的成分進入換熱器中，在降溫過程中會有固體結晶析出。隨著裝置 運行時間的增加，固體結晶會越積越多，加之原料氣中成分濃度發(fā)生變化，其反應生成物也 會附著在換熱器流道壁上。例如，二氧化碳和氨在帶壓和較低溫度情況下會反應生成氨基 甲酸銨結晶，一方面結晶附著在管壁上堵塞流道，另一方面腐蝕設備，應予以清除。再如，當 低溫甲醇洗工況出現(xiàn)波動，氣液分離罐液相進入氣相管線，工藝原料氣大量帶液進入換熱 器，冰點以下溫度瞬間結冰，堵塞流道。以上原因造成的粗煤氣攜帶雜質一道進入換熱器 中，在換熱器低溫條件下析出固體附著在管道壁內，造成工藝氣管道流通面積變小，流通受 阻，一方面換熱器的化熱效率下降，影響裝置運行，另一方面造成通氣量下降，系統(tǒng)壓差升 高，更為嚴重時必須停車處理，影響企業(yè)的生產運行。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種用于處理低溫甲醇洗粗煤氣預冷系統(tǒng)壓差升高的 裝置，本實用新型的裝置可以在不減負荷、不停車、不拆卸熱交換器的前提下實現(xiàn)粗煤氣預 冷系統(tǒng)的在線清洗處理。低溫甲醇洗粗煤氣預冷系統(tǒng)由一個熱交換器和一個氣液分離罐組成，工藝原料氣 進氣管連接熱交換器原料氣進口端，熱交換器原料氣出口端通過原料氣連接管與氣液分離 罐原料氣進口端連接，氣液分離罐原料氣出口端連接工藝原料氣出氣管，氣液分離罐底端 的煤氣水出口端與煤氣水出液管連接，本實用新型的處理低溫甲醇洗粗煤氣預冷系統(tǒng)壓差 升高裝置由兩套粗煤氣預冷系統(tǒng)并列組成，兩套系統(tǒng)交替運行，一套系統(tǒng)運行，一套系統(tǒng) 隔離備用，并在每套系統(tǒng)的熱交換器原料氣進口端設有一條脫鹽水沖洗管，每套系統(tǒng)的氣 液分離罐煤氣水出口端設有一條洗滌污水管。當其中一套系統(tǒng)發(fā)生問題時，將其隔離后， 再通入高壓高溫脫鹽水，利用脫鹽水的壓力和溫度將附著在熱交換器流道壁上的附著物融 熔、沖刷、剝落、帶走，沖洗后的含有大量雜質的洗滌水進入氣液分離罐，通過洗滌污水管送往后續(xù)工段處理。在上述兩套系統(tǒng)中，在每套系統(tǒng)的工藝原料氣進氣管上都要設置進氣管截止閥， 工藝原料氣出氣管上都要設置出氣管截止閥。在上述兩套系統(tǒng)中，在每套系統(tǒng)的進氣管截止閥上都設置一根旁路管線，旁路管 線上設置均壓閥門，以進行均壓操作。在上述兩套系統(tǒng)中，在每套系統(tǒng)的脫鹽水沖洗管上都要安裝脫鹽水截止閥，在氣 液分離罐底端的洗滌污水管上都要安裝污水截止閥。在上述兩套系統(tǒng)中，在每套系統(tǒng)的脫鹽水沖洗管和原料氣連接管的低位處都要安 裝有導淋，在洗滌污水管的低位處都要安裝放凈閥，以防止該系統(tǒng)投用時，將存聚未排盡的 洗滌脫鹽水帶入系統(tǒng)，造成事故。在上述兩套系統(tǒng)中，在每套系統(tǒng)的洗滌污水管和氣液分離罐上均設有伴熱管線， 以防止溫度降低，洗滌脫鹽水中的雜質固體物重新析出堵塞管道和設備，將洗滌后的富含 雜質的洗滌污水快速排出系統(tǒng)。