阅读说明：本技术 节能型煤气化制甲醇的系统 (The system of energy-saving coal vaporizing system methanol ) 是由 陈补生 孙桂平 江婕 郭新宇 于 2019-08-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了节能型煤气化制甲醇的系统,包括变换组件,变换后合成气出口接第一换热组件一入口,第一换热组件二出口接净化组件入口,净化组件出口接第一换热组件三入口,第一换热组件四出口接第二换热组件一入口,第二换热组件二出口接甲醇合成塔入口,甲醇合成塔出口接第二换热组件三入口,第二换热组件四出口接冷却分离组件入口,冷却分离组件二出口甲醇尾气作为工业气输出,冷却分离组件一出口液体甲醇接甲醇燃料储罐,冷却分离组件二出口工业气体,接还原铁竖炉,为气基还原铁竖炉提供清洁还原气,冷却分离组件二出口工业气体,接CCPP机组,生产清洁电力。本发明实现煤制甲醇的低能耗,最大程度地利用资源、达到效益最大化优点。(The invention discloses the systems of energy-saving coal vaporizing system methanol, including conversion assembly, syngas outlet connects one entrance of the first heat-exchanging component after transformation, the outlet of first heat-exchanging component two connects purification assembly entrance, purification assembly outlet connects three entrance of the first heat-exchanging component, the outlet of first heat-exchanging component four connects one entrance of the second heat-exchanging component, the outlet of second heat-exchanging component two connects methyl alcohol synthetic reactor entrance, methyl alcohol synthetic reactor outlet connects three entrance of the second heat-exchanging component, the outlet of second heat-exchanging component four connects refrigerated separation module inlet, refrigerated separation component two exports methanol-fueled exhaust as industrial gas output, refrigerated separation component one exports liquid methanol and connects methanol fuel storage tank, two export industries gas of refrigerated separation component, connect Shaft furnace for riducing iron, cleaning also Primordial Qi is provided for gas-based reduction iron shaft furnace, two export industries gas of refrigerated separation component, connect CCPP unit, it is raw Produce clean electric power.The present invention realize ammonia from coal low energy consumption, farthest using resource, reach maximizing the benefits advantage.)

节能型煤气化制甲醇的系统

技术领域

本发明涉及煤化工制甲醇技术领域，具体为节能型煤气化制甲醇的系统。

背景技术

甲醇是重要的有机化工产品，目前生产甲醇的主要原料是煤和天然气。我国是煤丰富的国家,甲醇原料采用天然气和煤的较多，产量几乎各占一半。我国以煤为原料合成甲醇技术主要有:固定床气化(包括Lurgi炉、恩德炉和间歇式气化炉)、流化床气化(灰熔聚化)、气流床气化炉,近几年引进的Texaco水煤浆气化和Shell粉煤气化。以煤为原料生产甲醇包括单甲醇技术和合成氨联产甲醇工艺。

