中高压工艺流体高位能综合利用系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于合成氨、甲醇、炼油等化工企业生产的中高压工艺流体高位能综合利用系统，由二氧化碳压缩机、冷却用空冷器、氢回收装置、燃料气罐、转化引风机和转化烟囱组成，来自合成系统的驰放气高压流体和来自合成系统的驰放气分别进入二氧化碳压缩机的驰放气高压流体输入端和二氧化碳进气口端，二氧化碳压缩机的驰放气中高压流体输出端依次经冷却用空冷器和氢回收装置后再通至燃料气罐的进气控制口端；转化引风机的两个进气口端分别接至原料气罐的原料气输气口和转化系统的烟气输出口，转化引风机的原料气输出口和烟气输出口分别通至燃料气罐和转化烟囱的进气口。该系统具有结构设置合理、操作方便、降低能耗和减少排放等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种合成氨、甲醇、炼油等化工企业生产工艺中利用流体高位能驱动 动力设备的综合利用系统。
技术介绍
以往在石油化工企业所采用的合成氨、甲醇、炼油等生产工艺中，合成系统驰放 气、原料气、燃料气等中高压流体(3. OMPa 32MPa)都是直接通过减压阀降压(0. 3MPa 2. 5MPa)后再去到氢回收装置、燃烧装置或转化装置，其间有很大部分的中高压流体能量在 通过减压阀时被白白浪费掉。另一方面，目前在甲醇转化与合成系统中又都是采用中压蒸 汽作为动力源来驱动二氧化碳压缩机和转化引风机等动力设备，设备投资大、锅炉运行量 大、能耗、电耗以及二氧化碳的排放量均很高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种结构设置合理、操作方便、 节能减排效果好并可节省大量中压蒸汽的中高压工艺流体高位能综合利用系统。为实现上述专利技术目的而采用的技术解决方案是这样的所提供的中高压工艺流体 高位能综合利用系统由二氧化碳压缩机、冷却用空冷器、氢回收装置、燃料气罐、转化引风 机和转化烟 组成，二氧化碳压缩机的驰放气高压流体输入端和二氧化碳进气口端分别与 来自合成系统的驰放气输出控制端和来自再生塔的二氧化碳输气口控制端连通，二氧化碳 压缩机的驰放气中高压流体输出控制端经冷却用空冷器接至氢回收装置，氢回收装置的尾 气输出端再通至燃料气罐的进气控制口端；转化引风机的两个进气口端分别与来自原料气 罐的原料气输气口控制端和来自转化系统的烟气输出口控制端连通，转化引风机的原料气 输出口端通至燃料气罐的进气口控制端，转化引风机的烟气输出口端与转化烟@的进气控 制口端连通。本专利技术的工作机理的创新性在于为充分利用来自合成系统驰放气中高压流体的 高位能，通过增加管道管线(及相应的阀门管件)把来自合成系统去氢回收装置的弛放气 引至二氧化碳压缩机；通过对二氧化碳压缩机驱动部分的改造，以高压弛放气作为驱动二 氧化碳压缩机的动力源，取掉了现有技术沿用的中压蒸汽驱动部分；驱动二氧化碳压缩机 后的弛放气为中压流体，再通过管道管线引至空冷器，通过对空冷器风机驱动部分改造，以 中压弛放气为动力源，取代了空冷器风机电驱动部分，继而使通过空冷器后的弛放气去氢 回收装置。此外，本专利技术还采用增加管道管线的方式将天然气原料燃料气引至转化引风机， 通过对转化引风机驱动系统改造，最终以燃料气为动力源，取缔原动力源，从而节省了大量 中压蒸汽。与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果是(1).充分利用中高压工艺流体的高 位能驱动部分动力设备，可显著降低石油化工企业的蒸汽消耗及电耗；(2).通过降低驱动 动力设备中压蒸汽的消耗，减少了锅炉的运行量以及燃料气量，进而有效减少了二氧化碳3排放量。目前全国已拥有上万家大中小形石油化工生产企业，如大部分企业采用本专利技术所 述的中高压工艺流体高位能综合利用技术，即可产生巨大的经济效益，同时减少大量的二 氧化碳排放量。例如以一个40万吨甲醇生产企业采用该工艺流体高位能综合利用技术改 造动力驱动系统(利用中高压工艺流体高位能驱动二氧化碳压缩机、驱动空冷器风机、驱 动转化引风机等)计，每年可产生3000万元以上的经济效益。本专利技术的应用范围主要包括(1).氮肥生产企业在合成氨系统中利用驰放气(压力15MPa 32MPa降至 2. 5MPa左右)的高位能驱动压缩机、风机、水泵、空冷器风机、冷却塔风机等动力设备；(2).甲醇生产企业利用驰放气(压力5. OMPa 15MPa降至2. 5MPa左右)的高 位能驱动冷却塔风机、空冷器风机、压缩机、风机、水泵等，利用原料天然气高位能驱动压缩 机、引风机等相应的动设备；(3).