上述技術方案中使用的洗滌介質可以是脫鹽水，也可以是鍋爐水，但要具備一定 的壓力和溫度，具體溫度區(qū)間要和處理原料氣中雜質的融溶溫度相匹配，具體壓力區(qū)間要 和裝置工藝條件相匹配。上述技術方案中，熱交換器不是僅局限于單一的換熱器，可以是多種方式的換熱 器，例如組合式列管式換熱器。粗煤氣中不僅含有焦油、萘等有機物，還含有飽和水和粉塵等雜質，它們隨煤氣進 入預冷系統(tǒng)，在一定的工藝條件下會在熱交換器管道內附著，造成工藝氣流通受阻，引起系 統(tǒng)壓差升高。本實用新型提供的處理低溫甲醇洗粗煤氣預冷系統(tǒng)壓差升高的裝置可以在線 處理這些問題，通過向發(fā)生積聚堵塞的通路內通入高壓高溫脫鹽水，利用脫鹽水將附著在 流道壁上的附著物融熔、沖刷、剝落、帶走，解決了工藝氣管道流通面積變小，流通受阻，系 統(tǒng)壓差升高，熱交換器換熱效率下降的問題，且效果明顯。本實用新型在處理過程中不用拆卸設備，不停車，不減生產負荷，不影響生產穩(wěn)定 運行；洗滌用的帶壓帶溫脫鹽水或鍋爐水來源廣泛，不必額外再進行處理，引入系統(tǒng)即可使 用，不會對系統(tǒng)造成二次污染，操作簡單，效果明顯。

圖1為本實用新型處理低溫甲醇洗粗煤氣預冷系統(tǒng)壓差升高的裝置的結構示意 圖；圖中1/1'分別為A/B系統(tǒng)的工藝原料氣進氣管；la/la'分別為Α/Β系統(tǒng)的均 壓閥門；lb/lb'分別為Α/Β系統(tǒng)的進氣管截止閥；lc/lc'分別為Α/Β系統(tǒng)的旁路管線； 2/2'分別是Α/Β系統(tǒng)的脫鹽水沖洗管；3/3’分別是Α/Β系統(tǒng)的脫鹽水截止閥；4/4'分 別為Α/Β系統(tǒng)的熱交換器；5/5'分別為Α/Β系統(tǒng)氣液分離罐；6/6'分別為Α/Β系統(tǒng)的原 料氣連接管；7/7'分別為Α/Β系統(tǒng)的工藝原料氣出氣管；8/8'分別為Α/Β系統(tǒng)的出氣管 截止閥；9/9'分別為Α/Β系統(tǒng)的煤氣水出液管；10/10'分別為Α/Β系統(tǒng)的洗滌污水管； 11/11'分別為Α/Β系統(tǒng)的污水截止閥；12/12'分別為Α/Β系統(tǒng)的伴熱管線；13/13'分別 為Α/Β系統(tǒng)的導淋；14/14'分別為Α/Β系統(tǒng)的放凈閥；15/15'分別為Α/Β系統(tǒng)的工藝冷介質進口閥門；16/16'分別為A/B系統(tǒng)的工藝冷介質出口閥門。
具體實施方式
針對低溫甲醇洗粗煤氣預冷系統(tǒng)出現(xiàn)壓差高，通氣量下降，熱交換器換熱效率下 降的問題，結合圖1說明應用本實用新型處理該問題的具體實施方式
，但本實用新型并不 僅限于此。從變換氣冷卻工段過來的37°C、26. 7bar (絕)，攜帶煤粉、飽和水蒸汽、CO2, NH4, 萘、焦油等高分子有機雜質的粗煤氣，首先經(jīng)過一次氣液分離，而后進入一臺熱交換器，經(jīng) 過一個氣液分離罐，分離出來的煤氣水送到煤氣水處理工段，氣相再回收一次系統(tǒng)冷量后， 進入低溫甲醇酸性氣體吸收脫除單元。