使超优克劳斯工艺主燃烧器提前升温投用的系统、方法

摘要

本发明适用于煤化工技术领域，提供了一种使超优克劳斯工艺主燃烧器提前升温投用的系统，包括：甲醇储存容器，甲醇输送装置和甲醇雾化装置。与现有技术相比，本发明通过甲醇雾化装置对甲醇进行雾化并通入超优克劳斯工艺主燃烧器内，雾化后的甲醇与超优克劳斯工艺主燃烧器内的空气混合，经点火后释放出热量，有效解决了超优克劳斯工艺主燃烧器升温滞后的缺点，主燃烧器的提前升温投用，使低温甲醇洗产生的酸性原料气能及时被处理，大大降低了火炬排出的二氧化硫含量，减少了对环境的污染，对环境更加友好且更加符合环保要求。本发明还提供了一种使超优克劳斯工艺主燃烧器提前升温投用的方法。

说明书

技术领域

本发明属于煤化工技术领域，尤其涉及使超优克劳斯工艺主燃烧器提前升温投用的系统、方法。

背景技术

以煤为原料生产甲醇的工艺流程顺序依次为制浆、气化、变换、净化、压缩、甲醇合成、甲醇精馏等，其中净化工序中主要涉及的工艺为低温甲醇洗和硫回收。低温甲醇洗主要作用是用于脱除工艺气中的酸性介质二氧化碳和二氧化硫等，经过低温甲醇洗脱除出的酸性原料气进入硫回收工序，利用超优克劳斯硫回收工艺可以将酸性原料气中大部分二氧化硫气体转化为单质硫，从而减少对环境的污染。

超优克劳斯工艺包括一个高温燃烧段和四个催化反应段，高温燃烧段主要作用是酸性原料气与空气发生氧化还原反应，将部分二氧化硫转化为单质硫，控制酸性原料气中二氧化硫的浓度，从而满足超优克劳斯工艺中各催化反应段入口对二氧化硫浓度的要求。

为保证酸性原料气与空气的燃烧效果，在酸性原料气进入高温燃烧段前，需要对高温燃烧段主燃烧器进行升温操作，升温采用的非渗透气(主要成分为一氧化碳和氢气)必须在甲醇合成工序开车后才具备稳定供应的条件。

本发明申请人在实施上述技术方案中发现，上述技术方案至少存在以下缺陷：

在煤制甲醇生产工艺流程中，低温甲醇洗工序在甲醇合成工序之前，低温甲醇洗工艺投用后立即就会产生酸性原料气，在硫回收高温燃烧段主燃烧器升至正常操作温度之前大部分酸性原料气经火炬燃烧后排向大气，虽满足环保要求，但仍存在环境不友好的情况。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种使超优克劳斯工艺主燃烧器提前升温投用的系统，旨在解决背景技术中所提到的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种使超优克劳斯工艺主燃烧器提前升温投用的系统，包括：

甲醇储存容器，用于储存甲醇；

甲醇输送装置，用于将甲醇储存容器内储存的甲醇输送至甲醇雾化装置；

甲醇雾化装置，用于对甲醇输送装置输送的甲醇进行雾化并通入超优克劳斯工艺主燃烧器内，以使雾化后的甲醇与超优克劳斯工艺主燃烧器内的空气混合，经点火后释放出热量。

优选的，所述甲醇雾化装置包括：

鼓风机，用于向甲醇雾化喷嘴输送压缩空气；

甲醇雾化喷嘴；所述甲醇雾化喷嘴利用鼓风机输送的压缩空气作为雾化介质，对甲醇输送装置输送的甲醇进行雾化并喷入超优克劳斯工艺主燃烧器内。

优选的，所述甲醇雾化喷嘴靠近超优克劳斯工艺主燃烧器的燃料喷入口设置。

优选的，所述鼓风机通过气体输送管道与所述甲醇雾化喷嘴连通，所述气体输送管道上设有第一闸阀。

优选的，所述甲醇输送装置通过甲醇输送管道与所述甲醇雾化喷嘴连通；所述甲醇输送管道上设有用于计量甲醇喷入量的流量计。

优选的，所述甲醇输送管道上设有第二闸阀；所述第二闸阀位于流量计与甲醇雾化喷嘴之间。

优选的，所述甲醇输送装置的出口设有压力调节阀。

优选的，所述甲醇储存容器与低压氮气管线连通，所述低压氮气管线上设有自力式调压阀。

优选的，所述甲醇储存容器上设有呼吸阀。

本发明实施例的另一目的在于提供一种使超优克劳斯工艺主燃烧器提前升温投用的方法，包括以下步骤：

向超优克劳斯工艺主燃烧器内通入雾化的甲醇，以使雾化后的甲醇与超优克劳斯工艺主燃烧器内的空气混合，经点火后释放出热量。

本发明实施例提供的一种使超优克劳斯工艺主燃烧器提前升温投用的系统，包括：甲醇储存容器，用于储存甲醇；甲醇输送装置，用于将甲醇储存容器内储存的甲醇输送至甲醇雾化装置；甲醇雾化装置，用于对甲醇输送装置输送的甲醇进行雾化并通入超优克劳斯工艺主燃烧器内，以使雾化后的甲醇与超优克劳斯工艺主燃烧器内的空气混合，经点火后释放出热量。

