一种高温合成气安全洗涤冷却工艺.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115572623A(43)申请公布日2023.01.06(21)申请号202210995632.0(22)申请日2022.08.18(71)申请人中石化宁波工程有限公司地址315103浙江省宁波市高新区院士路660号申请人中石化宁波技术研究院有限公司中石化炼化工程(集团)股份有限公司(72)发明人闫晓洋陈文哲张薇冯亮杰王令光黄习兵(74)专利代理机构宁波诚源专利事务所有限公司33102专利代理师刘凤钦张群(51)Int.Cl.C10J3/84(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称一种高温合成气安全洗涤冷却工艺(57)摘要本发明涉及一种高温合成气安全洗涤冷却工艺，本发明采用在废热锅炉式气化技术中嵌入洗涤冷却器的结构，既具有激冷式气化的降温效果，又保留了废热锅炉式气化的能量利用率高，可以副产饱和蒸汽；本发明相较于传统的纯废热锅炉工艺而言，具有水汽比高的特点，纯废热锅炉气化技术在后续单元需大量补充水满足变换要求，需要有大量能量的补充进总系统，总能量利用率不高，而本发明经洗涤冷却器洗涤，会有效改善水气比，后续变换单元需补充的水量可以大大减少，从整个系统而言，降低了整体能耗；本发明新增了洗涤冷却器，与上游的废热锅炉流程组合成废热锅炉式合成气降温工艺，弥补了出废热锅炉式气化的温度降低不明显，可以高效降低粗合成气的温度。CN115572623ACN115572623A权利要求书1/2页1.一种高温合成气安全洗涤冷却工艺，其特征在于：所述洗涤冷却工艺采用的设备包括气化炉、火管废热锅炉、洗涤冷却器、混合器、旋风分离器及水洗塔，所述洗涤冷却工艺包括以下步骤：在气化炉中反应后的高温粗合成气进入废热锅炉，经过废热锅炉冷却的高温合成气进入洗涤冷却器，在洗涤冷却器内，合成气与水洗塔来的激冷水直接接触，冷却后的合成气离开进入一级混合器；洗涤冷却器的激冷水采用水洗塔底排出的黑水，经激冷水过滤器过滤除去其中的大颗粒渣后送入；洗涤冷却器下部排出的含灰水通过液位调节连续排至黑(灰)水处理系统；离开洗涤冷却器饱和了水蒸汽的粗合成气进入一级混合器，与灰水混合，以充分润湿粗合成气中夹带的固体颗粒，以便颗粒从粗合成气中快速除去；水/粗合成气混合物进入旋风分离器进行气/水分离，合成气中的大部分细灰进入液相，由旋风分离器的底部连续排入黑(灰)水处理系统，分离液相及细渣后的粗合成气由旋风分离器的顶部排出，进入二级混合器，再一次与灰水混合后进入水洗塔的下部；粗合成气向上穿过塔板，与塔中部加入的来自黑(灰)水处理系统的热循环灰水和塔上部加入的变换凝液/锅炉水逆流接触传质传热，以洗涤除去气体中剩余的固体颗粒；洗涤后的粗合成气在水洗塔顶部经过旋流板除沫器除去夹带的雾沫后离开水洗塔，送往变换处理；激冷水泵从水洗塔的下部抽出黑水送至洗涤冷却器；洗涤冷却器底排放黑水、旋风分离器排放黑水，黑水减压后送入黑(灰)水处理系统。2.根据权利要求1所述的高温合成气安全洗涤冷却工艺，其特征在于：所述废热锅炉采用火管废热锅炉，所述气化炉产出的高温合成气进入火管废热锅炉内的盘管进行冷却降温，废热锅炉壳侧副产蒸汽。3.根据权利要求2所述的高温合成气安全洗涤冷却工艺，其特征在于：经所述废热锅炉降温后的合成气进入洗涤冷却器进行激冷降温的同时，合成气中携带的大量灰分进入洗涤冷却器的水浴中，而后作为炭黑水送入黑(灰)水处理系统；降温后的饱和合成气在混合器内与高温灰水混合润湿，在旋风分离器内进行三相分离；最后在水洗塔内通过高温灰水，变换凝液/锅炉水进行最终的降温洗涤，控制出口合成气含灰量低于1mg/Nm3。4.根据权利要求2所述的高温合成气安全洗涤冷却工艺，其特征在于：所述废热锅炉壳侧副产饱和蒸汽的规格为4～13MPaG，废热锅炉出口合成气温度比蒸汽侧温度高8～100℃。5.根据权利要求2所述的高温合成气安全洗涤冷却工艺，其特征在于：所述废热锅炉设置有与气化炉连接的导气管，该导气管在靠近废热锅炉端内置管板，管板内置合成气管4～16根，用以实现合成气向换热盘管的导入，合成气管外设有水冷设施以保护合成气管；所述管板和合成气管的冷却采用进入废热锅炉的锅炉水或通过设置循环泵使废热锅炉内的饱和水强制循环，或采用二者组合的方式；所述火管废热锅炉与气化炉下部通过内衬耐火材料或者外布水冷壁的导气管相连，气化炉和废热锅炉导气管的外侧金属壳体通过焊接相连。6.根据权利要求1～5中任一权利要求所述的高温合成气安全洗涤冷却工艺，其特征在于：所述气化炉为重质油品进料与气化剂反应产生合成气的场所，气化压力为常压～6.5MPaG，气化温度在1200～1500℃，气化剂为纯氧、高压蒸汽，重质油品为炼厂各装置所产重油；2CN115572623A权利要求书2/2