专利名称：：分流式等温耐硫变换工艺及其设备的制作方法
技术领域：
：本发明属于气体净化领域，涉及一种用于煤制气体中，采用Co-Mo宽温耐硫变换催化剂，使一氧化碳和水蒸汽发生变换反应生成氢气和二氧化碳的分流式等温耐硫变换工艺和设备。本发明适用于煤制合成天然气、煤制合成油、煤制混合醇、煤制甲醇等大型和超大型变换装置。
背景技术：
：近年来，煤化工制合成气快速发展，不同的下游产品对合成气中H2/C0比例的要求不同，一般采用变换反应调整气体组成。一氧化碳(CO)变换装置在煤制合成天然气、煤制合成油、煤制混合醇、煤制甲醇等装置中起着重要作用，变换的能耗在产品的总能耗中占有相当的比例。对变换工艺、变换设备进行创新、优化，特别是目前新的煤气化工艺煤气中一氧化碳含量很高，在研究变换对策并降低蒸汽消耗的同时，尽可能回收利用变换反应产生的高、低位能是现代化大型和超大型煤化工装置节能减排的一个重要目标。传统的C0耐硫变换工艺，变换反应是在绝热反应器(变换炉)中进行的，一般是多级变换，存在以下弊端1、变换级数多，设备多，阻力降大，投资大；2、大部分催化剂处在较高的出口温度下(基本是热点温度)运行，寿命短；3、反应器温度控制困难，容易出现超温、飞温，对变换炉压力壳体和下游设备影响大，对装置安全运行造成隐患；4、催化剂硫化过程复杂，且容易发生硫化超温；5、需要另外的开工加热器(明火或蒸汽加热)，以便对催化剂进行升温、硫化和再生等；6、由于受绝热温升的影B向，反应器出口C0浓度受反应平衡制约，难以达到较低的水平；7、反应温升会使反应器的温度超出催化剂活性范围，导致催化剂表面的活性组分熔结，比表面积大幅度下降，活性下降，甚至无法使用；8、变换炉尺寸大，热回收的流程复杂。中国专利公开号CN1429764A公开了"一种C0等温耐硫变换工艺"，经分析该等温耐硫变换工艺实用性不大，并存在如下问题1、该发明中采用的列管式反应器催化剂装填系数低，催化剂装量少，不适合于大型化和超大型化装置；内置盘管式反应器比冷面小，移热困难，而且同平面温差大，容易造成局部过热，不适用于高C0含量的煤气变换；2、采用一段等温变换进行深度变换，或者副产蒸汽压力低，热回收效率差；或者汽气比大，即消耗大量蒸汽，产生大量废水；采用二段或三段等温变换，设备多，系统复杂，投资大；3、副产饱和蒸汽不能作为动力蒸汽使用，实际热回收效果不好；4、未考虑高C0含量气体变换大量反应热的移出阻碍问题，即自然循环无法实现高通量热量的移出。
发明内容本发明所要解决的技术问题之一在于克服现有技术中存在的不足，提供一种新的CO分流式等温耐硫变换工艺，其通过流程上分流式，来解决变换副产蒸汽的过热、绝热变换炉温升过大、汽气比过大和废水量过大等问题。在工艺上采用强制循环移热方法，来解决大4放热量、大热通量的移热问题，以降低热点温度，适应高CO煤气的变换。本发明所要解决的技术问题之二在于克服现有技术中存在的不足，提供一种新的CO分流式等温耐硫变换设备，其绝热变换反应器可以是轴向的，也可以是轴径向的；等温变换炉可以是轴向的，也可以是轴径向的；采用催化剂装填系数大的变换炉内件型式，例如板壳式，解决催化剂装量大和设备大型化问题；在管道安装布置上解决变换炉和下游换热设备的管道连接存在安全隐患或投资过大的问题。作为本发明第一方面的分流式等温耐硫变换工艺，其特征在于，从界外来的原料煤气分流成至少两部分，其中第一部分原料煤气配入过热蒸汽，将温度提高至200-30(TC后进入第一级变换反应步骤进行变换反应，产出第一变换气，其余部分被送入下一级变换反应步骤进行变换反应。所述第一部分原料煤气的体积为界外来的原料煤气体积的10-40%。所述下一级变换反应步骤至少包括一第二级变换反应步骤，其余部分原料气至少还被分出第二部分原料气，并与第一变换气混合进入第二级变换反应步骤进行变换反应，产出第二变换气。