[发明专利]一种用于在生产合成气时控制氢气与一氧化碳比值的控制系统

说明书

【技术领域】

本发明属于碳氢物料气化技术领域。更具体地，本发明涉一种用于在生产合成气时控制氢气与一氧化碳比值的控制系统。 

【背景技术】

煤与天然气共气化技术就是把用煤制成的料浆与天然气转化成主要成分为氢气和一氧化碳的干净合成气的技术。合成气可用于生产基本有机化工产品和精细化学品，联合循环发电和以煤为基础的多联产技术领域，同时可用于生产城市燃气以及液体燃料合成等方面。煤气化技术是实现煤洁净利用的一种技术，其中较典型的煤气化技术是湿法气流床气化技术。湿法气流床气化技术的特征是先把含有碳氢的物料破碎并与水混合制成一定浓度的料浆，然后经过气化反应把碳氢物料转化成以氢气和一氧化碳为主的合成气。用这种方法生产的合成气中的一氧化碳的含量较高，氢气与一氧化碳的比值比较低。在生产化工产品之前，需经过变换工艺把这种合成气的氢气与一氧化碳的比值调整到合适的比例。另一种生产合成气的方法是以天然气为原料，通过天然气转化工艺生产合成气。用天然气转化工艺生产的合成气的氢气与一氧化碳的比值较高，约为2～3，甚至更高。这对于某些化工生产过程来所说，合成气中的氢气含量过剩，需要后续增加氢分离装置，从而导致工艺流程延长，过程消耗增加。煤与天然气共气化技术能较好的解决上述问题。采用煤与天然气共气化技术生产的合成气中的氢气与一氧化碳的比值可以根据后续化工过程的需要而调整，以便满足后续化工过程的要求。这样不仅简化了工艺流程而且提高了能源的利用率。 

煤与天然气共气化技术的特征是先把煤制成一定浓度的料浆，料浆与天然气再通过各自的混合雾化器与气化剂分别混合而进入气化反应器。在气化反应器内，料浆、天然气与气化剂发生化学反应而生成合成气。在料浆与天然气共气化的过程中，气化反应器的操作温度为1200.0～1400.0℃， 操作压力为1.0～10.0MPa，并且有氧气参加反应。当气化反应器的操作压力一定时，进入气化反应器的料浆、天然气和氧气的流量决定了气化反应器的温度、合成气的质量，并影响着料浆与天然气的转化率以及气化装置的使用寿命和安全。因此在料浆与天然气共气化的过程中必须严格控制通过各个混合雾化器进入气化反应器的物料的比例，以便生产的合成气中的氢气与一氧化碳比例能够满足后续化工过程要求。 

目前，煤与天然气共气化技术是一种较新的气化技术。因此有必要研制一种有效的控制煤与天然气共气化的控制系统。这种控制系统不仅能够保证合成气中的氢气与一氧化碳的比例能够满足后续化工过程的要求，而且还要保证控制过程可靠安全。 

【发明内容】

[要解决的技术问题] 

本发明的目的是提供一种用于在生产合成气时控制氢气与一氧化碳比值的控制系统。 

[技术方案] 

本发明是通过下述技术方案实现的。 

本发明涉及一种用于在生产合成气时控制氢气与一氧化碳比值的控制系统。 

所述的控制系统包括下述子系统： 

A、氢气与一氧化碳比值控制子系统 

所述的氢气与一氧化碳比值控制子系统由热导式氢分析仪A₁401、热导式氢分析仪A₂402、热导式氢分析仪A₃403、氢含量中值选择器404、红外线分析仪A₁405、红外线分析仪A₂406、红外线分析仪A₃407、一氧化碳含量中值选择器408、除法器409、手动操作器410、氢气与一氧化碳比值调节器411与合成气管道420组成。 

所述的氢气与一氧化碳比值控制子系统的作用是由热导式氢分析仪A₁401、热导式氢分析仪A₂402与热导式氢分析仪A₃403测量由洗涤塔501排出的合成气中的氢气含量，经氢含量中值选择器404取中值作为所述合成气的氢气含量测量值；由红外线分析仪A₁405、红外线分析仪A₂406与红外线 分析仪A₃407测量由洗涤塔501排出的合成气中的一氧化碳含量，经一氧化碳含量中值选择器408取中值作为所述合成气的一氧化碳含量测量值；