一种等温变换串绝热变换的CO变换工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102887480A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102887480A(43)申请公布日2013.01.23(21)申请号201210377596.8(51)Int.Cl.(22)申请日2012.10.08C01B3/16(2006.01)(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)发明人许仁春施程亮徐洁唐永超涂林(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)发明名称一种等温变换串绝热变换的CO变换工艺(57)摘要本发明涉及到一种等温变换串绝热变换的CO变换工艺，其特征在于包括下述步骤：粗煤气进行气液分离、换热、脱毒后分成两股，占体积总量20％～40％的第一股进入等温变换炉内进行等温变换，出等温变换炉的变换气与剩余的第二股粗煤气混合得到一变混合气；调节一变混合气温度为245℃～255℃，水/干气摩尔比为0.75～0.85后送入第一绝热变换炉进行绝热变换反应得到二变混合气，二变混合气温度降至230℃～240℃，水/干气摩尔比为0.35～0.40后进入第二绝热变换炉继续进行变换反应。与现有技术相比较，本发明取消了预变炉，使用等温变换炉首先对部分高浓度CO进行变换，等温变换炉操作温度温和且不会出现超温问题，催化剂使用寿命长，操作费用低，变换单元运行稳定。CN102874ACN102887480A权利要求书1/2页1.一种等温变换串绝热变换的CO变换工艺，其特征在于包括下述步骤：首先对上游气化工序送来的粗煤气进行气液分离，分离出液相的粗煤气进入粗煤气换热器与二变混合气换热至250℃～255℃，水/干气摩尔比为0.85～0.95，然后进入脱毒槽内脱除粗煤气中的杂质，脱毒后的粗煤气分成两股，占体积总量20％～40％的第一股进入等温变换炉内进行等温变换，控制等温变换炉内催化剂的空速为1000～3000，等温变换炉第温升为10℃～20℃；出等温变换炉的变换气温度为250℃～270℃，CO干基体积含量为2％～3％，然后与剩余的第二股粗煤气混合得到一变混合气。所述等温变换炉内换热管束的入口通过循环水泵连接汽包的中压锅炉给水出口，由汽包向等温变换炉提供冷却水用于移走反应热，维持等温变换炉内温度恒定；所述中压锅炉给水吸收热量变成中压饱和蒸汽从等温变换炉内换热管束的出口排出返回汽包内进行气液分离。从汽包顶部排出的中压饱和蒸汽全部混入所述的一变混合气中用于对一变混合气进行增湿，随后向所述的一变混合气内混入中压过热蒸汽后进入气液混合器进行充分混合，调节一变混合气温度为245℃～255℃，水/干气摩尔比为0.75～0.85；如果所述的一变混合气的温度和湿度有轻微偏差，可向气液混合气中补入少量的中压锅炉给水，对进入第一绝热变换炉的一变混合气温度和湿度进行微调，使一变混合气的温度调节为245℃～255℃，水/干气摩尔比为0.75～0.85；然后送入第一绝热变换炉进行绝热变换反应得到二变混合气，控制第一绝热变换炉内催化剂空速为1000～3000；出第一绝热变换炉的二变混合气体温度为420℃～430℃，CO干基体积含量为6％～7％，水/干气摩尔比为0.35～0.40。出第一绝热变换炉的二变混合气进入蒸汽过热器与从中压废锅所送来的中压蒸汽换热后进入中压废锅与中压锅炉给水换热产生蒸汽，出中压废锅的二变混合气温度降至230℃～240℃，水/干气摩尔比为0.35～0.40。进入第二绝热变换炉继续进行变换反应，控制第二绝热变换内催化剂空速为1000～3000，出第二绝热变换炉的三变混合气温度为270℃～275℃，CO干基体积含量约为1％～1.5％；三变混合气进入锅炉给水换热器预热由界区送来的温度为130℃，压力5.0Mpa(G)的中压锅炉给水，将中压锅炉给水预热至230℃后送去中压废锅；三变混合气温度降至215℃～225℃，送至下游。上述冷却水用量与粗煤气用量摩尔比2～4。2.根据权利要求1所述的等温变换串绝热变换的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：2CN102887480A权利要求书2/2页