一种低水气比预变串等温CO变换工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102887481A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102887481A(43)申请公布日2013.01.23(21)申请号201210378068.4(22)申请日2012.10.08(71)申请人中国石油化工集团公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中石化宁波工程有限公司中石化宁波技术研究院有限公司(72)发明人许仁春邹杰唐永超涂林(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.C01B3/16(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书77页页附图附图55页(54)发明名称一种低水气比预变串等温CO变换工艺(57)摘要本发明涉及到一种低水气比预变串等温CO变换工艺，其特征在于包括下述步骤：粗煤气气液分离换热升温至190℃～230℃，除去杂质，调节温度为200～220℃、水/干气摩尔比为0.19～0.23，送入预变换炉进行初步变换，出预变换炉的预变混合气再次调节水气比，送入等温炉进行深度变换反应。与现有技术相比较，本发明变换流程短，阻力小，节省后系统的压缩功，降低了能耗；使用等温变换炉替代了至少两级绝热变换炉，减少了变换炉台数，节省了设备投资，且反应容易控制。CN102874ACN102887481A权利要求书1/2页1.一种低水气比预变串等温CO变换工艺，其特征在于包括下述步骤：气化工序送来的粗煤气首先进入气液分离器分离出液相，进入粗煤气换热器与来自等温变换炉的变换混合气换热至190℃～230℃，然后和来自管网的温度为400℃、压力为4.0Mpa的中压过热蒸汽充分混合后进入脱毒槽除去粗煤气中的杂质；控制进入脱毒槽的粗煤气温度为200～220℃、水/干气摩尔比为0.19～0.23；由脱毒槽出来的粗煤气进入预变换炉进行初步的变换反应，控制进入预变换炉的粗煤气水/干气摩尔比为0.19～0.23、温度为200～220℃，控制预变换炉内催化剂空速为5000～7000，出预变换炉的预变混合气温度为360℃～390℃，CO干基体积含量约为34％～38％；向预变混合气中补充来自管网的温度为400℃、压力为4.0Mpa的中压过热蒸汽和等温变换自产的温度251℃，压力4.0Mpa的中压饱和蒸汽，调节预变混合气水/干气摩尔比为0.50～0.55，进入气液混合器中；同时向气液混合器中补入215℃中压锅炉给水对预变混合气激冷增湿，并再次微调预变混合气的水/干气摩尔比以及温度，使气液混合器的出口气体的温度降至245℃～255℃、水/干气摩尔比为0.60～0.70，然后进入等温变换炉进行深度变换，控制等温变换炉内催化剂空速为1000～3000，等温变换炉的温度为250～270℃。等温变换炉正常反应温度控制在250℃左右，允许反应温度有10℃～20℃的波动。出等温变换炉的等温变换气温度为260℃～270℃，CO干基体积含量为1.0％～1.5％，等温变换气进入粗煤气预热器加热粗煤气后送下游进行余热回收；等温变换炉内换热管的进口连接汽包的锅炉给水出口，锅炉给水在等温变换炉内吸热后变成压力4.0Mpa、温度251℃的中压饱和蒸汽，该中压饱和蒸汽进入汽包分离出液相后由汽包顶部送出全部混入预变混合气中，汽包底部排出的液相通过自循环方式进入等温变换炉中循环使用；同时由界区向汽包内补充中压锅炉给水，以维持汽包液位的稳定。2.根据权利要求1所述的低水气比预变串等温CO变换工艺，其特征在于所述的等温变换炉包括：炉体，为封闭壳体，炉体的顶部设有反应气入口和检修人孔，炉体的上部侧壁上设有冷却水出口，炉体底部设有冷却水入口；换热管束，设置在所述炉体内，由多根相互平行的换热管组成；气体分布器，设置在所述炉体内，进入炉体内的气体经气体分布器均流后进入催化剂床层；上管板和下管板，连接在所述气体分布器的上、下两端，其上设有多个管孔，各换热管的两端分别插设在上、下管板上对应的管孔内；气体收集器，用于收集反应后的合成气，纵向设置在所述炉体中部；其特征在于：所述炉体包括可拆卸连接在一起的上段、中段和下段，所述炉体的顶部还设有变换气出口；所述气体收集器的下端连接所述下管板，所述上管板上设有连接孔，所述气体收集器的上端穿过该连接孔可拆卸连接出气管；该出气管的另一端穿过所述的变换气出口并外露于所述炉体；所述上管板的上方密封连接环形上封头，所述下管板密封连接所述炉体并位于所述中2CN102887481A权利要求书2/2页段和所述下段之间。3.根据权利要求1所述的低水气比预变串等温CO变换工艺，其特征在于所述气体分布器包括可拆卸连接在一起的多个分段，并且各分段又有两个半圆筒可拆卸连接构成。4.根据权利要求2所述的低水气比预变串等温CO变换工艺，其特征在于各所述分段均包括有外