由于預冷系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生壓差高，通氣量下降，熱交換器換熱效率下降等問題，根據(jù) 本實用新型將包括熱交換器和氣液分離罐在內的設備及管線設置為兩個系統(tǒng)，如圖1中的 A系統(tǒng)和B系統(tǒng)，一個系統(tǒng)正常運行，另一個系統(tǒng)進行隔離沖洗，沖洗合格后隔離設置為備 用。當發(fā)生通氣量下降，系統(tǒng)壓差增大，換熱效率下降時，兩個系統(tǒng)按照一定的周期交替切 換、沖洗、隔離備用。采用壓力20 50bar，溫度90 120°C的鍋爐給水作為洗滌介質，進 入熱交換器的管程(含有飽和水汽和雜質的工藝原料氣通道)，利用鍋爐給水的壓力和溫 度，將附著在流道壁上的附著物雜質融溶、沖刷、剝落、帶走，隨后流入氣液分離罐。由于氣 液分離罐罐體設置有蒸汽伴熱裝置，所以沖刷下來的洗滌污水中的污物雜質不會析出固體 結晶，另外洗滌水高溫帶壓，對氣液分離罐內壁也起到?jīng)_刷、洗滌的作用，最后通過罐底的 洗滌污水管輸送至廢水處理工序。由于洗滌污水管上包有保溫材料，所以洗滌污水不會析 出結晶堵塞管道。如圖1所示A為原有工段，B為新增系統(tǒng)，假設A系統(tǒng)出現(xiàn)上述壓差高、通氣量減 少、熱交換器換熱效率下降的問題，準備投用B系統(tǒng)，將A系統(tǒng)隔離出系統(tǒng)進行處理，具體 操作流程如下1、切換1)檢查總脫鹽水沖洗管上的脫鹽水截止閥及導淋，B系統(tǒng)脫鹽水沖洗管2'上的 脫鹽水截止閥3'及導淋13'，原料氣連接管6'上的導淋13'，洗滌污水管10'上的污水 截止閥11'及放凈閥14'是否都關閉到位。關閉到位后，打開B系統(tǒng)旁路管線Ic'上的均 壓閥門Ia'均壓。2)打開B系統(tǒng)熱交換器4'上的工藝冷介質進口閥門15'，工藝冷介質出口閥門 16'。3)均壓完成后，打開B系統(tǒng)工藝原料氣進氣管1'上的進氣管截止閥Ib'，工藝原 料氣出氣管7'上的出氣管截止閥8'，關閉均壓閥門Ia'。4)打開B系統(tǒng)氣液分離罐5'底部煤氣水出液管9'上的閥門，關閉A系統(tǒng)氣液分 離罐5底部煤氣水出液管9上的閥門。2、隔離1)緩慢關閉A系統(tǒng)工藝原料氣進氣管1上的進氣管截止閥lb，工藝原料氣出氣管 7上的出氣管截止閥8，同時觀察流量有無指標，如有阻氣現(xiàn)象則暫停隔離。2)關閉A系統(tǒng)熱交換器4上的工藝冷介質進口閥門15，工藝冷介質出口閥門16。[0030]3、沖洗1)打開A系統(tǒng)洗滌污水管10上的放凈閥14，泄壓至常壓后關閉。2)打開A系統(tǒng)洗滌污水管10上的污水截止閥11。3)確認A系統(tǒng)的所有導淋13關閉，打開脫鹽水沖洗管2上的脫鹽水截止閥3，對 A系統(tǒng)進行沖洗操作，保持沖洗用水的溫度在102°C，沖洗8小時。4)沖洗合格后，關閉脫鹽水沖洗管2上的脫鹽水截止閥3，打開脫鹽水沖洗管2和 原料氣連接管6上的導淋13排水，排完水后上述導淋13關閉。5)打開洗滌污水管10放凈閥14，排完滯留在A系統(tǒng)內的洗滌用脫鹽水，關閉放凈 閥14。6) A系統(tǒng)備用。同樣，B系統(tǒng)向A系統(tǒng)的切換、隔離、沖洗操作流程一樣，只是將對應位置的設備、 閥門互換操作。本實用新型已經(jīng)應用于解決天脊煤化工集團有限公司低溫甲醇洗粗煤氣預冷系 統(tǒng)中出現(xiàn)的壓差高，通氣量下降，熱交換器換熱效率下降的問題中。通過應用本實用新型， 大大提高了低溫甲醇洗裝置的運行周期，從根本上解決了由于預冷系統(tǒng)堵塞問題造成的裝 置減產、停產問題，收到了很好的效果。