所述第一级变换反应步骤为绝热变换反应步骤，该第一级变换反应步骤出来的第一变换气温度为400-50(TC，温度为400-50(TC的第一变换气送入一蒸汽过热器回收热量，温度降为250-35(TC的第一变换气与第二部分原料煤气混合成温度为200-30(TC混合气体送入第二级变换反应步骤进行变换反应。所述第二级变换反应步骤为等温变换反应步骤，该第二级变换反应步骤出来的第二变换气温度为250-35(TC，第二变换气送入一锅炉给水预热器回收热量，经过锅炉给水预热器回收热量后送至热回收冷却系统分离出最终变换气和冷凝液；所述等温变换反应步骤副产2.5-9.OMPaG中压饱和蒸汽，该中压饱和蒸汽被泵采用强制循环移热方式送入汽包，通过该汽包分离出副产中压饱和蒸汽，分离出的副产中压饱和蒸汽被送入所述蒸汽过热器过热至350-45(TC送出，锅炉给水预热器预热的锅炉用水被送入汽包。所述第二级变换反应步骤为绝热变换反应步骤，第二级变换反应步骤出来的第二变换气温度温度为400-50(TC，第二变换气送入一废热锅炉与进入废热锅炉内的预热后的锅炉用水进行热交换后送入一锅炉给水预热器回收热量，经过锅炉给水预热器回收热量后送至热回收冷却系统分离出最终变换气和冷凝液；锅炉给水预热器预热后的锅炉用水送入废热锅炉副产2.5-9.OMPaG中压饱和蒸汽，副产中压饱和蒸汽被送入所述蒸汽过热器过热至350-45(TC送出。或者所述第一级变换反应步骤为等温变换反应步骤，第一级变换反应步骤出来的第一变换气的温度为250-35(TC，送入一锅炉给水预热器回收热量，经过锅炉给水预热器回收热量后送至热回收冷却系统分离出最终变换气和冷凝液；所述等温变换反应步骤副产2.5-9.OMPaG中压饱和蒸汽，该中压饱和蒸汽被泵采用强制循环移热方式送入汽包，通过该汽包分离出副产中压饱和蒸汽送出。作为本发明第二方面的分流式等温耐硫变换设备，至少包括一第一变换反应器和一锅炉给水预热器以及热回收冷却系统，第一变换反应器的第一变换气出口管与锅炉给水预热器进气口连接，锅炉给水预热器出气口与所述热回收冷却系统连接；第一变换反应器的原料气入口接原料煤气。从界外来的原料煤气分流成至少两部分，其中第一部分原料煤5气配入过热蒸汽，将温度提高至200-30(TC后进入通过第一变换反应器的原料气入口进入第一变换反应器进行变换反应，产出第一变换气，其余部分被送入下一级变换反应器进行变换反应；第一变换气通过第一变换气出口管送入所述锅炉给水预热器回收热量后，通过管线再送入所述热回收冷却系统分离出变换气和冷凝器。在本发明一个实施例中，所述的分流式等温耐硫变换设备还包括一汽包，所述第一变换反应器为等温变换反应器，所述第一变换反应器通过一由泵及管线构成的强制循环移热回路与汽包连接，所述锅炉给水预热器的锅炉给水管与汽包连接，向汽包输送预热后的锅炉给水；第一部分原料煤气配入过热蒸汽，将温度提高至200-30(TC后通过第一变换反应器的原料气入口进入第一变换反应器进行变换反应，产出第一变换气，第一变换气通过第一变换气出口管送入所述锅炉给水预热器回收热量后，再送入所述热回收冷却系统分离出变换气和冷凝器；第一变换反应器副产中压饱和蒸汽，副产中压饱和蒸汽通过强制循环移热回路送入汽包进行分离，所述汽包分离出的中压饱和蒸汽通过汽包的蒸汽出口管送出。在本发明另一个实施例中，所述的分流式等温耐硫变换设备还包括一第二变换反应器、一蒸汽过热器、一汽包，其中第一变换反应器为绝热变换反应器，第二变换反应器为等温变换反应器，其中第一变换反应器的第一变换气出口管与蒸汽过热器的第一变换气入口管直接，蒸汽过热器的第一变换气输送管与第二变换反应器的原料气入口连接，第二变换反应器的原料气入口还接原料煤气；所述第二变换反应器通过一由泵及管线构成的强制循环移热回路与汽包连接，第二变换反应器的第二变换气出口管与锅炉给水预热器进气口连接，所述锅炉给水预热器的锅炉给水管与汽包连接，向汽包输送预热后的锅炉给水；汽包的蒸汽出口管接蒸汽过热器的中压饱和蒸汽入口，蒸汽过热器的中压过热蒸汽出口管送出中压过热蒸汽。