半水煤气节能变换装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种合成氨制备装置，具体涉及一种半水煤气节能变换装置。
【背景技术】
[0002]在合成氨生产中，半水煤气完成变换反应是在变换炉内完成的，半水煤气与水蒸气在催化剂的催化作用下完成变换反应，蒸汽消耗直接影响合成氨的生产成本，而且变换转化率的高低直接影响半水煤气参加变换反应后气体中的有效气体成份，进而影响后续精炼工序脱除一氧化碳的负荷，在有联醇的生产工艺中还会影响合成工序循环氢的成份，进而影响合成反应。有的厂家为了降低蒸汽消耗和优化生产工艺想将原有的中变串低变流程进行改造成中低低流程，但合成氨生产中变换的工作压力在0.8兆帕，变换炉的设备尺寸比较大，占地面积大，在原有装置上进行改造不易实施，改造后流程也变得复杂，这不仅给配管安装工作带来困难而且也会增加系统的阻力，导致压缩机电耗增加。
[0003]另外，合成氨装置的低变催化剂为铜系催化剂，少量卤族元素即可使低变催化剂失活。因少量氯气和氯化氢气体带入低变炉中，使得低变催化剂平均使用寿命只有一个检修周期，有时甚至不到一个检修周期，不得不为更换失活低变催化剂提前检修，成为扼制合成氨装置连续长期运行的瓶颈;且铜系催化剂价格昂贵带来大额经济损失。
【实用新型内容】
[0004]为解决上述技术中的不足，本实用新型的目的在于:提供一种半水煤气节能变换装置，有效提高变换率，减小占地面积和施工难度，延长低变催化剂的使用寿命，节约成本。
[0005]为解决其技术问题，本实用新型所采取的技术方案为:
[0006]所述半水煤气节能变换装置，包括饱和塔、热交换器、中变炉、低变炉、水加热器、热水塔和冷却器，所述热交换器包括预热交换器和主热交换器，预热交换器和主热交换器均包括腔体和换热管，饱和塔出口顺次与预热交换器和主热交换器的换热管相连，主热交换器的换热管出口连接至中变炉入口，中变炉出口顺次与主热交换器和预热交换器的腔体相连，预热交换器的腔体出口顺次通过调温器I和脱氯塔连接至低变炉I进口，低变炉I出口通过调温器II连接至低变炉II进口，低变炉I设置在低变炉II上方，低变炉II出口通过水加热器顺次连接热水塔、软水加热器和冷却器。
[0007]本实用新型使用时，由上道工序输送来的半水煤气通过油分离器进入饱和塔与热水充分接触，提高半水煤气的湿气温度，湿气温度达到工艺要求后进入预热交换器换热管和主热交换器换热管，然后进入中变炉进行变换反应，中变炉出来的气体经过主热交换器和预热交换器与半水煤气换热，换热后进入调温器I提高热水温度，并经过脱氯塔进行脱氯操作后进入低变炉I内参加变换反应，从低变炉I出来后进入调温器II继续提高热水温度进入低变炉II参加变换反应，从低变炉II出来后进入水加热器、热水塔和软水加热器继续回收热量，从软水加热器出来进入冷却器冷却，冷凝下来的水经过水分分离后进入下一工段。
[0008]其中，优选方案为:
[0009]所述脱氯塔包括罐体和设置于其内中部的脱氯剂层，所述脱氯剂层的上部和下部分别放置若干瓷球，使用时，工艺气体(主要为C0、C02、H2、CH4、水蒸气以及由外界环境带入的含氯气体)从罐体上部入口进入，经脱氯剂层装填的脱氯剂发生脱氯反应，反应后气体经脱氯剂层下部瓷球及罐体出口进入低变炉。钾纳系脱氯剂采用市面上现售脱氯产品即可。
[0010]所述罐体顶部设为入口，罐体内入口处设有分布器，罐体底部设置收集器，罐体内设置的分布器和收集器可有效防止生产过程中气体发生偏流，使气体与脱氯剂充分接触，确保脱氯效果，不会发生局部穿透现象。
[0011]所述饱和塔出口和预热交换器换热管进口之间串接汽水分离器，将工艺流体进行汽水分离，剩余半水煤气中的气体进入预热交换器换热管。
