专利名称：一种防止开车时甲烷转化炉触媒析碳的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及煤基合成油尾气回收技术，具体涉及一种防止开车时甲烷转化炉触媒析碳的装置。
背景技术：
煤基合成油工艺技术主要采用间接液化法，即通过高温、高压将煤变成富含各种 烃类的气体，再将这些气体提纯，经过化学反应后变成成品油和其他化工产品，主要包括柴 油、石蜡、石脑油等。在煤转油的煤气化过程中，合成反应后的尾气中含有较高浓度的甲烷。由于甲烷 是一种高热值气体，直接排放将是一种浪费，因此，常规技术都设置尾气回收装置，将合成 尾气引入甲烷转化装置中，进行甲烷蒸汽转化与纯氧转化，将尾气中的甲烷转化为合成油 或合成尿素的有用组分氢气、一氧化碳和二氧化碳。在合成尾气的回收转化过程中，由于合成尾气中还含有不饱和烃，这种成分若不 先经过加氢处理转变成烷烃，将会与甲烷转化装置换转炉、二段炉中的催化剂作用析碳，导 致转化催化剂中毒，严重影响催化剂的使用寿命，因此需要在甲烷转化装置之前增设加氢 槽，将合成尾气中的不饱和烃转化成饱和烃后再进入甲烷转化装置中。而不饱和烃在加氢 槽中的处理过程是一个高温条件下进行的放热反应，在开车过程中，由于加氢槽温度未达 到催化剂活性温度，如果直接将合成尾气引入转化系统，将导致加氢槽出口不饱和烃超标， 从而产生转化催化剂的析碳中毒而出现触媒析碳的现象。因此，在正常投用加氢槽之前，不能引进合成尾气，需要将不含烯烃的工况气引至 加氢槽并进入二段炉点火升温还原，待符合要求后再慢慢引进合成尾气同时相应退出工况 气。而在全系统升温、催化剂还原过程中，又不能向加氢槽通入蒸汽，只能将其单独隔离后 通入氢气进行还原。同时，催化剂还原结束后，合成尾气经加氢槽加氢后的出口气中是否仍 含有烯烃无法判断，需要将其从加氢槽出口高空排放，待合格后再并入系统。而在这之前， 转化系统温度已达到点火温度，要求二段炉点火方能继续升温还原，故而现有加氢槽装置 在开车操作过程中存在触媒析碳的风险，而且操作复杂，开车时间较长。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种操作简单方便的防止开车时 甲烷转化炉触媒析碳的装置。本实用新型的防止开车时甲烷转化炉触媒析碳的装置包括有预热器、加氢槽和转 化系统，带有合成尾气阀的合成尾气管与带有工况气阀的工况气管共同连接在带有流量调 节阀的原料气管上，该原料气管穿过预热器后，从顶部通入加氢槽中；加氢槽的底部出口连 接加氢原料气管，加氢原料气管与转化系统的入口连接；转化气管一端连接转化系统的出 口，另一端穿过预热器，与原料气管换热后，接入后系统中；开车支管一端连接工况气管，另 一端与加氢原料气管连通，并在该开车支管上设有开车阀。[0008]本实用新型还在加氢槽的出口设有放空管，放空管上设有放空阀。进一步地，在所述放空管上还设有取样阀。自工况气管通入的气体是不含不饱和烃的原料气，该原料气通过开车支管跨过加氢槽而直接进入转化系统中，使转化系统点火，产生的高温转化气进入到预热器，将热量传 递给合成尾气。合成尾气通过预热器加热后，进入加氢槽中，在加氢催化剂床层作用下发生 加氢反应，将不饱和烃饱和化。当加氢槽出口不饱和烃浓度高时，由加氢槽出口放空阀放 空；当加氢槽出口不饱和烃浓度降至不影响转化催化剂活性时，将合成尾气引入转化系统， 并逐渐将不含不饱和烃的原料气由转化系统中切出。经过本实用新型防止开车时甲烷转化炉触媒析碳的装置处理后，降低了开车过程 中转化系统触媒析碳的风险，保证了甲烷转化系统的顺利开车，并且大大缩短了原始开车 时间。同时，也为以后更换催化剂后，催化剂的还原创造了条件。