通过检索现有专利文献得知：对比文件一：申请号【CN201910234831.8】，公开号【CN109824476A】，本发明属于资源循环科学与工程技术领域，尤其涉及一种转炉烟气处理和甲醇制备的联合系统及方法。该系统包括烟气预处理设备、粗甲醇制备设备和甲醇精炼设备；烟气预处理设备包括转炉烟罩、汽化降温烟道和带有烟气成分检测器的阀门；粗甲醇制备设备包括碳化反应炉和管壳式低压等温反应合成器；烟气从转炉释放后被转炉烟罩收集，经汽化降温烟道降温后进入带有烟气成分检测器的阀门，当带有烟气成分检测器的阀门检测到烟气中CO体积分数低于40％时，阀门将烟气导入碳化反应炉和管壳式低压等温反应合成器进行粗甲醇制备。利用转炉烟气可以极大降低甲醇的合成成本，且成分易调节，过程易控，是化工合成和钢铁工业的资源循环利用的重要探索和实践；对比文件二：申请号【CN201610220783.3】，公开号【CN105777489A】本发明揭示了一种便携式甲醇制备设备及水氢发电系统，所述甲醇制备设备包括：氢气输送装置、第二输送装置、合成反应器；所述第二输送装置为二氧化碳输送装置或/和一氧化碳输送装置；所述氢气输送装置、第二输送装置分别与合成反应器连接；所述合成反应器内氢气与二氧化碳或一氧化碳反应，生成甲醇及水。本发明提出的便携式甲醇制备设备，可提高制备效率，提高制得甲醇的浓度。本发明可以利用甲醇制氢发电释放的二氧化碳制备甲醇，可以将能源循环利用。本发明水氢发电系统可自制发电系统所需的甲醇，并避免二氧化碳的排放；对比文件三：申请号【CN201710122183.8】，公开号【CN108530265A】，本发明公开了一种焦炉煤气甲醇制备系统，包括冷醇塔，冷醇塔的内腔设置有滤芯和多层塔板，冷醇塔的侧壁上开有脱盐水进入槽和循环气进气管，冷醇塔的底部设置有粗甲醇出口管，且顶部设置有循环气出气管；还包括依次连接的甲醇循环气压缩机、甲醇合成器、甲醇冷却器和甲醇分离器，甲醇分离器的气体出口与循环气进气管相连接，脱盐水进入槽上连接有脱盐水泵，甲醇分离器的粗甲醇出口和粗甲醇出口管均与闪蒸槽的入口相连接，甲醇循环气压缩机的进气端连接有焦炉煤气管道和循环气出气管。本发明还公开了利用上述焦炉煤气甲醇制备系统进行甲醇制备的工艺方法。本发明与现有技术相比，能增加甲醇产量和回收率。

现有甲醇合成包括变换、净化、循环等，净化温度低，变换温度高，要循环必须有循环机和增压机。先净化再变换，会有高低温病；先变换再净化，高温除尘合成气直接进入变换，节约能耗；循环机和增压机都是高耗能设备，因此目前的甲醇合成系统能耗偏高。

发明内容

本发明的目的在于提供节能型煤气化制甲醇的系统，具备通过改变传统甲醇合成设备的系统结构，取消耗能单元，能够在等压一次通过甲醇合成塔，充分利用系统自身热量，保持产能不变情况，实现煤制甲醇的低能耗，最大程度地利用资源、达到效益最大化优点，解决了目前甲醇合成系统能耗偏高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：节能型煤气化制甲醇的系统，包括以下步骤：

步骤一：水煤浆气化，气化产生6.5MPa合成气除尘后送入变换；

步骤二：将合成气送入变换组件中进行变换，变换后合成气中二氧化碳含量5％-50％，且变换后合成气出口接第一换热组件一入口，进行第一次换热；

步骤三：进行第一次换热后，第一换热组件二出口接净化组件入口，换热后的合成气进入换热组件中进行净化；

步骤四：净化组件出口接第一换热组件三入口，进行净化后的合成气再次进入第一换热组件，第一换热组件四出口接第二换热组件一入口，净化后的合成气紧固第一换热组件进入第二换热组件内部，通过第二换热组件进行换热；

步骤五：第二换热组件二出口接甲醇合成塔入口，通过第二换热组件换热后的合成气进行甲醇合成塔进行合成；

步骤六：甲醇合成塔出口接第二换热组件三入口，第二换热组件四出口接冷却分离组件入口，经过甲醇合成塔一次合成的合成气通过第二换热组件进入冷却分离组件进行冷却分离，冷却分离组件一出口液体甲醇接甲醇燃料储罐；

步骤七：冷却分离组件二出口工业气体，接还原铁竖炉，为气基还原铁竖炉提供清洁还原气，为国内推广气基还原铁提供有利条件；冷却分离组件二出口工业气体还可接CCPP机组，生产清洁电力。

优选的，所述甲醇合成塔是固定床反应器，气体一次通过合成塔后输出，所述尾气作为工业气输出是指尾气不增压，不循环回甲醇合成塔，直接进入还原铁模块或/和燃气发电模块。

优选的，所述变换组件具有用于提供氢和二氧化碳产品原料的接口。

优选的，所述变换指部分变换，来自所述净化后的高压合成气一次通过甲醇合成塔；所述分离是指甲醇合成后通过先与冷气换热后把甲醇分离，分离甲醇后的尾气作为工业气输出。

优选的，所述部分变换是指除尘后的合成气直接进入变换。

优选的，所述与冷气换热是指经低温甲醇洗净化后的合成气先经过第一换热组件和第二换热组件与来自甲醇合成后的尾气换热。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：通过应用本发明节能型煤气化制甲醇的系统，较好的实现了高压原料气的降压压力能直接转化为升压的低压气体的压缩功，使得高压原料气的压力能够充分高效利用，并减少了功的转换次数，提高了利用效率，通过改变传统甲醇合成设备的系统结构，取消耗能单元，能够在等压一次通过甲醇合成塔，充分利用系统自身热量，保持产能不变情况，实现煤制甲醇的低能耗，最大程度地利用资源、达到效益最大化优点。

