一种配套粉煤气化的多股流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CN110921619A(43)申请公布日2020.03.27(21)申请号201911014610.6C01B3/16(2006.01)(22)申请日2019.10.24(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)发明人徐洁吴艳波亢万忠许仁春鞠剑相红霞肖章平左晶文(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(51)Int.Cl.C01B3/14(2006.01)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多股流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多股流CO等温变换工艺及等温变换炉，其特征在于来自上游的粗煤气分为非变换气和变换气；所述变换气回收热量、分离出冷凝液后进入2#气冷变换炉加热，脱除杂质后的净化气分为三股；三股净化气分别进入等温变换炉和气冷变换炉进行变换反应，生成的变换气混合后回收热量，再分股分别进入不同的设备回收不同梯度的热量后，与非变换气混合，得到合成气作为原料气送去下游。CN110921619ACN110921619A权利要求书1/2页1.一种配套粉煤气化的多股流CO等温变换工艺，其特征在于包括下述步骤：来自粉煤气化装置的190℃～220℃、3.0～4.5MPaG、水气比为0.5～1.0的粗煤气分为两股，其中占总量8～55v％的一股粗煤气为非变换气；剩余的为变换气；所述变换气经1#低压蒸汽发生器回收热量后，副产0.4MPaG～1.0MPaG的低压饱和蒸汽，变换气温度降为185℃～210℃，经进料分离器分离出冷凝液后进入2#气冷变换炉作为取热介质进行预热，被加热到220℃～270℃，进入脱毒槽脱除杂质后的净化气分为三股；占总量40～70v％的第一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换热管束内将反应热带走，副产3.0～6.0MPaG中压饱和蒸汽，中压饱和蒸汽返回所述汽包分液后与1#中压蒸汽发生器副产的中压饱和蒸汽汇合送至1#气冷变换炉作为取热介质，得到温度为350℃～420℃的中压过热蒸汽；占变换气总量5～20v％的第三股净化气进入2#气冷变换炉进行变换反应；2#气冷变换炉变换反应热用于预热变换气，出2#气冷变换炉的温度为230℃～320℃的第三变换气与等温变换炉出口第一变换气混合；占变换气总量23～43v％的第二股净化气进入1#气冷变换炉进行变换反应；出1#气冷变换炉的温度为370℃～450℃的第二变换气进入1#中压蒸汽发生器，副产3.0～6.0MPaG的中压饱和蒸汽，第二变换气温度降为240℃～320℃；然后与等温变换炉出口第一变换气及2#气冷变换炉出口第三变换气混合成混合气；所述混合气分两股，占总量7～25v％的第一股混合气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℃，第一股混合气温度降为200℃～250℃；剩余的第二股混合气进入中压锅炉水预热器，用于预热中压锅炉水，混合气温度降为200℃～250℃；换热后的两股混合气再次汇合，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0.4MPaG～1.0MPaG的低压饱和蒸汽，温度降为160℃～190℃后进入气液分离器，出气液分离器的非变换气与来自3#低压蒸汽发生器出口的温度为160℃～190℃的混合气混合后得到合成气，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所述配套粉煤气化的多股流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，通过检测进料气液分离器出口变换气温度调节第一调温副线内粗煤气流量，从而控制粗煤气的水气比在0.5～1.0之间。3.根据权利要求2所述配套粉煤气化的多股流CO等温变换工艺，其特征在于所述粗煤气中CO干基含量大于等于60v％。4.根据权利要求3所述配套粉煤气化的多股流CO等温变换工艺，其特征在于所述粗煤气中CO干基含量为60～80v％。5.如权利要求1至4任一项所述配套粉煤气化的多股流CO等温变换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，2CN110921619A权利要求书2/2页并且各