權利要求1.一種處理低溫甲醇洗粗煤氣預冷系統(tǒng)壓差升高的裝置，包括由一個熱交換器和一個 氣液分離罐組成的粗煤氣預冷系統(tǒng)，工藝原料氣進氣管連接熱交換器原料氣進口端，熱交 換器原料氣出口端通過原料氣連接管與氣液分離罐原料氣進口端連接，氣液分離罐原料氣 出口端連接工藝原料氣出氣管，氣液分離罐底端的冷凝液出口端與冷凝液出液管連接，其 特征是該裝置由兩套粗煤氣預冷系統(tǒng)并列組成，兩套系統(tǒng)交替運行，在每套系統(tǒng)的熱交換 器原料氣進口端設有一條脫鹽水沖洗管，每套系統(tǒng)的氣液分離罐冷凝液出口端設有一條洗 滌污水管。
2.根據(jù)權利要求1所述的處理低溫甲醇洗粗煤氣預冷系統(tǒng)壓差升高的裝置，其特征是 在工藝原料氣進氣管上設置進氣管截止閥，在工藝原料氣出氣管上設置出氣管截止閥。
3.根據(jù)權利要求2所述的處理低溫甲醇洗粗煤氣預冷系統(tǒng)壓差升高的裝置，其特征是 在進氣管截止閥上設置一根旁路管線，旁路管線上設置均壓閥門。
4.根據(jù)權利要求1所述的處理低溫甲醇洗粗煤氣預冷系統(tǒng)壓差升高的裝置，其特征是 在脫鹽水沖洗管上安裝有脫鹽水截止閥，在氣液分離罐底端的洗滌污水管上安裝有污水截 止閥。
5.根據(jù)權利要求1所述的處理低溫甲醇洗粗煤氣預冷系統(tǒng)壓差升高的裝置，其特征 是在脫鹽水沖洗管和原料氣連接管的低位處安裝有導淋，在洗滌污水管的低位處安裝放凈閥。
6.根據(jù)權利要求1所述的處理低溫甲醇洗粗煤氣預冷系統(tǒng)壓差升高的裝置，其特征是 在洗滌污水管和氣液分離罐上設有伴熱管線。
專利摘要一種處理低溫甲醇洗粗煤氣預冷系統(tǒng)壓差升高的裝置，該裝置由兩套粗煤氣預冷系統(tǒng)并列組成，每套系統(tǒng)包括一個熱交換器和一個氣液分離罐，兩套系統(tǒng)交替運行，在每套系統(tǒng)的熱交換器原料氣進口端設有一條脫鹽水沖洗管，每套系統(tǒng)的氣液分離罐冷凝液出口端設有一條洗滌污水管。當其中一套系統(tǒng)發(fā)生問題時，將其隔離后再通入高壓高溫脫鹽水，利用脫鹽水的壓力和溫度將附著在熱交換器流道壁上的附著物融熔、沖刷、剝落、帶走，沖洗后的含有大量雜質的洗滌水進入氣液分離罐，通過洗滌污水管送往后續(xù)工段處理。本實用新型的裝置可以在不減負荷、不停車、不拆卸熱交換器的前提下實現(xiàn)粗煤氣預冷系統(tǒng)的在線清洗處理。
文檔編號F28G9/00GK201876194SQ20102059822
公開日2011年6月22日 申請日期2010年11月10日 優(yōu)先權日2010年11月10日
發(fā)明者丁明公, 李錄彥, 王建冬, 王軼君 申請人:天脊煤化工集團股份有限公司