与现有技术相比，本发明通过甲醇雾化装置对甲醇进行雾化并通入超优克劳斯工艺主燃烧器内，雾化后的甲醇与超优克劳斯工艺主燃烧器内的空气混合，经点火后释放出热量，有效解决了超优克劳斯工艺主燃烧器升温滞后的缺点，主燃烧器的提前升温投用，使低温甲醇洗产生的酸性原料气能及时被处理，大大降低了火炬排出的二氧化硫含量，减少了对环境的污染，对环境更加友好且更加符合环保要求。

附图说明

图1为本发明实施例提供的使超优克劳斯工艺主燃烧器提前升温投用的系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的非渗透气通入超优克劳斯工艺主燃烧器的示意图。

附图中：1、甲醇储存容器：2、甲醇输送装置：3、甲醇雾化喷嘴：4、超优克劳斯工艺主燃烧器：5、超优克劳斯工艺主燃烧室：6、自力式调压阀：7、呼吸阀：8、压力调节阀：9、流量计：10、第一闸阀：11、第二闸阀：12、第三闸阀：13、第四闸阀：14、第五闸阀：15、一级克劳斯反应器：16、二级克劳斯反应器：17、超优克劳斯反应器：18、超级克劳斯反应器；19、鼓风机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

实施例1

如附图1所示，为本发明一个实施例提供的一种使超优克劳斯工艺主燃烧器4提前升温投用的系统，包括：

甲醇储存容器1，用于储存甲醇；

甲醇输送装置2，用于将甲醇储存容器1内储存的甲醇输送至甲醇雾化装置；

甲醇雾化装置，用于对甲醇输送装置2输送的甲醇进行雾化并通入超优克劳斯工艺主燃烧器4内，以使雾化后的甲醇与超优克劳斯工艺主燃烧器4内的空气混合，经点火后释放出热量。

本发明实施例的工作原理如下；

甲醇储存容器1内的甲醇经甲醇输送装置2输送至甲醇雾化装置，甲醇雾化装置将甲醇输送装置2输送的甲醇进行雾化后通入超优克劳斯工艺主燃烧器4内，雾化后的甲醇与超优克劳斯工艺主燃烧器4内的空气混合，经点火后发生氧化反应放出热量对超优克劳斯工艺主燃烧室5和后部的一级克劳斯反应器15、二级克劳斯反应器16、超优克劳斯反应器17和超级克劳斯反应器18进行升温，保证各段温度分别达到相应的操作温度，为来自低温甲醇洗工艺的酸性原料气(二氧化硫等)转化为单质硫提供了条件。图1中，酸性原料气经第四闸阀13通入超优克劳斯工艺主燃烧器4。

此外，在某些情况下，如：为了提高升温程度等，部分甲醇也可以不经甲醇雾化装置雾化，直接经第五闸阀14通入超优克劳斯工艺主燃烧器4内。

本实施例中的甲醇优先选用为精甲醇。所谓精甲醇，是甲醇的精制品，一般需要纯度在99％以上。精甲醇是一种基本的化工原料，属于易挥发性液体，有类似乙醇的气味，在合成纤维、甲醛、塑料、医药、农药、染料、合成蛋白质等工业生产都很常用。不过，精甲醇是有毒化工产品，有显著的麻醉作用，对视神经危害最为严重，在使用时应注意安全。

甲醇输送装置2可以采取为输送泵或其他液体输送装置。

与现有技术相比，本发明通过甲醇雾化装置对甲醇进行雾化并通入超优克劳斯工艺主燃烧器4内，雾化后的甲醇与超优克劳斯工艺主燃烧器4内的空气混合，经点火后释放出热量，有效解决了超优克劳斯工艺主燃烧器4升温滞后的缺点，主燃烧器4的提前升温投用，使低温甲醇洗产生的酸性原料气能及时被处理，大大降低了火炬排出的二氧化硫含量，减少了对环境的污染，对环境更加友好且更加符合环保要求。

此外，甲醇储存容器1内的甲醇可以是煤制甲醇工艺的终端产品，在煤制甲醇装置开车前只需保证甲醇储存容器1内有足够的液态甲醇，就可以有效解决因生产工序的先后顺序导致的超优克劳斯工艺主燃烧器升温滞后的缺点。

