一种用于部分氧化系统的氮气无循环升温装置

摘要

一种用于部分氧化系统的氮气无循环升温装置。本发明涉及一种升温装置，具体涉及一种用于部分氧化系统的氮气无循环升温装置。本发明为解决现有甲醇生产装置在部分氧化工序升温过程中由于停车造成的能源浪费及产量减少的问题。一种用于部分氧化系统的氮气无循环升温装置中的氮气输送管道通过第一连接管道由前至后依次穿过原料气预热器、混合气预热器、加热炉和转化炉，转化炉的排气端连接有废热锅炉，废热锅炉的排气端连接有第二连接管道，第二连接管道由前至后依次穿过混合气预热器、锅炉给水预热器、原料气预热器、除盐水预热器和水冷器，水冷器的排气端与分离器连接，分离器的排气端上设有放空阀。本发明用于氮气升温。

说明书

技术领域

本发明涉及一种升温装置，具体涉及一种用于部分氧化系统的氮气无循环升温装置。

背景技术

甲醇生产装置在脱硫工序后压缩工序前加入部分氧化工序，其作用是将净煤气中的部 分甲烷转化为一氧化碳及氢气，以提高甲醇合成反应原料气中有效成分含量，故而提高甲 醇产量。按照工艺要求，在部分氧化引原料气前，需将转化炉出口温度升到550℃，升温 过程所用介质为氮气，通过给氮气加热来提升转化炉温度，升温过程称为氮气升温。

原有的升温技术方案为，压缩工段停汽轮机、合成系统泄压，氮气置换合格后保压， 天然气100#膜停车保压。导入压缩机入口补氮气盲板，启汽轮机升速至5300r/min，打开 氮气循环升温管线手阀，进行氮气循环升温。氮气升温中，氮气在系统内形成闭合回路， 通过压缩机提供动力在系统内通过氮气对转化炉升温。此时甲醇合成及天然气装置需要停 车，因此不仅影响甲醇及天然气产量，还造成开停车时能源的浪费。

25万吨甲醇装置部分氧化工段开车前需用25万装置压缩机为转化炉进行氮气循环升 温，升温时间至少需要24-30小时，因此压合工段必须停车至少24-30小时，在停车期间 无法产出甲醇及吹除气，减少了甲醇及天然气产量，并且在开停车过程中造成原料气放空 等能源的浪费。

发明内容

本发明为解决现有甲醇生产装置在部分氧化工序升温过程中由于停车造成的能源浪 费及产量减少的问题，进而提出一种用于部分氧化系统的氮气无循环升温方案。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：本发明包括原料气预热器、混合气预 热器、加热炉、转化炉、废热锅炉、除盐水预热器、水冷器、分离器、放空阀和锅炉给水 预热器，氮气输送管道通过第一连接管道由前至后依次穿过原料气预热器、混合气预热器、 加热炉和转化炉，转化炉的排气端连接有废热锅炉，废热锅炉的排气端连接有第二连接管 道，第二连接管道由前至后依次穿过混合气预热器、锅炉给水预热器、原料气预热器、除 盐水预热器和水冷器，水冷器的排气端与分离器连接，分离器的排气端上设有放空阀。

本发明的有益效果是：

1、本发明在氮气升温中，氮气在氧化装置入口进入，加热后在末端进行排放，整个 过程无循环，无需压缩机提供动力；

2、本发明在进行部分氧化升温时，采用直排升温的方式，低压氮气由管线经加热炉 加热后进入转化炉，在转化炉出口处直接排放，此过程中甲醇合成及天然气装置无需停车；

3、有效避免了在停车期间无法产出甲醇及吹除气的现象，提高了了甲醇及天然气产 量；

4、节约能源，杜绝了在开停车过程中造成原料气放空等能源的浪费的现象。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图，图中箭头表示氮气的流向。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明，本实施方式所述一种用于部分氧化系统的氮气无循 环升温装置包括原料气预热器1、混合气预热器2、加热炉3、转化炉4、废热锅炉5、除 盐水预热器6、水冷器7、分离器8、放空阀9和锅炉给水预热器12，氮气输送管道通过 第一连接管道10由前至后依次穿过原料气预热器1、混合气预热器2、加热炉3和转化炉 4，转化炉4的排气端连接有废热锅炉5，废热锅炉5的排气端连接有第二连接管道11， 第二连接管道11由前至后依次穿过混合气预热器2、锅炉给水预热器12、原料气预热器 1、除盐水预热器6和水冷器7，水冷器7的排气端与分离器8连接，分离器8的排气端 上设有放空阀9。

如此设计低压氮气经氮气输送管道进入到第一连接管道10中，氮气依次经过原料气 预热器1和混合气预热器2进行预热升温，然后进入到加热炉3，经过加热炉3加热后进 入转化炉4，高温的氮气在转化炉4中放热，从而提升转化炉4的温度，完成甲醇及天然 气的部分氧化，然后进入到废热锅炉5，将氮气的大部分余热释放后，经由第二连接管道 11排出，氮气依次经过混合气预热器2、锅炉给水预热器12、原料气预热器1、除盐水预 热器6和水冷器7，经过降温后进入分离器8，由分离器8排气端上的放空阀9排出。

其中第一连接管道10进入原料气预热器1中的目的是：将原料气预热至100℃；

进入混合气预热器2中的目的是：将混合气预热至419℃；

第二连接管道11进入混合气预热器2中的目的是：将转化炉出口的转化气降温至300 ℃；

进入锅炉给水预热器12中的目的是：将转化气进一步降温至168℃；

进入原料气预热器1中的目的是：将转化气进一步降温至151℃；

进入除盐水预热器6中的目的是：将转化气进一步降温至113℃；

进入水冷器7中的目的是：将转化气进一步降温至40℃；

进入分离器8中的目的是：将气液混合物进行分离。

具体实施方式二：结合图1说明，本实施方式所述第一连接管道10的起始端设有调 节阀13。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。

如此设计可以根据需要随时调节氮气进入的速度。

具体实施方式三：结合图1说明，本实施方式所述水冷器7的上端连接有第一冷凝出 水管7-1，水冷器7的下端连接有第一冷凝入水管7-2。其它组成和连接方式与具体实施 方式二相同。

如此设计可以实现对氮气的迅速降温。

具体实施方式四：结合图1说明，本实施方式所述除盐水预热器6的上端连接有第二 冷凝出水管6-1，除盐水预热器6的下端连接有第二冷凝入水管6-2。其它组成和连接方 式与具体实施方式一、二或三相同。

如此设计可以实现对氮气的迅速降温。

具体实施方式五：结合图1说明，本实施方式所述锅炉给水预热器12的上端连接有 第三冷凝出水管12-1，锅炉给水预热器12的下端连接有第三冷凝入水管12-2。其它组成 和连接方式与具体实施方式四相同。

如此设计可以实现对氮气的迅速降温。