去除粗煤氣中co的等溫變換系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及化工領(lǐng)域，具體為一種去除粗煤氣中CO的等溫變換系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)設(shè)計CO變換工藝為四段絕熱技術(shù)，存在工藝流程復(fù)雜、蒸汽消耗量多、熱損失高、設(shè)備投資費用大等缺點，同時來自氣化系統(tǒng)的原料氣中CO含量在68%左右，變換反應(yīng)為放熱過程，一氧化碳含量越高，放出熱量越大，變換爐反應(yīng)溫度不易控制。生產(chǎn)實踐過程發(fā)現(xiàn)，當(dāng)一段爐CO含量超過設(shè)計值時，易引起一段變換爐爐溫超標(biāo)，另一方面，當(dāng)一段及二段變換爐變換反應(yīng)未按照設(shè)計值進(jìn)行反應(yīng)時，極易引起三段及四段變換爐超溫，長時間超溫會導(dǎo)致變換觸媒燒結(jié)，進(jìn)一步降低變換率，影響正常生產(chǎn)，造成經(jīng)濟(jì)損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型旨在避免傳統(tǒng)四段變換工藝變換設(shè)備多、工藝流程復(fù)雜、蒸汽消耗量大、操作控制難度大等缺點，提供一種新型的去除粗煤氣中CO的等溫變換系統(tǒng)。
[0004]本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]一種去除粗煤氣中CO的等溫變換系統(tǒng)，包括1#氣液分離器，所述1#氣液分離器的氣相出口連接變換爐進(jìn)料換熱器的殼程進(jìn)料口，所述變換爐進(jìn)料換熱器的殼程出料口并接制氫裝置的解析氣后同時連接兩臺凈化爐，所述兩臺凈化爐的出口并接后與變換爐進(jìn)料換熱器的管程進(jìn)料口連接，所述變換爐進(jìn)料換熱器的管程出料口連接等溫變換爐的進(jìn)料口，所述等溫變換爐通過汽包將中壓鍋爐水送入其換熱列管內(nèi)，等溫變換爐內(nèi)產(chǎn)生的副產(chǎn)中壓蒸汽通過汽包后一部分送往中壓蒸汽管網(wǎng)、一部分送往等溫變換爐入口原料氣管線(通過并接變換爐進(jìn)料換熱器的管程進(jìn)料口)。
[0006]所述等溫變換爐的出料口與冷凝液加熱器的管程進(jìn)料口連接，所述冷凝液加熱器的管程出料口與冷凝汽化器的進(jìn)料口連接，所述冷凝汽化器的出料口連接深度變換爐的進(jìn)料口，所述深度變換爐的出料口連接鍋爐給水預(yù)熱器的管程進(jìn)料口，所述鍋爐給水預(yù)熱器的管程出料口與低壓蒸汽發(fā)生器的管程進(jìn)料口連接，所述低壓蒸汽發(fā)生器的管程出料口連接冷凝液預(yù)熱器的管程進(jìn)料口，所述冷凝液預(yù)熱器的管程出料口與低壓鍋爐給水預(yù)熱器的管程進(jìn)料口連接，所述低壓鍋爐給水預(yù)熱器的管程出料口與2#氣液分離器的進(jìn)料口連接，所述2#氣液分離器的氣相出口與脫鹽水預(yù)熱器的管程進(jìn)料口連接，所述脫鹽水預(yù)熱器的管程出料口與3#氣液分離器的進(jìn)料口連接，所述3#氣液分離器的氣相出口與變換氣水冷器的管程進(jìn)料口連接，所述變換氣水冷器的管程出料口與4#氣液分離器的進(jìn)料口連接，4#氣液分離器內(nèi)經(jīng)噴水除氨并分離冷凝液后氣相送往低溫甲醇洗系統(tǒng)、液相送汽提塔。
[0007]正常生產(chǎn)過程中，從氣化工段來的3.718MPa、213°C的粗煤氣經(jīng)1#氣液分離器分離粗煤氣中夾帶的冷凝水，經(jīng)變換爐進(jìn)料換熱器換熱溫度升至238°C后與制氫裝置中3.9MPa、40°C的解析氣混合，混合氣(溫度236°C，含CO 66.83% )進(jìn)入兩臺并聯(lián)的凈化爐，除去粗煤氣中有毒氣體及粉塵等，并發(fā)生部分絕熱反應(yīng)，溫度上升至280°C左右，經(jīng)變換爐進(jìn)料換熱器降溫至250°C，并補(bǔ)加部分蒸汽，水汽比為1.174，進(jìn)入等溫變換爐內(nèi)反應(yīng)溫度280°C左右，CO含量降至1.5% (干基)，反應(yīng)后變換氣進(jìn)入冷凝液加熱器(253°C)、冷激汽化器(視情況補(bǔ)加部分蒸汽)，溫度降至約200°C后進(jìn)入深度變換爐，反應(yīng)后溫度208°C，出口變換氣CO降至彡0.4% (干基)，進(jìn)鍋爐給水預(yù)熱器(180°C)、低壓蒸汽發(fā)生器(170°C)、冷凝液預(yù)熱器(166°C )、低壓鍋爐給水預(yù)熱器，溫度降至126°C進(jìn)入2#氣液分離器、脫鹽水預(yù)熱器，溫度降至81°C后，進(jìn)入3#氣液分離器、變換氣水冷器，降溫至40°C，進(jìn)入4#氣液分離器，經(jīng)噴水除氨并分離冷凝液后氣相送往低溫甲醇洗，液相送汽提塔，用0.5MPa低壓蒸汽對冷凝液進(jìn)行汽提，汽提出來的酸性解析氣138°C經(jīng)過解析氣水冷器降溫至40°C送往酸性氣火炬氣，汽提塔底部的冷凝液經(jīng)過2#冷凝液增壓栗加壓至1.0MPa送往氣化工段。
[0008]其中，等溫變換爐內(nèi)發(fā)生等溫變換過程，一方面通過汽包將中壓鍋爐水送至換熱列管，將反應(yīng)過程放出的熱量用水發(fā)生相變副產(chǎn)蒸汽的方法移走，沸水壓力與溫度存在一一對應(yīng)關(guān)系，只需要通過調(diào)節(jié)副產(chǎn)蒸汽管線的調(diào)節(jié)閥，即可控制反應(yīng)溫度，操作簡便快捷。另一方面，水相移走反應(yīng)過程產(chǎn)生的熱量，副產(chǎn)中壓蒸汽，床層反應(yīng)溫度低，溫差小，對催化劑要求較低，杜絕飛溫現(xiàn)象的發(fā)生，延長了催化劑的使用壽命，且催化劑裝填量不受超溫限制，減少了反應(yīng)器和換熱器設(shè)備的數(shù)量，大大地縮短工藝流程，同時反應(yīng)器水汽系統(tǒng)為無動力自然循環(huán)，副產(chǎn)中壓蒸汽一部分送往中壓蒸汽管網(wǎng)，另一部分送往等溫變換爐入口原料氣管線，調(diào)節(jié)入口水汽比，能耗低，操作簡便。
[0009]采用了上述技術(shù)方案后，本實用新型的有益效果是:滿足變換系統(tǒng)出口 CO含量在
0.4%以內(nèi)的同時，縮短工藝流程、降低設(shè)備投資費用、系統(tǒng)運行阻力小、操作簡便易行，杜絕了傳統(tǒng)絕熱變換技術(shù)中一段變換爐在高CO含量情況下爐溫難以控制的問題，適宜廣泛推廣。
【附圖說明】
[0010]圖1表示等溫變換系統(tǒng)的工藝流程圖。
[0011]圖中，1-1#氣液分離器，2-2#氣液分離器，3-3#氣液分離器，4-4#氣液分離器，
5-凈化爐，6-等溫變換爐，7-深度變換爐，8-變換爐進(jìn)料換熱器，9-冷凝液加熱器，10-冷激汽化器，11-低壓蒸汽發(fā)生器，12-冷凝液預(yù)熱器，13-低壓鍋爐給水預(yù)熱器，14-脫鹽水預(yù)熱器，15-變換氣水冷器，16-汽包，17-鍋爐給水預(yù)熱器，18-硫化水冷器，19-升溫硫化風(fēng)機(jī)，20-開工電加熱器，21-冷凝液緩沖罐，22-1#冷凝液增壓栗，23-熱水循環(huán)栗，24-鍋爐水水冷器。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0013]一種去除粗煤氣中CO的等溫變換系統(tǒng)，包括凈化爐、等溫變換爐及相應(yīng)汽包、深度變換爐，降溫用十臺換熱器、氣液分離器、汽提塔、冷凝液緩沖罐、三臺增壓栗及升溫硫化系統(tǒng)等。具體連接關(guān)系如圖1所示，包括1#氣液分離器1，所述1#氣液分離器I的氣相出口連接變換爐進(jìn)料換熱器8的殼程進(jìn)料口，所述變換爐進(jìn)料換熱器8的殼程出料口并接制氫裝置的解析氣后同時連接兩臺凈化爐5，所述兩臺凈化爐5的出口并接后與變換爐進(jìn)料換熱器8的管程進(jìn)料口連接，所述變換爐進(jìn)料換熱器8的管程出料口連接等溫變換爐6的進(jìn)料口，所述等溫變換爐6通過汽包16將中壓鍋爐水送入其換熱列管內(nèi)，等溫變換爐6內(nèi)產(chǎn)生的副產(chǎn)中壓蒸汽通過汽包16后一部分送往中壓蒸汽管網(wǎng)、一部分通過并接變換爐進(jìn)料換熱器8的管程進(jìn)料口送往等溫變換爐入口原料氣管線。
[0014]所述等溫變換爐6的出料口與冷凝液加熱器9的管程進(jìn)料口連接，所述冷凝液加熱器9的管程