第一部分原料煤气配入过热蒸汽，将温度提高至200-30(TC后通过第一变换反应器的原料气入口进入第一变换反应器进行变换反应，产出第一变换气，第一变换气通过第一变换气出口管送入蒸汽过热器，与送入的中压饱和蒸汽进行热交换，蒸汽过热器产出的中压过热蒸汽由中压过热蒸汽出口管送出，经过回收热量后的第一变换气通过第一变换气输送管输送至第二变换反应器的原料气入口，与其余部分的原料煤气混合后进入第二变换反应器进行变换反应，产出第二变换气，第二变换气通过第二变换反应器的第二变换气出口管送入所述锅炉给水预热器回收热量后，再送入所述热回收冷却系统分离出变换气和冷凝器；第二变换反应器副产中压饱和蒸汽，副产中压饱和蒸汽通过强制循环移热回路送入汽包进行分离，所述汽包分离出的中压饱和蒸汽通过汽包的蒸汽出口管送至蒸汽过热器进行过热，蒸汽过热器产出的中压过热蒸汽通过蒸汽过热器的中压过热蒸汽出口管送出。在本发明又一个实施例中，所述的分流式等温耐硫变换设备还包括一第二变换反应器、一蒸汽过热器、一废热锅炉，其中第一变换反应器和第二变换反应器均为绝热变换反应器，其中第一变换反应器的第一变换气出口管与蒸汽过热器的第一变换气入口管直接，蒸汽过热器的第一变换气输送管与第二变换反应器的原料气入口连接，第二变换反应器的原料气入口还接原料煤气；所述第二变换反应器的第二变换气出口管与废热锅炉的第二变换气入口管直连，废热锅炉的第二变换气输送管与锅炉给水预热器进气口连接，所述锅炉给水预热器的锅炉给水管与废热锅炉的给水口连接，向废热锅炉输送预热后的锅炉给水；废热锅炉的蒸汽出口管接蒸汽过热器的中压饱和蒸汽入口，蒸汽过热器的中压过热蒸汽出口管送出中压过热蒸汽。第一部分原料煤气配入过热蒸汽，将温度提高至200-30(TC后通过第一变换反应器的原料气入口进入第一变换反应器进行变换反应，产出第一变换气，第一变换气通过第一变换气出口管送入蒸汽过热器，与送入的中压饱和蒸汽进行热交换，蒸汽过热器产出的中压过热蒸汽由中压过热蒸汽出口管送出，经过回收热量后的第一变换气通过第一变换气输送管输送至第二变换反应器的原料气入口，与其余部分的原料煤气混合后进入第二变换反应器进行变换反应，产出第二变换气，第二变换气通过第二变换反应器的第二变换气出口管送入所述废热锅炉回收热量后，再送入所述热回收冷却系统分离出变换气和冷凝器；废热锅炉副产中压饱和蒸汽，副产中压饱和蒸汽通过蒸汽出口管送至蒸汽过热器进行过热，蒸汽过热器产出的中压过热蒸汽通过蒸汽过热器的中压过热蒸汽出口管送出。所述的绝热变换反应器为轴向型变换反应器或轴径向型变换反应器。所述等温变换反应器为立式管壳式、立式冷管式、立式板式、卧式管壳式、卧式冷管式、卧式板式等温变换反应器中的一种。由于采用了如上的技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下特点(1)本发明流程上采用分流式流程布置，绝热变换负荷由副产蒸汽的过热要求确定，加入蒸汽量满足变换率要求和满足绝热变换控制温升要求，达到加入蒸汽量最少、产生废水量最少、热回收流程简单的目的。(2)分流式的流程布置，解决变换副产蒸汽的过热问题，同时将变换负荷在等温变换炉上，使得催化剂上产生的应力最小，催化剂处于较为缓和的等温反应过程中，可以延长催化剂的使用寿命。(3)绝热反应器采用轴向或轴径向变换反应器结构，提高催化剂装填系数，有利于装置大型化，同时也降低催化剂床层的阻力降。(4)等温变换反应器为立式管壳式、立式冷管式、立式板式、卧式管壳式、卧式冷管式、卧式板式等温变换反应器中的一种，使等温变换反应器的催化剂既可以装在立式或卧式板壳式反应器的换热板之间，也可以装在立式或卧式管壳式反应器的换热管中，也可以装在立式或卧式冷管式反应器的压力容器中，采用这种特殊等温变换反应器结构的目的是为了快速移走CO变换反应过程中产生的热量，从而达到催化剂床层等温的目的。具体是对于板壳式反应器而言，催化剂装填在换热板之间，板中用于走锅炉给水和蒸汽的混合物。当反应产生大量的热时，底部进口的水部分变成蒸汽，在换热板中形成汽液两相。