一種使用co氣體變換和冷卻的裝置變換和冷卻co氣體的工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種CO氣體的變換工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)受石油資源日趨緊張影響，我國(guó)煤化工進(jìn)入快速發(fā)展階段。鑒于氣流床煤氣化技術(shù)具有對(duì)煤質(zhì)要求低、合成氣有效組分高及運(yùn)行費(fèi)用低等諸多優(yōu)點(diǎn)，成為現(xiàn)代煤氣化技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域。
[0003]CO變換工藝廣泛應(yīng)用在合成氨裝置和制氫裝置上，屬于凈化工藝的一個(gè)主要部分，其工藝位置設(shè)置在氣化或轉(zhuǎn)化工序之后。不同的變換工藝主要體現(xiàn)在變換反應(yīng)段數(shù)，反應(yīng)溫度、熱量回收三方面的變化，這主要取決于變換催化劑的性能，工業(yè)生產(chǎn)采用的制氫原料、制氫工藝、后續(xù)凈化工藝等因素。
[0004]傳統(tǒng)的CO變換工藝的余熱回收一般采取淬冷增濕，以潛熱的形式把反應(yīng)熱用在其它工序的變換氣再沸騰器上，設(shè)有設(shè)置其他熱回收裝置；節(jié)能型流程則取消了淬冷，增設(shè)脫碳用噴射蒸汽發(fā)生器，同時(shí)盡量多的采用多個(gè)變換氣再沸器回收低變氣廢熱，并用低壓鍋爐給水加熱器把低變的顯熱和潛熱充分回收起來(lái)，不設(shè)置其它熱回收裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有CO氣體變換和冷卻的工藝方法將CO氣體變換為4的效率低，不能滿(mǎn)足甲醇合成中對(duì)4的要求和熱回收率低的問(wèn)題，而提供一種使用CO氣體變換和冷卻的裝置變換和冷卻CO氣體的工藝方法。
[0006]一種使用CO氣體變換和冷卻的裝置變換和冷卻CO氣體的工藝方法，是按以下步驟完成的:
[0007]將粗煤氣壓縮機(jī)內(nèi)溫度為90°C、壓力為4.0MPa的粗煤氣通入到除油器中進(jìn)行除油，經(jīng)過(guò)除油器除油后的粗煤氣從預(yù)熱變換器第一入口端進(jìn)入到預(yù)熱變換器中，預(yù)熱變換器中的粗煤氣與來(lái)自次中壓余熱回收器中的變換氣換熱至160°C，溫度為160°C的粗煤氣從預(yù)熱變換器第一出口端和主熱變換器第一入口端進(jìn)入到主熱變換器中，主熱變換器中的溫度為160°C的粗煤氣與來(lái)自中壓余熱回收器中的變換氣在主熱變換器中換熱至230°C，溫度為230°C的粗煤氣從主熱變換器第一出口端出來(lái)進(jìn)入到第一變換爐中進(jìn)行變換反應(yīng)，在第一變換爐中進(jìn)行變換反應(yīng)得到的變換氣的溫度為400°C，CO的含量為27%?28% ;
[0008]溫度為400 0C，CO的含量為27 %?28 %的變換氣從第一變換爐的出口端進(jìn)入到中壓余熱回收器中，在中壓余熱回收器中冷卻至300°C，再?gòu)闹袎河酂峄厥掌鞯某隹诙撕椭鳠嶙儞Q器第二入口端進(jìn)入到主熱變換器中，在主熱變換器中冷卻至240°C，從熱變換器第二出口端出來(lái)，進(jìn)入到分離器中；變換氣經(jīng)分離器分離后進(jìn)入到第二變換爐中，在第二變換爐中進(jìn)行變換反應(yīng)后得到的變換氣的溫度為300°C，CO的含量為18.6% ;
[0009]溫度為300°C，CO的含量為18.6%的變換氣從第二變換爐中出來(lái)，進(jìn)入到次中壓余熱回收器中，在次中壓余熱回收器冷卻至280°C，再?gòu)拇沃袎河酂峄厥掌鞒鰜?lái)，從預(yù)熱變換器第二入口端進(jìn)入到預(yù)熱變換器中，從預(yù)熱變換器中出來(lái)進(jìn)入到鍋爐給水預(yù)熱器中，再?gòu)腻仩t給水預(yù)熱器中出來(lái)進(jìn)入到脫鹽水預(yù)熱器中進(jìn)行處理，經(jīng)脫鹽水預(yù)熱器處理后進(jìn)入到冷卻器中進(jìn)行處理，得到溫度為40°C，CO含量為21.29%的變換氣；
[0010]溫度為40°C，CO含量為21.29%的變換氣從冷卻器出來(lái)后，再?gòu)南窗狈蛛x塔入口端進(jìn)入到洗氨分離塔中進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)洗氨分離塔處理后再進(jìn)入到汽提塔中，從汽提塔出來(lái)后再進(jìn)入到凝液換熱器中，再?gòu)哪簱Q熱器的出口端和凝液冷卻器入口端進(jìn)入到凝液冷卻器中，經(jīng)過(guò)凝液冷卻器冷卻后，一部分變換氣從凝液冷卻器第二出口端出來(lái)，從洗氨分離塔第二入口端進(jìn)入到洗氨分離塔中進(jìn)行處理，一部分變換氣從凝液冷卻器第一出口端出來(lái)，從冷卻器第二入口端進(jìn)入到冷卻器中，剩余變換氣從凝液冷卻器第三出口端出來(lái)，進(jìn)入到氣化循環(huán)水管，即完成使用CO氣體變換和冷卻的裝置變換和冷卻CO氣體的工藝。
