一种粉煤气化产物粗合成气CO耐硫变换工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102732329A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102732329A(43)申请公布日2012.10.17(21)申请号201210191007.7(22)申请日2012.06.12(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号(72)发明人李自强江利民任军平杨伟怀周永松潘亚虎李谟盆胡跃飞任诚唐锡忠(74)专利代理机构岳阳市科明专利事务所43203代理人彭乃恩陈庆元(51)Int.Cl.C10K3/04(2006.01)C10J3/46(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图33页(54)发明名称一种粉煤气化产物粗合成气CO耐硫变换工艺(57)摘要本发明涉及一种粉煤气化产物粗合成气CO耐硫变换工艺，采用低、高水/气混合流程。第一段采用低水/气工艺和低水/汽催化剂，通过控制粗合成气中的水/气来控制预变换炉反应的深度和床层的热点温度，达到在不发生甲烷化副反应的条件下，将含高浓度CO粗合成气在低水/气的工艺条件下实施变换反应。后续各段采用高水/气工艺，第二段一次性中压过热蒸汽和适量工艺冷凝液，使合成气的水/气达到1.30-1.35，提供足够的变换反应推动力，达到控制变换出口CO含量的目的。该工艺不仅具有低水/气流程操作条件温和、运行平稳、无甲烷化副反应发生、能大幅度降低蒸汽用量等优点，还具有高水/气流程能较好控制较低变换出口CO含量的优点。CN102739ACN102732329A权利要求书1/1页1.一种粉煤气化产物粗合成气CO耐硫变换流程工艺，其特征是采用低、高水/气耐硫变换流程混合工艺，第一段采用低水/气比工艺，粗合成气进一段变换前不喷入蒸汽和淬冷水，加热至催化剂起始反应温度以上后直接进入一段进行变换反应，在二段前一次性添加中压过热蒸汽和适量工艺冷凝液，使合成气的水/气达到1.30-1.35，随后分段进行绝热变换反应，段间通过换热、废热锅炉副产中、低压蒸汽、喷入冷凝液等方式移走热量和控制下一段入口温度，最终变换出口CO含量不高于0.4%。2.根据权利要求1所述粉煤气化产物粗合成气CO耐硫变换工艺，其特征在于第一段变换炉采用低水/气工艺，水/气为0.15-0.20，利用粗合成气中自带的水蒸气来完成CO变换反应。3.根据权利要求1所述粉煤气化产物粗合成气CO耐硫变换工艺，其特征在于从二段变换炉开始采用高水/气工艺，提供足够的反应推动力，控制变换出口CO含量。4.根据权利要求1所述粉煤气化产物粗合成气CO耐硫变换工艺，其特征在于在催化剂活性晚期在粗合成气中喷少量蒸汽。5.根据权利要求1所述粉煤气化产物粗合成气CO耐硫变换工艺，其特征在于所述的第一段变换炉催化剂是起始反应温度低，低温活性较好的低水/气耐硫变换催化剂。6.根据权利要求1所述粉煤气化产物粗合成气CO耐硫变换工艺，其特征在于所述后续各段变换炉采用高水/气催化剂。2CN102732329A说明书1/3页一种粉煤气化产物粗合成气CO耐硫变换工艺技术领域[0001]本发明属于含CO的工业气体领域，具体涉及一种粉煤气化产物粗合成气耐硫变换工艺。背景技术[0002]耐硫变换工艺按入口水/气控制来分主要有高水/气工艺、全低水/气工艺等两大类。目前国内粉煤气化产物粗合成气耐硫变换多采用高水/气工艺，即粗合成气在变换之前一次性添加中压过热蒸汽和适量工艺冷凝液，使合成气的水/气达到1.30-1.35，随后分段进行绝热变换反应，段间通过换热、废锅副产中、低压蒸汽、喷入冷凝液等方式移走热量和控制下一段入口温度，最终变换出口CO含量不高于0.4%。该工艺流程可以抑制一段变换炉甲烷化副反应、反应推动力大、催化剂装填量少、变换出口CO含量低，但由于一段变换炉催化剂在高水/气和高温的苛刻条件下运行，催化剂使用寿命短，存在工艺蒸汽消耗高，设备腐蚀等问题。[0003]少量厂家采用低水/气工艺，即在各段反应炉前喷入少量中压蒸汽和少量淬冷水，控制工艺第一段水/气最高不超过0.3，其他各段水/气最高不超过0.5，最高热点温度不超过400,段间通过换热、废锅副产低压蒸汽、喷入冷凝液等方式移走热量和控制下一段入口温度和水/气。该工艺流程充分利用粉煤气化（废锅流程）产物粗合成气中水含量低的特点，通过控制粗合成气中的水/气来控制各变换炉反应的深度，进而控制床层的热点温度，达到在热点温度较低的条件下，即在不会发生甲烷化副反应的条件下，将高浓度CO部分变换，在各变换炉入口配入大量的淬冷水，从而降低中压蒸汽消耗，但该工艺存在反应推动力不够、不利于反应平衡、变换出口CO含量高、原料损耗严重等问题，对于后续工段配备的是甲烷化炉脱除碳氧化合物的工艺流程问题更显突出。[0004]本发明提供了一种粉煤气化产物