由于水的汽化作用，使得反应过程中产生的热量可以通过锅炉给水蒸发产生蒸汽的方式移走。整个换热板中的压力基本一致和稳定，可以保证水的汽化温度或汽液两相温度是恒定的，由此实现催化剂床层温度的恒定。对于管壳式反应器而言，催化剂装填在换热管内，管外走锅炉给水和蒸汽的混合物。当反应产生大量的热时，底部进口的水部分变成蒸汽，在管间形成汽液两相。由于水的汽化作用，使得反应过程中产生的热量可以通过锅炉给水蒸发产生蒸汽的方式移走。整个管间的压力基本一致和稳定，可以保证水的汽化温度或汽液两相温度是恒定的，由此实现催化剂床层温度的恒定。对于冷管式反应器而言，催化剂装填在换热管间，管内走锅炉给水和蒸汽的混合物，即冷管完全埋在催化剂床层中。当反应产生大量的热时，底部进口的水部分变成蒸汽，在管内形成汽液两相。由于水的汽化作用，使得反应过程中产生的热量可以通过锅炉给水蒸发产生蒸汽的方式移走。整个管内的压力基本一致和稳定，可以保证水的汽化温度或汽液两相温度是恒定的，由此实现催化剂床层温度的恒定。(5)工艺上等温变换反应器采用强制循环移热，用于移走变换反应热的介质是水，即所谓的锅炉给水_蒸汽系统，副产中压过热蒸汽(2.59.0MPaG)，采用泵强制循环把锅炉给水打进等温变换反应器；强制循环可以避免水汽化时的膜状沸腾、促进变换炉催化剂迅速移热，降低热点和床层温度；而且因为强制循环，装置操作负荷弹性大，即变换炉内移热循环的建立和负荷没有关系，这和自然循环完全不同。因此本发明特别适合于CO含量高的原料气的变换。离开等温变换反应器的锅炉给水和蒸汽的汽液两相通过管道和等温变换反应器外部的汽包连接，汽包中汽液分离，气体为副产的中压饱和蒸汽，液体和补充的锅炉给水一起进入变换炉继续吸收热量部分汽化。因此，可以通过调节汽包的压力即水蒸发的温度来调节催化剂床层的温度而达到等温和可控的目的，在任何操作条件下，特别是在开车、低负荷运行和事故工况下，水循环系统可保证催化剂床层温度稳定。另外，强制循环可以把部分新鲜锅炉给水补充在循环泵的入口，即可以控制循环水入变换炉的温度，改变下部出口催化剂的温度，从而改变变换反应平衡，进一步提高变换率。而自然循环只能把锅炉给水全部补入汽包，入变换炉的水温度是饱和的恒定的，因此变换率受产汽压力的限制。(6)采用蒸汽加入锅炉给水循环回路从变换炉冷侧对催化剂床层进行升温，不需额外的加热器；强制循环可以保证升温硫化快速平稳。催化剂硫化简单，迅速且无过热危险，不易产生硫化超温。(7)绝热变换反应器和下游换热器直接连接(类似于氨合成塔和下游换热器的直接连接)，取消连接管道，降低下封头和法兰的设计温度，投资降低。同时解决变换炉超温、飞温问题和出口管道的安全问题；换热设备的特殊设计保证换热器的安全问题。(8)进绝热变换反应器的小部分煤气，配入过热蒸汽(300450°C)，满足绝热变换炉进口温度要求(200300°C)、变换率要求和绝热变换炉控制温升要求；出绝热变换反应器的变换气温度40050(TC，进入蒸汽过热器回收热量，满足副产蒸汽过热的要求(300450°C)，变换气温度降低(250350°C)。(9)催化剂床层的温度分布符合变换放热反应的动力学要求，催化剂处于最佳的工作状态。(10)消除由绝热温升而产生的平衡对出口CO浓度的限制，在相同条件下，出口CO含量明显低于传统绝热耐硫变换。(11)绝热或等温催化剂床层采用轴向(大型变换装置)或轴径向(超大型变换装置)内件结构，降低催化剂床层的阻力降。(12)变换气和分流的大部分原料煤气混合，稀释原料煤气中CO浓度；同时变换气中蒸汽含量可满足进一步变换要求。本发明的耐硫变换工艺和设备，可以匹配不同造气方法产生的粗煤气作为原料。常用的造气方法包括渣油部分氧化、水煤浆气化、干煤粉气化、鲁奇炉或BGL煤气化、流化床气化等等。本发明特别适合处理CO含量高的粗煤气变换，例如GSP干煤粉气化法生产的高CO含量的粗煤气，干基CO组成可以达到70%以上。对于CO含量低的低温变换，本发明也能适用。