一种优化资源配制合成气（CO：H2=1:1）的系统及工艺方法与流程

一种优化资源配制合成气(co
∶
h2＝1
∶
1)的系统及工艺方法
技术领域
1.本发明属于合成气(co∶h2＝1∶1)的配制技术领域，尤其涉及一种优化资 源配制合成气的工艺方法。


背景技术：

2.公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不 必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所 公知的现有技术。
3.发明人在实际生产中发现：在合成氨、甲醇两套系统共同运行的新型煤化工 生产中，产品气既合成气(co∶h2＝1∶1)的配制主要使用粗煤气系统的净化气 与合成氨系统甲醇洗出口的氢气来配制，若合成氨系统停运，为维持外送合成气 必须确保甲醇洗运行，进而造成合成氨变换、甲醇洗系统运行周期较长无法检修 的难题，形成一定的安全隐患。


技术实现要素：

4.针对上述的问题，为了确保外送合成气的稳定要长周期确保变换、甲醇洗 的运行，本发明提出一种优化资源配制合成气的工艺方法，该方法能够保证合成 气外送量的稳定，而且能够通过控制系统等实现合成气的自动配比。
5.为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
6.本发明的第一个方面，提供了一种优化资源配制合成气(co∶h2＝1∶1)的 系统，包括：粗煤气系统co2/h2s洗涤塔1、合成氨甲醇洗co2洗涤塔3、合成 氨甲醇洗h2s洗涤塔2、甲醇系统甲醇洗co2/h2s洗涤塔4、甲醇系统甲醇洗精 洗塔5、混合器16；
7.所述粗煤气系统co2/h2s洗涤塔1的出口管线、合成氨甲醇洗co2洗涤塔3 出口管线上分别设置有调节阀和流量计，并都与合成气管线相连；
8.合成气管线上设置有气体在线分析仪；所述合成氨甲醇洗h2s洗涤塔2的 出口管线与合成氨甲醇洗co2洗涤塔3下部的进口管线相连；
9.所述粗煤气系统co2/h2s洗涤塔1的出口管线的支路上还设置有去混合器 管线，所述去混合器管线与混合器16相连，所述甲醇系统甲醇洗精洗塔5的出 口去混合器管线上设置有调节阀和流量计，并与混合器16相连，所述混合器16 出口管线上设置有气体分析仪，并与合成气管线相连，所述甲醇系统甲醇洗 co2/h2s洗涤塔4的出口管线与甲醇系统甲醇洗精洗塔5下部的进口管线相连。
10.本发明的第二个方面，提供了一种优化资源配制合成气(co∶h2＝1∶1)的 工艺方法，包括：
11.合成氨系统运行时，粗煤气出口去合成气管线流量计6与合成氨甲醇洗出口 氢气去合成气管线流量计7按照1.5～2∶1的比例进行设定；
12.合成氨系统停运时，使用甲醇系统甲醇洗出口净化气与粗煤气系统出口净化 气进行配比，达到合成气中co∶h2＝1∶1；
13.或，粗煤气出口去混合器管线流量计11与甲醇系统甲醇洗出口去混合器管线 流量计12按照1∶2的比例进行设定。
14.本发明的第三个方面，提供了任一上述的系统在化工领域中的应用。
15.本发明的有益效果在于：
16.(1)本发明根据合成气配制(co∶h2＝1∶1)的特点选用调节阀、流量计、 气体在线分析仪，通过管线上的流量计显示的流量按照一定比例调整调节阀的开 度，达到自动配比的效果，防止人为操作失误，并减少了现场操作人员的劳动强 度。
17.(2)本发明通过合成氨系统与甲醇系统的资源合理利用，在合成氨系统或 甲醇系统其中一条生产系统出现停车检修时，能够继续对合成气进行外送，保证 后工序的稳定生产。
18.(3)本发明通过多组塔体的组合，实现了合成气在两种模式下的自由切换， 有效地解决了合成氨变换、甲醇洗系统运行周期较长的问题，且装置结构简单、 改造运行成本低。
19.(4)本技术的操作方法简单、成本低、具有普适性，易于规模化生产。