附图说明

图1为本发明节能型煤气化制甲醇的系统的气基竖炉示意图；

图2为本发明节能型煤气化制甲醇的系统的CCPP示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1，本发明提供节能型煤气化制甲醇的系统技术方案：节能型煤气化制甲醇的系统，包括以下步骤。

步骤一：水煤浆气化，气化产生6.5MPa合成气除尘后送入变换；变换指部分变换，部分变换是指除尘后的合成气直接进入变换，来自所述净化后的高压合成气一次通过甲醇合成塔。

步骤二：将合成气送入变换组件中进行变换，变换后合成气中二氧化碳含量5％-50％，且变换后合成气出口接第一换热组件一入口，进行第一次换热。

步骤三：进行第一次换热后，第一换热组件二出口接净化组件入口，换热后的合成气进入换热组件中进行净化。

步骤四：净化组件出口接第一换热组件三入口，进行净化后的合成气再次进入第一换热组件，第一换热组件四出口接第二换热组件一入口，净化后的合成气紧固第一换热组件进入第二换热组件内部，通过第二换热组件进行换热；与冷气换热是指经低温甲醇洗净化后的合成气先经过第一换热组件和第二换热组件与来自甲醇合成后的尾气换热。

步骤五：第二换热组件二出口接甲醇合成塔入口，通过第二换热组件换热后的合成气进行甲醇合成塔进行合成。

步骤六：甲醇合成塔出口接第二换热组件三入口，第二换热组件四出口接冷却分离组件入口，经过甲醇合成塔一次合成的合成气通过第二换热组件进入冷却分离组件进行冷却分离，冷却分离组件一出口液体甲醇接甲醇燃料储罐；分离是指甲醇合成后通过先与冷气换热后把甲醇分离，分离甲醇后的尾气作为工业气输出。

步骤七：冷却分离组件二出口工业气体，接还原铁竖炉，为气基还原铁竖炉提供清洁还原气，为国内推广气基还原铁提供有利条件。

实施例2：

请参阅图2:，本发明提供节能型煤气化制甲醇的系统技术方案：节能型煤气化制甲醇的系统，包括以下步骤。

步骤一：水煤浆气化，气化产生6.5MPa合成气除尘后送入变换；变换指部分变换，部分变换是指除尘后的合成气直接进入变换，来自所述净化后的高压合成气一次通过甲醇合成塔。

步骤二：将合成气送入变换组件中进行变换，变换后合成气中二氧化碳含量5％-50％，且变换后合成气出口接第一换热组件一入口，进行第一次换热。

步骤三：进行第一次换热后，第一换热组件二出口接净化组件入口，换热后的合成气进入第一换热组件和第二换热组件中进行净化。

步骤四：净化组件出口接第一换热组件三入口，进行净化后的合成气再次进入第一换热组件，第一换热组件四出口接第二换热组件一入口，净化后的合成气紧固第一换热组件进入第二换热组件内部，通过第二换热组件进行换热；与冷气换热是指经低温甲醇洗净化后的合成气先经过换热组件与来自甲醇合成后的尾气换热。

步骤五：第二换热组件二出口接甲醇合成塔入口，通过第二换热组件换热后的合成气进行甲醇合成塔进行合成。

步骤六：甲醇合成塔出口接第二换热组件三入口，第二换热组件四出口接冷却分离组件入口，经过甲醇合成塔一次合成的合成气通过第二换热组件进入冷却分离组件进行冷却分离，冷却分离组件一出口液体甲醇接甲醇燃料储罐；分离是指甲醇合成后通过先与冷气换热后把甲醇分离，分离甲醇后的尾气作为工业气输出。

步骤七：冷却分离组件二出口工业气体可接CCPP机组，生产清洁电力。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。