本发明的工艺和设备，适应耐硫变换操作温度范围20050(TC、压力范围2.010.OMPaG，工艺气硫化氢含量^0.01%(v)，汽气比为02.0。出口变换气中(H2_C02)/(CO+C02)可以为2(煤制甲醇装置或煤制合成油装置)，或2.02.5(煤制混合醇装置)，或3.0(煤制合成天然气装置)，或者更高(合成氨装置或制氢装置)。本发明与现有技术相比，具有变换炉催化剂床层温度平稳、控制简单、操作方便、出口CO含量低；变换流程短、设备少、阻力降低；副产蒸汽量大、过热温度高、蒸汽压力高、热回收效率高等特点。因此本发明的工艺和设备，可以达到减少变换级数，减少设备台数和阻力降，降低投资；副产蒸汽量大、过热温度高、压力高，节能；减少变换蒸汽消耗、降低外排废水，环保；装置设备容易大型化的目的。图1为本发明实施例1的流程示意图。图2为本发明实施例2的流程示意图。图3为本发明实施例3的流程示意图。具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。实施例1参见图1，图1所示的分流式等温耐硫变换设备适合高CO含量的煤气变换。该分流式等温耐硫变换设备包括第一变换反应器Rl、第二变换反应器R2、蒸汽过热器H1、汽包V1、锅炉给水预热器H2以及热回收冷却系统H3，第一变换反应器R1为轴向型绝热变换反应器或轴径向型绝热变换反应器。第二变换反应器为立式管壳式、立式冷管式、立式板式、卧式管壳式、卧式冷管式、卧式板式等温变换反应器中的一种。第一变换反应器R1的第一变换气出口管1与蒸汽过热器H1的第一变换气入口管2直接，蒸汽过热器Hl的第一变换气输送管3与第二变换反应器R2的原料气入口4连接，第二变换反应器R2的原料气入口4还接原料煤气5。第二变换反应器R2通过一由泵Pl及管线构成的强制循环移热回路6与汽包VI连接，第二变换反应器R2的第二变换气出口管7与锅炉给水预热器H2的进气口8连接，锅炉给水预热器H2的锅炉给水管9与汽包VI连接，向汽包VI输送预热后的锅炉给水；汽包VI的蒸汽出口管10接蒸汽过热器H1的中压饱和蒸汽入口ll，蒸汽过热器Hl的中压过热蒸汽出口管12送出中压过热蒸汽。锅炉给水预热器H2的出气口13接热回收冷却系统H3。该实施例的工艺过程如下从界外来的原料煤气5(干气或饱和煤气)分成两部分，占界外来的原料煤气5体积10-40%的第一部分原料煤气51配入过热蒸汽121，将温度提高至200-30(TC后通过第一变换反应器Rl的原料气入口14进入第一变换反应器R1进行绝热变换反应，产出温度为400-50(TC的第一变换气，第一变换气通过第一变换气出口压饱和蒸汽入口ll送入的中压饱和蒸汽进行热交换，以回收热量，由第一变换气输送管3送出的第一变换气温度降低至250-350°C。蒸汽过热器H1产出的中压过热蒸汽由中压过热蒸汽出口管12送出。经过回收热量后的第一变换气通过第一变换气输送管3输送至第二变换反应器R2的原料气入口4，与其余部分的原料煤气52混合后，形成温度为200-30(TC混合气体进入第二变换反应器R2进行等温变换反应，产出温度为250-35(TC的第二变换气，第二变换气通过第二变换反应器R2的第二变换气出口管7以及锅炉给水预热器H2的进气口8送入锅炉给水预热器H2回收热量。经热量回收后的第二变换气再由锅炉给水预热器H2的出气口13送入热回收冷却系统H3分离出变换气和冷凝液。第二变换反应器R2副产2.5-9.OMPaG中压饱和蒸汽，副产中压饱和蒸汽通过强制循环移热回路6送入汽包VI进行分离，汽包VI分离出的中压饱和蒸汽通过汽包VI的蒸汽出口管10、中压饱和蒸汽入口ll送至蒸汽过热器Hl进行过热，蒸汽过热器H1产出的温度为350-45(TC的中压过热蒸汽通过蒸汽过热器Hl的中压过热蒸汽出口管12送出。送出的中压锅热蒸汽一部分可以配入第一部分原料煤气51中。本实施例的原料煤气可以为GSP干煤粉造气，具体参数见表1:表1气化下游(BL)的粗煤气温度。C215压力MPa(a)3.83组分H2Vol.