附图说明
20.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明 的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
21.图1为本发明优化资源配制合成气的工艺方法的流程示意图；图2为本发明实施例一、实施例二优化资源配制合成气的工艺方法流程示意 图；附图中标记分别代表：
⑴‑
粗煤气系统co2/h2s洗涤塔、
⑵‑
合成氨系统甲醇 洗h2s洗涤塔、
⑶‑
合成氨系统甲醇洗co2洗涤塔、
⑷‑
甲醇系统甲醇洗co2/h2s 洗涤塔、
⑸‑
甲醇系统甲醇洗精洗塔、
⑹‑
粗煤气出口去合成气管线流量计、
⑺‑ꢀ
合成氨甲醇洗出口氢气去合成气管线流量计、
⑻‑
合成气管线气体在线分析仪、
ꢀ⑼‑
粗煤气出口去合成气管线调节阀、
⑽‑
合成氨甲醇洗出口氢气去合成气管线调 节阀、
⑾‑
粗煤气出口去混合器管线流量计、
⑿‑
甲醇系统精洗塔出口去混合器管 线流量计、
⒀‑
混合器出口气体在线分析仪、
⒁‑
粗煤气出口去混合器管线调节阀、
ꢀ⒂‑
甲醇系统精洗塔出口去混合器管线调节阀、
⒃‑
混合器；
22.其中，调节阀采用aria/001表示，流量计用at 001表示。
具体实施方式
23.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。 除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的 普通技术人员通常理解的相同含义。
24.正如前文所述，现有的采用合成氨系统甲醇洗出口氢气与粗煤气系统出口净 化气进行配制合成气比较单一，在合成氨系统甲醇洗检修时导致合成气无法外送， 影响后工序的正常生产问题。因此，本发明提出了一种优化资源配制合成气的工 艺方法,包括：塔体、调节阀、流量计、气体在线分析仪和dcs控制系统。其中， 所述塔体为粗煤气系统co2/h2s洗涤塔、合成氨甲醇洗co2洗涤塔、合成氨甲 醇洗h2s洗涤塔、甲醇系统甲醇洗co2/h2s洗涤塔、甲醇系统甲醇洗精洗塔； 所述调节阀、流量计、气体在线分析仪均设置在塔体气相管线
上，所述调节阀、 流量计、气体在线分析仪均接入dcs控制系统。所述dcs控制系统中设置有 pid控制块，所述pid控制模块能够通过设置p、i、d值控制调节阀实现对塔 体外送气相流量的自动控制。
25.进一步地，所述调节阀、流量计、气体在线分析仪都引入dcs控制系统， 并在dcs控制系统组态上引用pid控制模块，把气体流量值和调节阀给定值引 入pid控制模块的相应引脚。
26.进一步地，所述调节阀、流量计、气体在线分析仪串联设置，且调节阀相对 于流量计更靠近塔体。
27.进一步地，所述调节阀为气动阀门，以便于接收dcs控制系统的控制信息 实现阀门的快速自动化控制。
28.下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的详细说明，应该指出，所述具 体实施例是对本发明的解释而不是限定。
29.实施例一，参考图2，示例一种优化资源配制合成气的工艺方法，包括：1
‑ꢀ
粗煤气系统co2/h2s洗涤塔、2-合成氨系统甲醇洗h2s洗涤塔、3-合成氨系统甲 醇洗co2洗涤塔、6-粗煤气出口去合成气管线流量计、7-合成氨甲醇洗出口氢气 去合成气管线流量计、8-合成气管线气体在线分析仪、9-粗煤气出口去合成气管 线调节阀、10-合成氨甲醇洗出口氢气去合成气管线调节阀。其中，将气体在线 分析仪8引入dcs控制系统，粗煤气出口去合成气管线流量计6与合成氨甲醇 洗出口氢气去合成气管线流量计7也引入dcs系统并按照1.5∶1的比例进行设定， 粗煤气出口去合成气管线流量计6与粗煤气出口去合成气管线调节阀9、合成氨 甲醇洗出口氢气去合成气管线流量计7与合成氨甲醇洗出口氢气去合成气管线 调节阀10引入pid控制系统，通过控制粗煤气出口管线流量自动调整合成氨甲 醇洗出口管线调节阀，从而确保粗煤气出口净化气流量与合成氨甲醇洗出口氢气 流量达到1.5∶1的效果，确保合成气管线内co∶h2＝1∶1。
