[实用新型]一种能量耦合的变换装置

说明书

本实用新型公开了一种能量耦合的变换装置，属于煤化工技术领。该装置通过将冰机系统的主压缩机驱动装置和变换单元产生的中压过热蒸汽作能量耦合，既可以充分利用变换单元蒸汽的能量，又可以节省压缩机的电耗，提高运行经济性；此外通过将酸脱尾气洗涤系统的尾气和来自第三凝液分离器的变换气作能量耦合，可充分回收了低温甲醇洗出塔尾气的冷量，由于换热后的尾气处于过热状态，可有效防止由于尾气中水蒸气的冷凝形成的酸性冷凝液(出塔尾气中含有少量的H₂S)对管道的腐蚀，另一方面，由于回收了这部分出塔尾气的冷量，可节省下游的循环水消耗量。

技术领域

本实用新型一种能量耦合的变换装置，属于煤化工技术领域。

背景技术

目前的煤制氢气的技术路线为由煤直接气化生成合成气(CO+H₂)，合成气经过水煤气变换反应生成氢气和CO₂。由于水煤气变换反应生成的氢气中含有大量的CO₂，需要再经过低温甲醇洗和PSA等单元来分离CO₂并得到高纯度的氢气。

低温甲醇洗单元流程中，来自H₂S浓缩塔的入塔尾气主要由CO₂和N₂组成，温度约为20-30℃，这股尾气在尾气洗涤塔中洗涤后高点放空。由于尾气中水蒸汽的分压极低，在洗涤过程中，有相当一部分水蒸发进入尾气中，由于蒸发吸热，导致出塔尾气的温度较低，大约10℃，按照现有技术的低温甲醇洗的流程配置，这股尾气的冷量未经回收直接放空。可见，现有工艺虽然洗涤了尾气中的残留甲醇，未实现冷量的充分利用，导致大量冷量的浪费；而且，由于出塔尾气中含有少量的H₂S，出塔尾气温度低就会导致水蒸气冷凝形成酸性冷凝液，就会腐蚀管道。

实用新型内容

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种能量耦合的装置，该装置包括第一变换炉、第二变换炉、第三变换炉；

粗合成气的输出管道与进料分离器相连，所述的进料分离器的输出端通过变换气/蒸汽换热器与第一变换炉相连，所述的第一变换炉通过变换气/蒸汽换热器依次与第一中压蒸汽发生器，第二变换炉，低压蒸汽过热器，第二中压蒸汽发生器，第三变换炉，低压蒸汽发生器，第一凝液分离器，锅炉水预热器，第二凝液分离器，脱盐水预热器，第三凝液分离器，变换气/尾气换热器，变换气水冷器和变换气氨洗塔相连；所述的变换气氨洗塔的输出端与脱酸单元相连；

来自界区的中压锅炉给水输出管道分别与第一中压蒸汽发生器和第二中压蒸汽发生器相连，所述的第一中压蒸汽发生器和第二中压蒸汽发生器顶部的输出管道均与变换气/蒸汽换热器相连；所述的变换气/蒸汽换热器的一个输出端与全厂管网相连，另一个输出端与冰机系统的制冷剂压缩机的驱动装置相连；

来自界区的低压锅炉水输出管道与低压蒸汽发生器相连，所述的低压蒸汽发生器的输出端与低压蒸汽过热器相连；

本实用新型技术方案中：所述的冰机系统包括制冷剂压缩机，所述的制冷剂压缩机依次通过冷凝器、节流阀、制冷剂蒸发器和制冷剂压缩机相连。

本实用新型技术方案中：高压锅炉给水系统的高压锅炉水送至锅炉水预热器(11)预热后返回系统，脱盐水系统的脱盐水送至脱盐水预热器(13)预热后返回系统。

本实用新型技术方案中：第三凝液分离器(14)和变换气氨洗塔(17)底部的输出端与气提装置相连。