[0011]一種用于CO氣體變換和冷卻的裝置包括粗煤氣壓縮機(jī)、除油器、預(yù)熱變換器、主熱變換器、次中壓余熱回收器、中壓余熱回收器、第一變換爐、分離器、第二變換爐、鍋爐給水預(yù)熱器、脫鹽水預(yù)熱器、冷卻器、洗氨分離塔、汽提塔、凝液換熱器、凝液冷卻器和氣化循環(huán)水管；
[0012]所述的預(yù)熱變換器包括預(yù)熱變換器第一入口端、預(yù)熱變換器第二入口端、預(yù)熱變換器第一出口端和預(yù)熱變換器第二出口端；
[0013]所述的主熱變換器包括主熱變換器第一入口端、主熱變換器第二入口端、主熱變換器第一出口端和主熱變換器第二出口端；
[0014]所述的凝液冷卻器包括凝液冷卻器入口端、凝液冷卻器第一出口端、凝液冷卻器第二出口端和凝液冷卻器第三出口端；
[0015]所述的洗氨分離塔包括洗氨分離塔入口端、洗氨分離塔第一出口端和洗氨分離塔第二入口端；
[0016]所述的冷卻器包括冷卻器入口端、冷卻器第一出口端和冷卻器第二出口端；
[0017]所述的粗煤氣壓縮機(jī)的出口端與除油器的入口端相連通；除油器的出口端與預(yù)熱變換器第一入口端相連通；預(yù)熱變換器第一出口端與主熱變換器第一入口端相連通；主熱變換器第一出口端與第一變換爐的入口端相連通；第一變換爐通過(guò)中壓余熱回收器與主熱變換器第二入口端相連通；主熱變換器第二出口端與分離器的入口端相連通；分離器的出口端與第二變換爐的入口端相連通，第二變換爐通過(guò)次中壓余熱回收器與預(yù)熱變換器第二入口端相連通；預(yù)熱變換器第二出口端與鍋爐給水預(yù)熱器的入口端相連通；鍋爐給水預(yù)熱器的出口端與脫鹽水預(yù)熱器的入口端相連通；脫鹽水預(yù)熱器的出口端通過(guò)冷卻器與洗氨分離塔入口端相連通；洗氨分離塔第一出口端通過(guò)汽提塔與凝液換熱器相連通；凝液換熱器的出口端與凝液冷卻器入口端相連通；凝液冷卻器第一出口端與冷卻器第二出口端相連通；凝液冷卻器第二出口端與洗氨分離塔第二入口端相連通；凝液冷卻器第三出口端與氣化循環(huán)水管相連通。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
[0019]一、本發(fā)明蒸汽消耗低；
[0020]二、本發(fā)明變換爐入口溫度低、降低了設(shè)備的厚度；
[0021]三、本發(fā)明在第一變換爐和第二變換爐中設(shè)有催化劑層，填裝耐硫觸媒催化劑，耐硫觸媒含有1.8% CoO和8.0% MoO，催化劑填裝量大大減少，降低了床層阻力，提高了變換爐的設(shè)備能力；
[0022]四、本發(fā)明設(shè)備操作平穩(wěn)，克服了中溫變換的冷熱病，減少了設(shè)備尺寸，降低了設(shè)備費(fèi)用；
[0023]五、本發(fā)明提尚了有機(jī)硫的轉(zhuǎn)化能力；
[0024]六、本發(fā)明解決現(xiàn)有CO氣體變換和冷卻的裝置將CO氣體變換為H2的效率低的問(wèn)題，變換后的氣體能滿(mǎn)足甲醇合成裝置的需求；本發(fā)明熱回收率高；
[0025]七、本發(fā)明利用中壓余熱回收器回收反應(yīng)熱，副產(chǎn)4.9MPa的飽和蒸汽，飽和蒸汽的產(chǎn)率為17t/h ；
[0026]八、本發(fā)明利用次中壓余熱回收器冷卻至280°C，副產(chǎn)2.6MPa的飽和蒸汽，飽和蒸汽的產(chǎn)率為10.2t/h ；
[0027]九、本發(fā)明利用鍋爐給水預(yù)熱器預(yù)熱鍋爐給水，回收能量；
[0028]十、本發(fā)明利用脫鹽水預(yù)熱器預(yù)熱脫鹽水，回收能量。
[0029]本發(fā)明適用于CO氣體變換反應(yīng)。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為【具體實(shí)施方式】一所述的一種用于CO氣體變換和冷卻的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]【具體實(shí)施方式】一:本實(shí)施方式是一種使用CO氣體變換和冷卻的裝置變換和冷卻CO氣體的工藝方法，是按以下步驟完成的:
[0032]將粗煤氣壓縮機(jī)I內(nèi)溫度為90°C、壓力為4.0MPa的粗煤氣通入到除油器2中進(jìn)行除油，經(jīng)過(guò)除油器2除油后的粗煤氣從預(yù)熱變換器第一入口端3-1進(jìn)入到預(yù)熱變換器3中，預(yù)熱變換器3中的粗煤氣與來(lái)自次中壓余熱回收器5中的變換氣換熱至160°C，溫度為160°C的粗煤氣從預(yù)熱變換器第一出口端3-3和主熱變換器第一入口端4-1進(jìn)入到主熱變換器4中，主熱變換器4中的溫度為160°C的粗煤氣與來(lái)自中壓余熱回收器6中的變換氣在主熱變換器4中換熱至230°C，溫度為230°C的粗煤氣