调节变换系统温度的变换反应工艺.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CN107777664A(43)申请公布日2018.03.09(21)申请号201610753034.7(22)申请日2016.08.29(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址255400山东省淄博市临淄区124信箱齐鲁石化公司科技处(72)发明人赵庆鲁余汉涛田兆明白志敏齐焕东王昊姜建波薛红霞(74)专利代理机构青岛发思特专利商标代理有限公司37212代理人王燕(51)Int.Cl.C01B3/48(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称调节变换系统温度的变换反应工艺(57)摘要本发明属于耐硫变换催化剂变换反应技术领域，具体涉及一种调节变换系统温度的变换反应工艺。所述变换反应工艺包括2-3个预变催化剂运行周期，1个预变催化剂运行周期包括预变催化剂运行初期、预变催化剂运行中期、预变催化剂运行后期。本发明在原来第一副线的基础上，再增加一条工艺气第二副线，其目的主要是根据预变换催化剂和一变催化剂的不同运行阶段，通过控制未经预变炉前置换热器直接进入预变炉的工艺气比例，合理调节进入预变炉的工艺气温度，进而控制预变炉和一变炉催化剂床层的热点温度，发挥催化剂的最佳活性，从而延长预变催化剂和一变催化剂运行周期30％以上。CN107777664ACN107777664A权利要求书1/1页1.一种调节变换系统温度的变换反应工艺，其使用的装置包括预变炉(3)、一变炉(4)、换热器(7)及第一副线(1)，第一副线(1)是换热器(7)主管路的支线，第一副线(1)连接在换热器(7)两侧的主管路上，其特征在于：换热器(7)两侧的主管路上还设置与第一副线(1)并联的第二副线(2)；所述变换反应工艺包含2-3个预变催化剂运行周期，1个预变催化剂运行周期结束后，更换预变催化剂开始下一个周期，2-3个预变催化剂运行周期结束后，更换一变催化剂；1个预变催化剂运行周期包括以下步骤：A、预变催化剂运行初期：开启第一副线(1)和第二副线(2)，提高未经换热器(7)换热的工艺气比例，控制预变炉(3)入口工艺气温度保持在露点温度以上15-25℃区间；B、预变催化剂运行中期：关闭第一副线(1)或第二副线(2)，调节未经换热器(7)换热的工艺气比例，控制预变炉(3)入口工艺气温度保持在露点温度以上25-35℃区间；C、预变催化剂运行后期：关闭第一副线(1)和第二副线(2)，使工艺气完全经过换热器(7)进入预变炉(3)，控制预变炉(3)入口工艺气温度保持在露点温度以上35-40℃区间。2.根据权利要求1所述的调节变换系统温度的变换反应工艺，其特征在于：第一副线(1)上设置第一流量调节阀(9)。3.根据权利要求1所述的调节变换系统温度的变换反应工艺，其特征在于：第二副线(2)设置第二流量调节阀(6)。4.根据权利要求1所述的调节变换系统温度的变换反应工艺，其特征在于：换热器(7)主管线上设置换热器阀门(8)。2CN107777664A说明书1/5页调节变换系统温度的变换反应工艺技术领域[0001]本发明属于耐硫变换催化剂变换反应技术领域，具体涉及一种调节变换系统温度的变换反应工艺。背景技术[0002]近年来，由于扩能改造以及成品油加氢要求的提高，炼厂对氢气的需求量增大，一些与之配套的煤制氢装置的运行负荷不断提高，导致变换单元耐硫变换催化剂的装填量也必须随之增加，才能满足高负荷工艺气的变换要求。[0003]一氧化碳变换反应是放热反应，从热力学角度而言，较低的反应温度有利于提高变换反应的深度，可以降低反应产物中CO的平衡浓度；从热力学角度而言，提高反应温度能够加快反应速度，利于变换反应的快速进行，但当长时间在过高的温度下运行时，耐硫变换催化剂的结构、活性以及使用寿命会受到不利影响。因此，对耐硫变换催化剂来讲，将反应温度控制在适宜的范围内，能够更好的发挥催化剂性能。[0004]含预变换装置的德士古水煤浆气化CO变换工艺一般为“预变+一变+二变+三变”模式，现有的工业装置在各变换炉之间大多配有温度调节装置。其中，工艺气在进入预变炉之前，首先经过一个预变炉的前置换热器，与一变炉出口的高温变换气换热以提高工艺气温度，工艺气预热后再进入预变炉。然而，随着生产负荷的不断提高以及在特殊工况下，这种换热方式存在诸多问题，主要体现在：新催化剂投用初期，变换活性高，反应放热量大，经过换热器换热后的工艺气温度过高，高温的工艺气进入预变炉，导致预变催化剂投用初期即在高温下运行，后续无法通过提温操作提高预变催化剂活性，影响预变催化剂和一变催化剂的使用寿命。[0005]虽然一些装置在换热器两端配有含流量调节阀的副线，部分工艺气可不经过换热器换热进入预变炉，但副线的设计口径小流量往往偏小，在实际生产操作中，即使将流