一种配套粉煤气化的等温变换并联绝热变换制合成气工艺及等温变换炉.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CN110921620A(43)申请公布日2020.03.27(21)申请号201911014632.2(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)发明人吴艳波徐洁邹杰许仁春应钊买发宏李群丛书丽潘兵辉汤海波周央(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8页附图6页(54)发明名称一种配套粉煤气化的等温变换并联绝热变换制合成气工艺及等温变换炉(57)摘要本发明涉及一种配套粉煤气化的等温变换并联绝热变换制合成气工艺及等温变换炉，其特征在于包括下述步骤：来自粉煤煤气化装置的粗煤气经分液、换热、脱毒后分为三股；其中第三股净化气送入等温变换炉进行变换反应，锅炉水作为等温变换炉的取热介质，副产中压饱和蒸汽，出等温变换炉的第一变换气分为两股，第一股第一变换气回收热量后送出界外，第二股第一变换气与第二股净化气汇流后一起进入绝热变换炉进行变换反应；出绝热变换炉的第二变换气回收热量后与第一股第一变换气及第一股净化气混合后得到粗合成气，粗合成气回收热量后送下游。CN110921620ACN110921620A权利要求书1/2页1.一种配套粉煤气化的等温变换并联绝热变换制合成气工艺，其特征在于包括下述步骤：来自粉煤煤气化装置的190℃～220℃、3.0～4.5MPa(G)、水气摩尔比为0.5～1.0的粗煤气经粗煤气进料分离器分离冷凝液后进入粗煤气加热器，加热到220℃～270℃后进入脱毒槽，脱除杂质后的净化气分为三股；其中占总量15v％～35v％的第一股净化气作为非变换气，占总量15v％～35v％的第二股净化气送入绝热变换炉进行变换反应，剩余的第三股净化气送入等温变换炉进行变换反应；所述等温变换炉内设置有换热管束，汽包内的锅炉水作为取热介质进入所述等温变换炉内的换热管束内带走反应热，副产的3.5～6.0MPa(G)中压饱和蒸汽返回所述汽包分液后进入中压蒸汽过热器过热到350℃～420℃送下游用户；在等温变换炉出口得到260℃～320℃的第一变换气分为两股，其中占总量70v％～95v％的第一股第一变换气进入中压锅炉水预热器，将3.5～6.0MPa(G)的中压锅炉水预热到220℃～250℃后送入汽包，第一股第一变换气温度降为190℃～260℃；剩余的第二股第一变换气与所述第二股净化气汇流后一起进入所述绝热变换炉；出绝热变换炉的410℃～450℃的第二变换气进入中压蒸汽过热器，过热所述中压饱和蒸汽，第二变换气温度降为340℃～390℃，然后进入粗煤气加热器与粗煤气换热，温度降为220℃～260℃后，与来自中压锅炉水预热器的第一股第一变换气及所述第一股净化气混合后得到粗合成气，进入低压蒸汽过热器，将0.4～1.0MPa(G)的低压饱和蒸汽过热到180℃～230℃，粗合成气温度降为210℃～240℃，进入低压蒸汽发生器，副产0.4～1.0MPa(G)的低压饱和蒸汽，粗合成气温度降为170℃～200℃送下游。2.根据权利要求1所述的配套粉煤气化的等温变换并联绝热变换制合成气工艺，其特征在于所述第一股净化气的输送管线上设有流量计和流量控制阀，通过调节第一股净化气的流量控制所述粗合成气中的H2和CO的摩尔比为2.0～3.0。3.根据权利要求1或2所述的配套粉煤气化的等温变换并联绝热变换制合成气工艺，其特征在于所述出等温变换炉的第二股第一变换气管线上设有流量计和流量控制阀，通过调节第二股第一变换气的流量来控制所述绝热变换炉入口原料气中CO干基浓度为40v％～50v％。4.根据权利要求3所述的配套粉煤气化的等温变换并联绝热变换制合成气工艺，其特征在于所述第二股净化气管线上设有流量计和流量控制阀，用于分配去绝热变换炉及等温变换炉的净化气流量。5.如权利要求1至4任一项所述的配套粉煤气化的等温变换并联绝热变换制合成气工艺所使用的等温变换炉，其特征在于包括炉体、设置在所述炉体内的催化剂框以及设置在所述催化剂框内的多根换热管，所述催化剂框内还设有合成气收集管道，所述催化剂框与所述合成气收集管道之间的空腔形成反应腔；各所述换热管布置在多个同心圆周线上，各所述换热管在各自的圆周线上均匀布置，并且各所述换热管在各自圆周线上的排布间距自外向内逐渐变大；各所述换热管的入口分别连接各自对应的冷却水分布管，各所述冷却水分布管均连通冷却水输送管道；各所述换热管的出口分别连接各自对应的汽水收集分布管，各所述汽水收集分布管均连通蒸汽输送管道；2