一种配套粉煤气化的CO等温变换工艺及等温变换炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111086972A(43)申请公布日2020.05.01(21)申请号201911014631.8(51)Int.Cl.(22)申请日2019.10.24C01B3/14(2006.01)C01B3/16(2006.01)(71)申请人中石化宁波工程有限公司地址315103浙江省宁波市高新区院士路660号申请人中石化宁波技术研究院有限公司中石化炼化工程(集团)股份有限公司(72)发明人吴艳波徐洁许仁春相红霞石翔吴宗城池胜李垚洪杨留振(74)专利代理机构宁波诚源专利事务所有限公司33102代理人刘凤钦权利要求书2页说明书9页附图6页(54)发明名称一种配套粉煤气化的CO等温变换工艺及等温变换炉(57)摘要本发明涉及一种配套粉煤气化的CO等温变换工艺及等温变换炉，其特征在于包括下述步骤：来自上游粉煤气化的粗煤气分为非变换气和变换气；所述变换气经热量回收、气液分离、脱毒后形成净化气又分为两股，第一股净化气送入等温变换炉进行变换反应，第二股净化气依次进入1#气冷变换炉和2#气冷变换炉进行变换反应；出所述等温变换炉的等温变换气回收热量后与出2#气冷变换炉的二次变换气混合，回收热量后与回收热量后的非变换气混合得到合成气，控制合成气中的H2和CO的摩尔比为2.0～3.0。CN111086972ACN111086972A权利要求书1/2页1.一种配套粉煤气化的CO等温变换工艺，其特征在于包括下述步骤：来自上游温度为190℃～220℃、压力为3.0～4.5MPaG、水气比为0.5～1.0的粗煤气分为两股，第一股8～55v％的粗煤气为非变换气；剩下的第二股45～92v％的粗煤气为变换气；所述第二股粗煤气回收热量后温度降为185℃～210℃，水气比大于0.5，分离出冷凝液后进入2#气冷变换炉作为取热介质换热至220℃～270℃，进入脱毒槽脱除杂质后得到净化气；出所述脱毒槽的净化气分为两股，占总量45～70v％的第一股净化气送入等温变换炉进行变换反应，剩余的第二股净化气送入1#气冷变换炉进行变换反应；出所述1#气冷变换炉的一次变换气温度为370℃～450℃，进入1#中压蒸汽发生器，副产3.0～6.0MPaG中压饱和蒸汽，一次变换气温度降为240℃～400℃，然后进入低压蒸汽过热器，将0.4MPaG～1.0MPaG的低压饱和蒸汽过热到180℃～250℃，变换气温度降为240℃～300℃，进入2#气冷变换炉再次进行变换反应，生成二次变换气；所述等温变换炉采用循环水取热，副产3.0～6.0MPaG中压饱和蒸汽；中压饱和蒸汽经汽包分液后与1#中压蒸汽发生器副产蒸汽汇合送至1#气冷变换炉过热至350℃～420℃，过热后的中压蒸汽送下游用户；出等温变换炉的温度为260℃～320℃的等温变换气与2#气冷变换炉出口二次变换气混合形成混合气，进入中压锅炉水预热器，用于预热中压锅炉给水，混合气温度降为200℃～280℃，然后进入3#低压蒸汽发生器，副产0.4MPaG～1.0MPaG的低压饱和蒸汽，混合气温度降为160℃～190℃；200℃～250℃的非变换气进入2#低压蒸汽发生器副产0.45MPaG～1.0MPaG的低压饱和蒸汽，温度降为160℃～190℃，分离出凝液后与来自3#低压蒸汽发生器出口的温度为160℃～190℃的混合气混合得到合成气，控制合成气中的H2和CO的摩尔比为2.0～3.0。2.根据权利要求1所述的配套粉煤气化的CO等温变换工艺，其特征在于所述粗煤气中的CO干基体积含量为60％～80％。3.根据权利要求1或2所述的配套粉煤气化的CO等温变换工艺，其特征在于所述变换气进入1#低压蒸汽发生器回收热量，副产0.4MPaG～1.0MPaG的低压饱和蒸汽，然后进入所述进料气液分离器分离出凝液后再进入所述脱毒槽。4.根据权利要求3所述的配套粉煤气化的CO等温变换工艺，其特征在于所述1#低压蒸汽发生器并联有第一调温副线，通过检测所述进料气液分离器出口第二粗煤气温度控制所述第一调温副线中粗煤气流量从而控制第二粗煤气水气比在0.5～1.0之间。5.根据权利要求4所述的配套粉煤气化的CO等温变换工艺，其特征在于所述1#气冷变换器的入口管线与所述2#气冷变换器的入口管线之间连接有第二调节副线，用于调节进入所述2#气冷变换炉的进口CO浓度，所述第二调节副线内的流量占所述第二粗煤气流量的3v％～10v％。6.根据权利要求5所述的配套粉煤气化的CO等温变换工艺，其特征在于所述1#气冷变换炉和/或所述2#气冷变换炉为内部设置有换热管束的径向变换炉，催化剂装填在炉内的催化剂框和换热管束之间。7.如权利要求1至6任一项所述的配套粉煤气化的CO等温变换工艺所使用的等温变换2CN111086972A权利要求书