-%9.883COVol,-%29.829C02Vol._%1.564N2Vol.-%0.799NH3Vol.-%0.001HCNVol.-%0.001H2SVol.-%0.044COSVol.-%0.005HC1Vol,-％<0,001H20Vol,-%57.872本实施例还可以使用BGL煤造气，具体参数见表2表210<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>实施例2参见图2，图2所示的分流式等温耐硫变换设备适合高CO含量的煤气变换。该分流式等温耐硫变换设备包括第一变换反应器Rl、第二变换反应器R2、蒸汽过热器Hl、废热锅炉H4、锅炉给水预热器H2以及热回收冷却系统H3，第一变换反应器R1和第二变换反应器R2为轴向型绝热变换反应器或轴径向型绝热变换反应器。第一变换反应器R1的第一变换气出口管1与蒸汽过热器H1的第一变换气入口管2直接，蒸汽过热器Hl的第一变换气输送管3与第二变换反应器R2的原料气入口4连接，第二变换反应器R2的原料气入口4还接原料煤气5。第二变换反应器R2的第二变换气出口管7与废热锅炉H4的变换气入口15直连，废热锅炉H4的变换气出口16与锅炉给水预热器H2的进气口8连接，锅炉给水预热器H2的锅炉给水管9与废热锅炉H4冷侧的进水口17连接，向废热锅炉H4输送预热后的锅炉给水；废热锅炉H4的蒸汽出口管18接蒸汽过热器H1的中压饱和蒸汽入口ll，蒸汽过热器Hl的中压过热蒸汽出口管12送出中压过热蒸汽。锅炉给水预热器H2的出气口13接热回收冷却系统H3。该实施例的工艺过程如下从界外来的原料煤气5(干气或饱和煤气)分成两部分，占界外来的原料煤气5体积10-40%的第一部分原料煤气51配入过热蒸汽121，将温度提高至200-30(TC后通过第一变换反应器Rl的原料气入口14进入第一变换反应器R1进行绝热变换反应，产出温度为400-50(TC的第一变换气，第一变换气通过第一变换气出口管1、第一变换气入口管2直接送入蒸汽过热器Hl，与由中压饱和蒸汽入口11送入的中压饱和蒸汽进行热交换，以回收热量，由第一变换气输送管3送出的第一变换气温度降低至250-350°C。蒸汽过热器H1产出的中压过热蒸汽由中压过热蒸汽出口管12送出。经过回收热量后的第一变换气通过第一变换气输送管3输送至第二变换反应器R2的原料气入口4，与其余部分的原料煤气52混合后，形成温度为200-30(TC的混合气体进入第二变换反应器R2进行绝热变换反应，产出温度为400-50(TC的第二变换气，第二变换气通过第二变换反应器R2的第二变换气出口管7、废热锅炉H4的变换气入口15送入废热锅炉H4回收热量。经热量回收后的第二变换气温度降低至250-35(TC，再由废热锅炉H4的变换气出口16、锅炉给水预热器H2的进气口8送入锅炉给水预热器H2进一步回收热量，进一步回收热量后的第二变换气由锅炉给水预热器H2的出气口13送入热回收冷却系统H3分离出变换气和冷凝液。废热锅炉H4副产2.5-9.OMPaG中压饱和蒸汽，副产中压饱和蒸汽通过由中压过热蒸汽出口管12送至蒸汽过热器H1进行过热，蒸汽过热器H1产出的温度为350-45(TC的中压过热蒸汽通过蒸汽过热器Hl的中压过热蒸汽出口管12送出。送出的中压锅热蒸汽一部分可以配入第一部分原料煤气51中。另外为了达到要求的变换率，第二变换气经气体换热后，可再增加一级绝热变换反应器进行三级变换。实施例3参见图3，图3所示的分流式等温耐硫变换设备适合中低CO含量的煤气变换。该分流式等温耐硫变换设备包括第一变换反应器Rl、汽包Vl、锅炉给水预热器H2以及热回收冷却系统H3，第一变换反应器R1为立式管壳式、立式冷管式、立式板式、卧式管壳式、卧式冷管式、卧式板式等温变换反应器中的一种。第一变换反应器R1的第一变换气出口管1与锅炉给水预热器H2的进气口8连接，锅炉给水预热器H2的锅炉给水管9与汽包VI连接，向汽包VI输送预热后的锅炉给水；第一变换反应器Rl通过一由泵Pl及管线构成的强制循环移热回路6与汽包VI连接，汽包VI分离出的中压饱和蒸汽由汽包V1的蒸汽出口管IO送去甲烷化过热。