炼油企业利用催化干气等相关的高位能工艺流体驱动各冷却设备风机，驱 动相应的透平压缩机；(4).炼钢焦化企业利用炼钢、焦化企业的高炉工艺流体高位能驱动相应的动力 设备；(5).天然气、石油开采企业天然气、石油开采前期工艺流体具有较高的压力，根 据本专利技术技术可充分利用此部分高位能驱动开采现场的相关动力设备。附图说明附图为本专利技术一个具体实施例的原理结构示意图。图中各标号名称分别为1_燃料气罐，2-氢回收装置，3-冷却用空冷器，4-二氧化 碳压缩机，5-转化引风机，6-转化烟囱；I-去燃烧装置燃料气，II-来自合成系统驰放气的 高压流体(5. OMPa 32MPa)，III-来自再生塔的二氧化碳气体，由二氧化碳压缩机驰放气 中高压流体输出端输出的中高压流体(4. OMPa 8. OMPa)，IV-由二氧化碳压缩机驰放气中 高压流体输出端输出的中高压流体(4. OMPa 8. 0MPa),V-去转化系统二氧化碳气，VI-具 有高位能的原料气(3. OMPa 4. OMPa)，VII-转化系统烟气。具体实施例方式以下结合附图对本
技术实现思路
做进一步说明，但本专利技术的实际制作结构并不仅限于 下述的实施例。参见附图，本专利技术所述的中高压工艺流体高位能综合利用系统由二氧化碳压缩机 4、冷却用空冷器3、氢回收装置2、燃料气罐1、转化引风机5和转化烟囱6等部分组成。来 自合成系统驰放气的高压流体II进入二氧化碳压缩机4的驰放气高压流体输入端，来自再 生塔的二氧化碳气III进入二氧化碳进气口端，二氧化碳压缩机4的驰放气中高压流体输 出控制端经冷却用空冷器3后连接至氢回收装置2，氢回收装置2的尾气输出端再通至燃 料气罐1的进气控制口端。图中下半部分，转化引风机5的两个进气口端分别与来自原料 气罐的原料气输气口控制端和来自转化系统的烟气输出口控制端连通，转化引风机5的原 料气输出口端通至燃料气罐1的进气口控制端，转化引风机5的烟气输出口端与转化烟囱 6的进气控制口端连通。实际工作中，来自合成系统驰放气的高压流体II的高位能首先被作为驱动二氧化碳压缩机4的动力源，驱动二氧化碳压缩机4后的弛放气中高压流体IV再 通过管道管线被引至空冷器3，进而再去至氢回收装置2和燃料气罐1 ；利用原料燃料气VI 的高位能取代原动力源驱动转化引风机5，产出的燃料气再去至氢回收装置2和燃料气罐 1 ；与此同时，利用转化系统烟气VII驱动转化引风机5，由转化引风机烟气输出口端输出的 烟气再通过管道被引入转化烟囱6。权利要求一种中高压工艺流体高位能综合利用系统，其特征在于由二氧化碳压缩机(4)、冷却用空冷器(3)、氢回收装置(2)、燃料气罐(1)、转化引风机(5)和转化烟囱(6)组成，二氧化碳压缩机(4)的驰放气高压流体输入端和二氧化碳进气口端分别与来自合成系统的驰放气输出控制端和来自再生塔的二氧化碳输气口控制端连通，二氧化碳压缩机(4)的驰放气中高压流体输出控制端经冷却用空冷器(3)接至氢回收装置(2)，氢回收装置(2)的尾气输出端再通至燃料气罐(1)的进气控制口端；转化引风机(5)的两个进气口端分别与来自原料气罐的原料气输气口控制端和来自转化系统的烟气输出口控制端连通，转化引风机(5)的原料气输出口端通至燃料气罐(1)的进气口控制端，转化引风机(5)的烟气输出口端与转化烟囱(6)的进气控制口端连通。全文摘要本专利技术涉及一种用于合成氨、甲醇、炼油等化工企业生产的中高压工艺流体高位能综合利用系统，由二氧化碳压缩机、冷却用空冷器、氢回收装置、燃料气罐、转化引风机和转化烟囱组成，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中高压工艺流体高位能综合利用系统，其特征在于由二氧化碳压缩机（４）、冷却用空冷器（３）、氢回收装置（２）、燃料气罐（１）、转化引风机（５）和转化烟囱（６）组成，二氧化碳压缩机（４）的驰放气高压流体输入端和二氧化碳进气口端分别与来自合成系统的驰放气输出控制端和来自再生塔的二氧化碳输气口控制端连通，二氧化碳压缩机（４）的驰放气中高压流体输出控制端经冷却用空冷器（３）接至氢回收装置（２），氢回收装置（２）的尾气输出端再通至燃料气罐（１）的进气控制口端；转化引风机（５）的两个进气口端分别与来自原料气罐的原料气输气口控制端和来自转化系统的烟气输出口控制端连通，转化引风机（５）的原料气输出口端通至燃料气罐（１）的进气口控制端，转化引风机（５）的烟气输出口端与转化烟囱（６）的进气控制口端连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：岳峰，赵桂周，
申请(专利权)人：西安同大实业有限公司，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]