一种配套粉煤气化的等温变换并联气冷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CN110921617A(43)申请公布日2020.03.27(21)申请号201911014589.X(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施程亮应钊丛书丽买发宏余攀李群潘兵辉周央田贵春(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气冷变换制合成气工艺及等温变换炉(57)摘要本发明涉及到一种配套粉煤气化的等温变换并联气冷变换制合成气工艺及等温变换炉，包括下述步骤：来自粉煤气化装置的粗煤气分离出冷凝液、换热、脱毒后分为三股，第一股净化气为非变换气，第三股净化气送入等温变换炉进行变换反应，汽包内的锅炉水作为等温变换炉的取热介质，副产3.5～6.0MPa(G)中压饱和蒸汽；出等温变换炉的第一变换气回收热量预热中压锅炉水；第二股净化气进入气冷变换炉进行变换反应，中压饱和蒸汽作为气冷变换炉的取热介质，出气冷变换炉的第二变换气回收热量后与第一变换气和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。CN110921617ACN110921617A权利要求书1/2页1.一种配套粉煤气化的等温变换并联气冷变换制合成气工艺，其特征在于包括下述步骤：来自粉煤气化装置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出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得到的净化气分为三股，其中占总量15％～35v％第一股净化气为非变换气，占总量15％～35v％第二股净化气送入气冷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等温变换炉内将反应热带走，同时副产3.5～6.0MPa(G)中压饱和蒸汽；等温变换炉出口得到温度为260℃～320℃的第一变换气进入中压锅炉水预热器与中压锅炉水换热，3.5～6.0MPa(G)的中压锅炉水预热到230℃～250℃后分为两股分别送入汽包和中压蒸汽发生器，第一变换气温度降为200℃～220℃；等温变换炉副产的3.5～6.0MPa(G)中压饱和蒸汽返回汽包分液后送入所述气冷变换炉内；所述气冷变换炉内设置有换热管束，来自所述等温变换炉和所述中压蒸汽发生器的中压饱和蒸汽汇流后作为取热介质进入所述气冷变换炉内的换热管束，被过热到350℃～420℃，过热后的中压蒸汽送下游用户；气冷变换炉出口得到温度为370℃～450℃的第二变换气先送入中压蒸汽发生器副产3.5～6.0MPa(G)中压饱和蒸汽，温度降为330℃～400℃，然后进入粗煤气加热器与粗煤气换热，温度降为220℃～250℃，再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℃～250℃，自身温度降为200℃～220℃，然后与来自所述中压锅炉水预热器的第一变换气及所述第一股净化气混合后得到粗合成气，再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气冷变换制合成气工艺，其特征在于所述第一股净化气输送管线上设有流量计和第一流量控制阀，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气冷变换制合成气工艺，其特征在于所述第三股净化气管线上设有流量计和第二流量控制阀，用于分配去气冷变换炉及等温变换炉的净化气流量。4.根据权利要求3所述的配套粉煤气化的等温变换并联气冷变换制合成气工艺，其特征在于所述汽包的安装位置高于所述等温变换炉，所述汽包内的锅炉水通过自然循环方式进入所述等温变换炉。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气冷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