30.若合成氨系统停运，则使用甲醇系统甲醇洗出口净化气与粗煤气系统出口净 化气进行配比，达到合成气中co∶h2＝1∶1的目的，具体示例如下：
31.实施例二，包括：1-粗煤气系统co2/h2s洗涤塔、4-甲醇系统甲醇洗co2/h2s 洗涤塔、5-甲醇系统甲醇洗精洗塔、11-粗煤气出口去混合器管线流量计、12-甲 醇系统精洗塔出口去混合器管线流量计、13-混合器出口气体在线分析仪、14-粗 煤气出口去混合器管线调节阀、15-甲醇系统精洗塔出口去混合器管线调节阀、 16-混合器。其中，将气体在线分析仪13引入dcs控制系统，粗煤气出口去混 合器管线流量计11与甲醇系统甲醇洗出口去混合器管线流量计12也引入dcs 系统并按照1∶2的比例进行设定，粗煤气出口去混合器管线流量计11与粗煤气 出口去混合器管线调节阀14、甲醇系统精洗塔出口去混合器管线流量计12与甲 醇系统精洗塔出口去混合器管线调节阀15引入pid控制系统，通过控制粗煤气 出口管线流量自动调整甲醇系统精洗塔出口管线调节阀，从而确保粗煤气出口净 化气流量与合成氨精洗塔出口气体流量达到1∶2的效果，确保合成气管线内co∶ h2＝1∶1。
32.实施例三，一种优化资源配制合成气(co∶h2＝1∶1)的系统，包括：粗煤 气系统co2/h2s洗涤塔1、合成氨甲醇洗co2洗涤塔3、合成氨甲醇洗h2s洗涤 塔2、甲醇系统甲醇洗co2/h2s洗涤塔4、甲醇系统甲醇洗精洗塔5、混合器16；
33.所述粗煤气系统co2/h2s洗涤塔1的出口管线、合成氨甲醇洗co2洗涤塔3 出口管线
上分别设置有调节阀和流量计，并都与合成气管线相连；
34.合成气管线上设置有气体在线分析仪；所述合成氨甲醇洗h2s洗涤塔2的 出口管线与合成氨甲醇洗co2洗涤塔3下部的进口管线相连；
35.所述粗煤气系统co2/h2s洗涤塔1的出口管线的支路上还设置有去混合器 管线，所述去混合器管线与混合器16相连，所述甲醇系统甲醇洗精洗塔5的出 口去混合器管线上设置有调节阀和流量计，并与混合器16相连，所述混合器16 出口管线上设置有气体分析仪，并与合成气管线相连，所述甲醇系统甲醇洗 co2/h2s洗涤塔4的出口管线与甲醇系统甲醇洗精洗塔5下部的进口管线相连。
36.在一些具体实施方式中，所述调节阀、流量计、气体在线分析仪都与dcs 控制系统相连。
37.在一些具体实施方式中，dcs控制系统组态上引用pid控制模块，把气体 流量值和调节阀给定值引入pid控制模块的相应引脚。
38.在一些具体实施方式中，所述调节阀、流量计、气体在线分析仪串联设置， 且调节阀相对于流量计更靠近塔体。
39.在一些具体实施方式中，所述调节阀为气动阀门。
40.在一些具体实施方式中，所述气动阀门为普通型气动调节阀。
41.在一些具体实施方式中，所述气体在线分析仪为co和h2在线分析仪。
42.在一些具体实施方式中，所述流量计为孔板式流量计。
43.最后应该说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制 本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人 员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分 进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改 进等，均应包含在本发明的保护范围之内。