锅炉给水预热器H2的出气口13接热回收冷却系统H3。第一变换反应器R1的原料气入口4接原料煤气5和中压过热蒸汽121。该实施例的工艺过程如下从界外来的原料煤气5(干气或饱和煤气)配入过热蒸汽121，将温度提高至200-30(TC后通过第一变换反应器Rl的原料气入口14进入第一变换反应器R1进行等温变换反应，产出温度为250-35(TC的第一变换气，第一变换气通过第一变换气出口管1、锅炉给水预热器H2的进气口8送入锅炉给水预热器H2回收热量。经热量回收后的第一变换气再由锅炉给水预热器H2的出气口13送入热回收冷却系统H3分离出变换气和冷凝液。第一变换反应器Rl副产2.5-9.OMPaG中压饱和蒸汽，副产中压饱和蒸汽通过强制循环移热回路6送入汽包VI进行分离，汽包VI分离出的中压饱和蒸汽通过汽包VI的蒸汽出口管10送去甲烷化过热，以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。权利要求分流式等温耐硫变换工艺，其特征在于，从界外来的原料煤气分流成至少两部分，其中第一部分原料煤气配入过热蒸汽，将温度提高至200-300℃后进入第一级变换反应步骤进行变换反应，产出第一变换气，其余部分被送入下一级变换反应步骤进行变换反应。2.如权利要求1所述的分流式等温耐硫变换工艺，其特征在于，所述第一部分原料煤气的体积为界外来的原料煤气体积的10-40%。3.如权利要求1或2所述的分流式等温耐硫变换工艺，其特征在于，所述下一级变换反应步骤至少包括一第二级变换反应步骤，其余部分原料气至少还被分出第二部分原料气，并与第一变换气混合进入第二级变换反应步骤进行变换反应，产出第二变换气。4.如权利要求1所述的分流式等温耐硫变换工艺，其特征在于，所述第一级变换反应步骤为绝热变换反应步骤，该第一级变换反应步骤出来的第一变换气温度为400-50(TC，温度为400-50(TC的第一变换气送入一蒸汽过热器回收热量，温度降为250-35(TC的第一变换气与第二部分原料煤气混合成温度为200-30(TC混合气体送入第二级变换反应步骤进行变换反应。5.如权利要求3所述的分流式等温耐硫变换工艺，其特征在于，所述第二级变换反应步骤为等温变换反应步骤，该第二级变换反应步骤出来的第二变换气温度为250-35(TC，第二变换气送入一锅炉给水预热器回收热量，经过锅炉给水预热器回收热量后送至热回收冷却系统分离出最终变换气和冷凝液；所述等温变换反应步骤副产2.5-9.OMPaG中压饱和蒸汽，该中压饱和蒸汽被泵采用强制循环移热方式送入汽包，通过该汽包分离出副产中压饱和蒸汽，分离出的副产中压饱和蒸汽被送入所述蒸汽过热器过热至350-45(TC送出，锅炉给水预热器预热的锅炉用水被送入汽包。6.如权利要求3所述的分流式等温耐硫变换工艺，其特征在于，所述第二级变换反应步骤为绝热变换反应步骤，第二级变换反应步骤出来的第二变换气温度温度为400-500°C，第二变换气送入一废热锅炉与进入废热锅炉内的预热后的锅炉用水进行热交换后送入送入一锅炉给水预热器回收热量，经过锅炉给水预热器回收热量后送至热回收冷却系统分离出最终变换气和冷凝液；锅炉给水预热器预热后的锅炉用水送入废热锅炉副产2.5-9.OMPaG中压饱和蒸汽，副产中压饱和蒸汽被送入所述蒸汽过热器过热至350-450°C送出。7.如权利要求1所述的分流式等温耐硫变换工艺，其特征在于，所述第一级变换反应步骤为等温变换反应步骤，第一级变换反应步骤出来的第一变换气的温度为250-35(TC，送入一锅炉给水预热器回收热量，经过锅炉给水预热器回收热量后送至热回收冷却系统分离出最终变换气和冷凝液；所述等温变换反应步骤副产2.5-9.OMPaG中压饱和蒸汽，该中压饱和蒸汽被泵采用强制循环移热方式送入汽包，通过该汽包分离出副产中压饱和蒸汽送出。8.