水煤浆气化制甲醇变换系统及变换方法.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CN110407169A(43)申请公布日2019.11.05(21)申请号201910808951.4(22)申请日2019.08.29(71)申请人陕西聚能新创煤化科技有限公司地址719000陕西省榆林市榆阳区上郡南路祉园小区1号楼4单元602室(72)发明人刘杰刘建国王军龙吴晓晨陈立闫慧唐乐(74)专利代理机构西安佩腾特知识产权代理事务所(普通合伙)61226代理人张倩(51)Int.Cl.C01B3/14(2006.01)C01B3/16(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称水煤浆气化制甲醇变换系统及变换方法(57)摘要本发明属于煤化工技术领域，涉及一种水煤浆气化制甲醇变换系统及变换方法，包括分离器、变换炉、蒸汽过热器以及废锅；分离器的入口与粗煤气相连；分离器的顶部出口分别与变换炉的壳程入口以及废锅的管程入口相连；变换炉管程出口至过热蒸汽管网；变换炉的壳程出口设置两个出口管路，一个出口管路与蒸汽过热器的壳程入口相连；所述蒸汽过热器的管程入口与废锅的壳程出口相连；废锅的壳程入口与锅炉水管相连；水煤浆气化制甲醇变换系统还包括蒸汽管路；蒸汽管路分别与变换炉的管程入口以及蒸汽过热器的管程入口相连。本发明系统运行稳定，变换效果好，催化剂使用周期延长，高位热得以高效量化、合理利用。CN110407169ACN110407169A权利要求书1/2页1.一种水煤浆气化制甲醇变换系统，其特征在于：所述水煤浆气化制甲醇变换系统包括分离器(1)、变换炉(4)、蒸汽过热器(3)以及废锅(2)；所述分离器(1)上设置有入口、顶部出口以及底部出口；所述变换炉(4)、蒸汽过热器(3)以及废锅(2)上均设置有管程入口、壳程入口、管程出口以及壳程出口；所述分离器(1)的顶部出口分别与变换炉(4)的壳程入口以及废锅(2)的管程入口相连；所述变换炉(4)管程出口至过热蒸汽管网；所述变换炉(4)的壳程出口设置两个出口管路，一个出口管路与蒸汽过热器(3)的壳程入口相连；所述蒸汽过热器(3)的管程入口与废锅(2)的壳程出口相连；废锅(2)的壳程入口与锅炉水管相连。2.根据权利要求1所述的水煤浆气化制甲醇变换系统，其特征在于：所述水煤浆气化制甲醇变换系统还包括蒸汽管路；所述蒸汽管路分别与变换炉(4)的管程入口以及蒸汽过热器(3)的管程入口相连。3.根据权利要求2所述的水煤浆气化制甲醇变换系统，其特征在于：所述水煤浆气化制甲醇变换系统还包括第一换热器(5)以及第二换热器(6)；所述分离器(1)顶部出口经过第一换热器(5)与变换炉(4)的壳程入口相连；所述蒸汽管路经第二换热器(6)与变换炉(4)管程入口相连；所述变换炉(4)壳程出口管路经第二换热器(6)。4.根据权利要求3所述的水煤浆气化制甲醇变换系统，其特征在于：所述变换炉(4)为螺旋管换热式变换炉；所述变换炉(4)壳程内设置有催化剂床层；所述催化剂床层设置为上下两层。5.根据权利要求4所述的水煤浆气化制甲醇变换系统，其特征在于：所述催化剂床层为耐硫变换催化剂床层。6.一种基于权利要求1-5任一所述的水煤浆气化制甲醇变换系统的变换方法，其特征在于：所述变换方法是：1)水煤浆气化的粗煤气从分离器的入口进入分离器(1)中，经水煤气分离后分为两路，一路是部分经水煤气分离后的粗煤气进入废锅(2)的管程后送至变换后系统制甲醇系统；一路是部分经水煤气分离后的粗煤气进入步骤2)；2)部分水煤气分离后的粗煤气经第一换热器(5)进入变换炉(4)壳程中，在催化剂床层的催化剂作用下，发生变换反应；同时饱和蒸汽从蒸汽管路经第二换热器(6)进入变换炉管程中，将变换炉壳程中的热量进行转移以控制变换炉壳程中变换反应的温度；经变换炉(4)变换后的粗煤气从变换炉(4)的壳程出口流出后，部分经变换的粗煤气经第二换热器(6)换热后送入变换后系统进行制甲醇；部分经变换的粗煤气进入步骤3)；3)部分经变换的粗煤气进入蒸汽过热器(3)的壳程中；来自外管的饱和蒸汽通过蒸汽管路进入蒸汽过热器(3)的管程，同时废锅(2)壳程出来的过热锅炉水进入蒸汽过热器(3)的管程；蒸汽过热器(3)壳程中部分经变换的粗煤气与蒸汽过热器(3)管程中饱和蒸汽进行过热交换后从蒸汽过热器(3)底部的壳程出口至变换后系统进行制甲醇；蒸汽过热器(3)管程出口的过热蒸汽送至系统蒸汽管网。7.根据权利要求6所述的水煤浆气化制甲醇变换方法，其特征在于：所述水煤浆气化的粗煤气为蒸汽和干气的混合气；所述干气包括CO、H2、CO2、以及余气；所述余气是N2、CH4以及H2S气体。8.根据权利要求6所述的水煤浆气化制甲醇变换方法，其特征在于：所述水煤浆气化的2CN110407169A权利要求书2/2页粗煤