图1是本实用新型防止开车时甲烷转化炉触媒析碳的装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施方式作进一步的说明如图1所示，防止开车时甲烷转化炉触媒析碳的装置包括预热器7、加氢槽9和转 化系统16，合成尾气管1与工况气管2共同连接在带有流量调节阀5的原料气管6上，在合 成尾气管1和工况气管2上分别设有合成尾气阀3和工况气阀4。上述原料气管6自预热 器7中穿过，从顶部通入加氢槽9中。加氢槽9底部出口与加氢原料气管17连接，加氢原 料气管17的另一端连接转化系统13的入口。转化系统13的出口连接转化气管15，转化气 管15另一端穿过预热器7后，接入后系统8中。开车支管11 一端连接工况气管2，另一端 与加氢原料气管17连通，并在开车支管11上设有开车阀10。在加氢槽9的出口设有放空管12，放空管12上设有放空阀13。放空管12上还设 有取样阀14。该装置的工作过程是在启动甲烷转换系统时，合成尾气阀3、工况气阀4、流量调 节阀5和放空阀13关闭，开车阀10打开，不含不饱和烃的原料气先不进入加氢槽9，而通过 开车支管11直接进入转化系统16，转化系统点火。经转化系统16转化并加热的高温转化 气通过转化气管15进入预热器7，对该预热器进行加热。高温转化气经换热后输送到后系 统8。预热器7升温达到一定温度时，打开合成尾气阀3和流量调节阀5，合成尾气通过原 料气管6进入预热器7加热后，进入加氢槽9发生加氢反应，将不饱和烃饱和化。当加氢槽 9出口取样阀14处分析不饱和烃浓度高时，将合成尾气由加氢槽出口放空阀13放空；当加 氢槽出口取样阀14处分析不饱和烃浓度降至不影响转化催化剂活性时，关闭放空阀13，打 开加氢槽9下部阀门，将经过加氢槽9催化反应的合成尾气弓I入转化系统16，然后进入预热 器7换热后输送到后系统8。随后关闭开车阀10，将不含不饱和烃的原料气切出系统。同时，还可以将不含不饱和烃的原料气经工况气管2引至预热器7升温，之后通过 加氢槽9送至转化系统16点火继续升温。所述转化系统16的点火温度为560°C。
权利要求1.一种防止开车时甲烷转化炉触媒析碳的装置，包括预热器(7)、加氢槽(9)和转化系 统(16)，其特征是带有合成尾气阀(3)的合成尾气管(1)与带有工况气阀的工况气管 (2)共同连接带有流量调节阀( 的原料气管(6)，该原料气管(6)穿过预热器(7)后，从顶 部通入加氢槽(9)中，加氢槽(9)底部出口连接加氢原料气管(17)，加氢原料气管(17)与 转化系统(1 的入口连接，转化气管(1 一端连接转化系统(1 的出口，另一端穿过预 热器(7)后，接入后系统(8)中，带有开车阀(10)的开车支管(11) 一端连接工况气管0)， 另一端与加氢原料气管(17)连通。
2.根据权利要求1所述的防止开车时甲烷转化炉触媒析碳的装置，其特征是在加氢槽 (9)的出口设有放空管(12)，放空管(12)上设有放空阀(13)。
3.根据权利要求2所述的防止开车时甲烷转化炉触媒析碳的装置，其特征是在所述的 放空管(12)上设有取样阀(14)。
专利摘要一种防止开车时甲烷转化炉触媒析碳的装置，包括预热器、加氢槽和转化系统，合成尾气管与工况气管共同连接在原料气管上，该原料气管穿过预热器，从顶部通入加氢槽中；加氢槽底部出口连接加氢原料气管，加氢原料气管与转化系统的入口连接；转化气管一端连接转化系统出口，另一端穿过预热器后接入后系统中；开车支管一端连接工况气管，另一端与加氢原料气管连通。经本实用新型防止开车时甲烷转化炉触媒析碳的装置处理后，降低了开车过程中转化系统触媒析碳的风险，保证了甲烷转化系统的顺利开车，并且大大缩短了原始开车时间。同时，也为以后更换催化剂后，催化剂的还原创造了条件。
文档编号C01B3/34GK201855650SQ20102054736
公开日2011年6月8日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者任润厚, 冯永发, 冯永权, 张一波, 曹彦民, 朱科元, 焦石峰, 陈志斌 申请人:山西潞安矿业(集团)有限责任公司