如附图1所示，作为本发明的一种优选实施例，所述甲醇雾化装置包括：

鼓风机19，用于向甲醇雾化喷嘴3输送压缩空气；

甲醇雾化喷嘴3；所述甲醇雾化喷嘴3利用鼓风机19输送的压缩空气作为雾化介质，对甲醇输送装置2输送的甲醇进行雾化并喷入超优克劳斯工艺主燃烧器4内。

具体的，本实施例中，为了增加甲醇的雾化程度，甲醇可以从甲醇雾化喷嘴3的顶部与底部对置式喷入，提高雾化后的甲醇与超优克劳斯工艺主燃烧器4内空气的混合程度。

作为本发明的一种优选实施例，所述甲醇雾化喷嘴3靠近超优克劳斯工艺主燃烧器4的燃料喷入口设置。

具体的，甲醇雾化喷嘴3靠近超优克劳斯工艺主燃烧器4的燃料喷入口设置，可以防止雾化后的甲醇出现冷凝。

如附图1所示，作为本发明的一种优选实施例，所述鼓风机19通过气体输送管道与所述甲醇雾化喷嘴3连通，所述气体输送管道上设有第一闸阀10。

具体的，甲醇雾化喷嘴3利用鼓风机19输送的压缩空气作为雾化介质，对甲醇输送装置2输送的甲醇进行雾化时，压缩空气的喷入方向应与气体输送管道平行，从而保证液态甲醇能得到充分的雾化。第一闸阀10用来调节气体输送管道的全开与全关。例如，如附图2所示，在甲醇合成工序开始后，甲醇合成工序产生的非渗透气即可通入超优克劳斯工艺主燃烧器4，为酸性原料气的处理提供温度条件，此时，无需通过甲醇雾化喷嘴3向超优克劳斯工艺主燃烧器4内喷入雾化甲醇，可关闭第一闸阀10。图2中，非渗透气通过第三闸阀12通入超优克劳斯工艺主燃烧器4。

如附图1所示，作为本发明的一种优选实施例，所述甲醇输送装置2通过甲醇输送管道与所述甲醇雾化喷嘴3连通；所述甲醇输送管道上设有用于计量甲醇喷入量的流量计9。

具体的，通过流量计9计量的甲醇喷入量，既能直观的获得甲醇输送装置2输送的甲醇的流量值，也方便后期根据实际情况进行调节改进，以获得在甲醇喷入量最少的情况下，在超优克劳斯工艺主燃烧器4内释放最高热能的最优解。

如附图1所示，作为本发明的一种优选实施例，所述甲醇输送管道上设有第二闸阀11；所述第二闸阀11位于流量计9与甲醇雾化喷嘴3之间。

具体的，第二闸阀11用来调节甲醇输送管道的全开与全关。例如，在甲醇合成工序开始后，甲醇合成工序产生的非渗透气即可通入超优克劳斯工艺主燃烧器4，为酸性原料气的处理提供温度条件，此时，无需甲醇输送装置2继续向甲醇雾化喷嘴3输送甲醇，可关闭第二闸阀11。

如附图1所示，作为本发明的一种优选实施例，所述甲醇输送装置2的出口设有压力调节阀8。

具体的，通过压力调节阀8可以调节甲醇的输送压力，避免甲醇的输送压力过高或不足。

如附图1所示，作为本发明的一种优选实施例，所述甲醇储存容器1与低压氮气管线连通，所述低压氮气管线上设有自力式调压阀6。

具体的，为了使甲醇容器内的甲醇保持液态，故而将甲醇储存容器1与低压氮气管线连通，通过低压氮气来使甲醇容器保持一定的低温。

在工业上，工业管道的压力等级有明确的划分，低压管道的管道压力P为0～1.6MPa。

自力式调压阀6能够依靠阀内的压力自动调节阀门的开度，从而达到调节低压氮气流量的目的。

如附图1所示，作为本发明的一种优选实施例，所述甲醇储存容器1上设有呼吸阀7。

具体的，呼吸阀7是指既保证贮罐空间在一定压力范围内与大气隔绝、又能在超过或低于此压力范围时与大气相通(呼吸)的一种阀门，其作用是防止贮罐因超压或真空导致破坏，同时可减少贮液的蒸发损失。本实施例的呼吸阀7能够防止甲醇储存容器1因超压或真空导致破坏，同时可减少甲醇储存容器1内甲醇的蒸发损失。

实施例2

本发明的一个实施例还提供了一种使超优克劳斯工艺主燃烧器提前升温投用的方法，包括以下步骤：

向超优克劳斯工艺主燃烧器内通入雾化的甲醇，以使雾化后的甲醇与超优克劳斯工艺主燃烧器内的空气混合，经点火后释放出热量。

具体的，本实施例的方法可以利用实施例1中的系统进行实施。与现有技术相比，本实施例通过将雾化后的甲醇通入超优克劳斯工艺主燃烧器内，雾化后的甲醇与超优克劳斯工艺主燃烧器内的空气混合，经点火后释放出热量，有效解决了超优克劳斯工艺主燃烧器升温滞后的缺点，主燃烧器的提前升温投用，使低温甲醇洗产生的酸性原料气能及时被处理，大大降低了火炬排出的二氧化硫含量，减少了对环境的污染，对环境更加友好且更加符合环保要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。