分流式等温耐硫变换设备，其特征在于，至少包括一第一变换反应器和一锅炉给水预热器以及热回收冷却系统，第一变换反应器的第一变换气出口管与锅炉给水预热器进气口连接，锅炉给水预热器出气口与所述热回收冷却系统连接；第一变换反应器的原料气入口接原料煤气。9.如权利要求8所述的分流式等温耐硫变换设备，其特征在于，所述的分流式等温耐硫变换设备还包括一汽包，所述第一变换反应器为等温变换反应器，所述第一变换反应器通过一由泵及管线构成的强制循环移热回路与汽包连接，所述锅炉给水预热器的锅炉给水管与汽包连接，向汽包输送预热后的锅炉给水；第一部分原料煤气配入过热蒸汽，将温度提高至200-30(TC后通过第一变换反应器的原料气入口进入第一变换反应器进行变换反应，产出第一变换气，第一变换气通过第一变换气出口管送入所述锅炉给水预热器回收热量后，再送入所述热回收冷却系统分离出变换气和冷凝器；第一变换反应器副产中压饱和蒸汽，副产中压饱和蒸汽通过强制循环移热回路送入汽包进行分离，所述汽包分离出的中压饱和蒸汽通过汽包的蒸汽出口管送出。10.如权利要求8所述的分流式等温耐硫变换设备，其特征在于，所述的分流式等温耐硫变换设备还包括一第二变换反应器、一蒸汽过热器、一汽包，其中第一变换反应器为绝热变换反应器，第二变换反应器为等温变换反应器，其中第一变换反应器的第一变换气出口管与蒸汽过热器的第一变换气入口管直接，蒸汽过热器的第一变换气输送管与第二变换反应器的原料气入口连接，第二变换反应器的原料气入口还接原料煤气；所述第二变换反应器通过一由泵及管线构成的强制循环移热回路与汽包连接，第二变换反应器的第二变换气出口管与锅炉给水预热器进气口连接，所述锅炉给水预热器的锅炉给水管与汽包连接，向汽包输送预热后的锅炉给水；汽包的蒸汽出口管接蒸汽过热器的中压饱和蒸汽入口，蒸汽过热器的中压过热蒸汽出口管送出中压过热蒸汽。11.如权利要求8所述的分流式等温耐硫变换设备，其特征在于，所述的分流式等温耐硫变换设备还包括一第二变换反应器、一蒸汽过热器、一废热锅炉，其中第一变换反应器和第二变换反应器均为绝热变换反应器，其中第一变换反应器的第一变换气出口管与蒸汽过热器的第一变换气入口管直接，蒸汽过热器的第一变换气输送管与第二变换反应器的原料气入口连接，第二变换反应器的原料气入口还接原料煤气；所述第二变换反应器的第二变换气出口管与废热锅炉的第二变换气入口管直连，废热锅炉的第二变换气输送管与锅炉给水预热器进气口连接，所述锅炉给水预热器的锅炉给水管与废热锅炉的给水口连接，向废热锅炉输送预热后的锅炉给水；废热锅炉的蒸汽出口管接蒸汽过热器的中压饱和蒸汽入口，蒸汽过热器的中压过热蒸汽出口管送出中压过热蒸汽。12.如权利要求10或11所述的分流式等温耐硫变换设备，其特征在于，所述的绝热变换反应器为轴向型变换反应器或轴径向型变换反应器。13.如如权利要求9或10所述的分流式等温耐硫变换设备，其特征在于，所述等温变换反应器为立式管壳式、立式冷管式、立式板式、卧式管壳式、卧式冷管式、卧式板式等温变换反应器中的一种。全文摘要本发明公开的分流式等温耐硫变换工艺，其从界外来的原料煤气分流成至少两部分，其中第一部分原料煤气配入过热蒸汽，将温度提高至200-300℃后进入第一级变换反应步骤进行变换反应，产出第一变换气，其余部分被送入下一级变换反应步骤进行变换反应。具有变换炉催化剂床层温度平稳、控制简单、操作方便、出口CO含量低；变换流程短、设备少、阻力降低；副产蒸汽量大、过热温度高、蒸汽压力高、热回收效率高等特点。因此本发明可以达到减少变换级数，减少设备台数和阻力降，降低投资；副产蒸汽量大、过热温度高、压力高，节能；减少变换蒸汽消耗、降低外排废水，环保；装置设备容易大型化的目的。本发明还公开了该工艺所使用的分流式等温耐硫变换设备。文档编号C01B3/12GK101704513SQ20091005634公开日2010年5月12日申请日期2009年8月13日优先权日2009年8月13日发明者杨震东,金力强,陆欢庆申请人:上海国际化建工程咨询公司