[发明专利]一种制甲醇装置的氮气循环升降温系统及其应用方法

说明书

本发明公开了一种制甲醇装置的氮气循环升降温系统，包括与湿脱硫系统连通的往复式压缩机，湿脱硫系统通过入口大阀与往复式压缩机入口连通；往复式压缩机出口连通有至少一条分支管线，分支管线上串联有精脱硫系统、转化系统和截止阀门；还包括用于输送氮气的氮气压缩机，氮气压缩机将氮气分别输送至精脱硫系统前端和转化系统前端；转化系统后端通过循环管线连通往复式压缩机入口，循环管线上设置有两道阀门；入口大阀与往复式压缩机之间还设置有接通氮气的补氮阀。本发明提供的氮气循环升降温系统及方法是精脱硫、转化、往复式压缩机中的焦炉气置换成氮气后进行循环升降温，利用往复式压缩机作为循环动力，输送换热介质(氮气)量大幅度提高。

技术领域

本发明涉及制甲醇的氮气循环升降温领域，尤其涉及一种制甲醇装置的氮气循环升降温系统及其应用方法。

背景技术

煤化工企业利用焦炉煤气为原料，通过脱硫、转化、合成、精馏、空分等工序制备甲醇产品。在日常生产过程中常常遇到停车检修情况，在短期停车的情况下，一般采用脱硫系统和转化系统降温、合成系统降压保温、精馏系统自循环操作。开车时，利用加热后的氮气作为介质带动脱硫系统、转化系统共同升温，氮气通过转化工段末端放空。

脱硫工序采用干法脱硫，在加氢催化剂的作用下，将煤气中的有机硫转化为无机硫，再用氧化锌吸收剂吸收无机硫。加氢催化剂发挥最佳活性的温度范围为350-450℃。转化工序是将脱硫后的煤气在催化剂的作用下发生甲烷蒸汽转化反应。转化炉上部发生纯氧自热转化反应，为催化剂床层上发生的转化反应提供热量。点火成功标志着开车的起点，需要达到进入转化炉煤气温度达到煤气自然点650℃、转化炉床层温度达到600℃的工艺条件，这就需要大量的加热介质带动整个系统升温。

焦化企业大多数依靠空分装置生产氮气，氮气产量不高，并且用于其他公辅工程，可用于作为甲醇装置开停车换热介质的氮气量常常不足，导致系统升降温缓慢，影响甲醇装置开停工进度，延长检修时间，降低装置开工率，从而影响甲醇产品产量。

目前，有些焦化企业为实现甲醇装置快速开停车，在氮气量不足的情况下，掺入煤气或者蒸汽作为换热介质。掺入煤气会增加装置爆炸风险，掺入蒸汽会增加降低催化剂使用寿命的风险。同时传统的开停车方式，采用的是氮气流动式换热，在精脱硫工序前端补入氮气，在转化工序末端放空处理，造成氮气资源的浪费以及热量的损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种制甲醇装置的氮气循环升降温系统及其应用方法，解决现有的制甲醇装置氮气升降温系统中需要氮气量大，且造成氮气资源浪费以及热量损失的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种制甲醇装置的氮气循环升降温系统，包括与湿脱硫系统连通的往复式压缩机，所述湿脱硫系统通过入口大阀与所述往复式压缩机入口连通；所述往复式压缩机出口连通有至少一条分支管线，所述分支管线上串联有精脱硫系统、转化系统和截断阀门；

还包括用于输送氮气的氮气压缩机，所述氮气压缩机将氮气分别输送至精脱硫系统前端和转化系统前端；所述转化系统后端通过循环管线连通所述往复式压缩机入口，所述循环管线上设置有两道阀门；所述入口大阀与往复式压缩机之间还设置有接通氮气的补氮阀。

进一步的，两道所述阀门的型号为DN200。

再进一步的，两道所述阀门分别位于靠近所述转化系统后端位置与靠近所述往复式压缩机入口位置。

再进一步的，所述往复式压缩机出口连通有两条所述分支管线，两条所述分支管线并联，且两条分支管线上均串联有所述精脱硫系统和转化系统。

再进一步的，所述补氮阀的型号为DN50。

一种制甲醇装置的氮气循环升降温系统的应用方法，包括上述的任意一项制甲醇装置的氮气循环升降温系统；