一种配套水煤浆气化的绝热并等温CO变换技术.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CN109279574A(43)申请公布日2019.01.29(21)申请号201811162825.8(51)Int.Cl.(22)申请日2018.09.30C01B3/16(2006.01)C01B3/14(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)发明人唐永超亢万忠许仁春徐洁石翔黄怡傅晓欢邢加博甄崇汀胡程晟(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7页附图5页(54)发明名称一种配套水煤浆气化的绝热并等温CO变换技术(57)摘要本发明涉及一种配套水煤浆气化的绝热并等温CO变换技术，包括等温变换炉，等温变换炉内设有两组换热管；来粗合成气除液、换热、脱毒后分为两股，分别进入1#绝热变换器和等温变换炉内进行一次变换反应，一次变换气换热后进入2#绝热变换器进行二次变换反应；等温变换炉内采用锅炉水取热；对出所述绝热变换炉的二次变换气中的CO干基含量进行监测，当二次换变换气中的CO干基含量大于0.4v％时，关闭第一组换热管，仅第二组换热管工作；以满足后期催化剂的活性温度要求，同时维持蒸汽管网和产率的恒定。CN109279574ACN109279574A权利要求书1/2页1.一种配套水煤浆气化的绝热并等温CO变换技术，包括等温变换炉(4)，所述等温变换炉(4)中设有多根换热管，所述换热管的入口通过锅炉水管道连接汽包(9)的锅炉水出口，各所述换热管的出口通过蒸汽回收管道连接所述汽包(9)的蒸汽入口；其特征在于：所述换热管包括多根第一换热管和多根第二换热管，各所述第一换热管组成第一组换热管；各所述第二换热管组成第二组换热管；各第一换热管(41)的内腔横截面的面积之和为各第二换热管(42)内腔的横截面的面积之和的15～60％；对应地，所述锅炉水管道有两根；各所述第一换热管的入口连接第一锅炉水管道(91)，各所述第二换热管的入口连接第二锅炉水管道(92)；所述第一锅炉水管道(91)上设有阀门；来自水煤浆气化装置温度230～250℃、压力6.0～6.5MPaG的粗合成气，CO干基含量40～50％，水气摩尔比为1.3～1.5，送入气液分离器，分离出液相，换热至260℃～310℃后，脱除粗合成气中的杂质，分为两股；第一股粗合成气占粗合成气总量的10～20％，送入1#绝热变换炉(5)进行一次变换反应，出1#绝热变换炉的一级变换气温度为400℃～450℃，CO干基含量约为3％～8％，汇入由等温变换炉送出的一级变换气中；第二股粗合成气送入所述等温变换炉(4)进行一次变换反应；所述汽包(9)内的4.0～5.5MPaG、温度为250～270℃的中压锅炉水从第一锅炉水管道(91)和第二锅炉水管道(92)分别进入各所述第一换热管和各所述第二换热管内，与等温变换炉中变换反应所产生的热量进行换热，生成压力为6.4～8.7MPaG、温度为280～300℃的饱和蒸汽，从蒸汽收集管道返回所述汽包(9)；控制等温变换炉内反应温度为290℃～340℃；控制等温变换炉内副产中压蒸汽流量与进入等温变换炉内的粗合成气流量的摩尔比为1:5～1:8；出等温变换炉的一级变换气中CO干基含量为1％～4％，与来自1#绝热变换炉(5)的一级变换气汇合后换热至230℃～280℃，送入2#绝热变换炉继续变换反应；出2#绝热变换炉的变换气温度为250℃～300℃，CO干基含量小于0.4％，回收热量后送至下游；对出所述绝热变换炉(8)的二次变换气中的CO干基含量进行监测，当二次换变换气中的CO干基含量大于0.4v％时，关闭所述第一锅炉水管道(91)上的阀门，所述第一组换热管不工作，仅第二组换热管工作；所述汽包(9)内的压力为6.4～8.7MPaG、温度为280～300℃的锅炉水从第二锅炉水管道进入第二组换热管，换热后得到压力为6.4～8.7MPaG、温度为280～300℃的饱和蒸汽，从第二蒸汽管道(94)返回所述汽包(9)。2.根据权利要求1所述的配套水煤浆气化的绝热并等温CO变换技术，其特征在于出所述1#绝热变换炉5的一级变换气先进入中压蒸汽过热器(6)冷却至290℃～340℃后，再汇入所述等温变换炉(4)送出的一级变换气中；并流后的两股一级变换气进入进出料换热器加2与粗合成气换热至250℃～300℃，经1#低压蒸汽发生器冷却至230℃～280℃，送入所述的2#绝热变换炉(8)。3.根据权利要求2所述的配套水煤浆气化的绝热并等温CO变换技术，其特征在于来自界区的低压锅炉水分别进入1#低压蒸汽发生器与一次变换气换热、进入2#低压蒸汽发生器与二级变换气换