[0012]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0013]本实用新型有效提高变换率，减小占地面积和施工难度，延长低变催化剂的使用寿命，节约成本。对应低变炉设置脱氯塔，经脱氯剂层装填的脱氯剂发生脱氯反应，脱氯后进入低变炉，在原有低变炉的下部增加一台低变炉，两台低变炉合为一体，设备总高度增加，在满足中低低流程的同时解决了设备占地，降低蒸汽消耗并优化生产工艺，在新增加的低变炉进出处增加一台调温设备降低入炉的气体温度，在新增加的低变炉出口增加一台调温器降低低变炉出口气体温度后进入第二台低变炉继续完成变换反应;有效利用中变炉、低变炉出口的余热加热热水温度，提高水汽在半水煤气中的分压，节省蒸汽消耗。
【附图说明】
[0014]图1本实用新型实施例1结构图。
[0015]图中:1、饱和塔;2、中变炉;3、水加热器;4、热水塔;5、冷却器;6、预热交换器;7、主热交换器;8、调温器I ;9、脱氯塔；10、低变炉I; 11、调温器II; 12、低变炉II; 13、软水加热器；14、汽水分离器。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型实施例做进一步描述:
[0017]实施例1:
[0018]如图1所示，本实用新型所述半水煤气节能变换装置，包括饱和塔1、热交换器、中变炉2、低变炉、水加热器3、热水塔4和冷却器5，所述热交换器包括预热交换器6和主热交换器7，预热交换器6和主热交换器7均包括腔体和换热管，饱和塔I出口顺次与预热交换器6和主热交换器7的换热管相连，主热交换器7的换热管出口连接至中变炉2入口，中变炉2出口顺次与主热交换器7和预热交换器6的腔体相连，预热交换器6的腔体出口顺次通过调温器18和脱氯塔9连接至低变炉I 10进口，低变炉I 10出口通过调温器II 11连接至低变炉II12进口，低变炉I 10设置在低变炉II 12上方，低变炉II 12出口通过水加热器3顺次连接热水塔4、软水加热器13和冷却器5。
[0019]其中，脱氯塔9包括罐体和设置于其内中部的脱氯剂层，所述脱氯剂层的上部和下部分别放置若干瓷球，使用时，工艺气体(主要为C0、C02、H2、CH4、水蒸气以及由外界环境带入的含氯气体)从罐体上部入口进入，经脱氯剂层装填的脱氯剂发生脱氯反应，反应后气体经脱氯剂层下部瓷球及罐体出口进入低变炉；钾纳系脱氯剂采用市面上现售脱氯产品即可;罐体顶部设为入口，罐体内入口处设有分布器，罐体底部设置收集器，罐体内设置的分布器和收集器可有效防止生产过程中气体发生偏流，使气体与脱氯剂充分接触，确保脱氯效果，不会发生局部穿透现象;所述饱和塔I出口和预热交换器6换热管进口之间串接汽水分离器14，将工艺流体进行汽水分离，剩余半水煤气中的气体进入预热交换器6换热管。
[0020]本实用新型使用时，由上道工序输送来的半水煤气通过油分离器进入饱和塔I与热水充分接触，提高半水煤气的湿气温度，湿气温度达到工艺要求后，与配入的水蒸顺次汽进入预热交换器换热管6和主热交换器7换热管，然后进入中变炉2进行变换反应，中变炉2出来的气体经过主热交换器7和预热交换器6与半水煤气换热，换热后进入调温器18提高热水温度，并经过脱氯塔9进行脱氯操作后进入低变炉I 10内参加变换反应，从低变炉I 10出来后进入调温器II 11继续提高热水温度进入低变炉II 12参加变换反应，从低变炉II 12出来后进入水加热器3、热水塔4和软水加热器13继续回收热量，从软水加热器13出来进入冷却器5冷却，冷凝下来的水经过水分分离后进入下一工段。
[0021]本实用新型有效提高变换率，减小占地面积和施工难度，延长低变催化剂的使用寿命，节约成本。对应低变炉设置脱氯塔9，经脱氯剂层装填的脱氯剂发生脱氯反应，脱氯后进入低变炉，在原有低变炉的下部增加一台低变炉，两台低变炉合为一体，设备总高度增加，在满足中低低流程的同时解决了设备占地，降低蒸汽消耗并优化生产工艺，在新增加的低变炉进出处增加一台调温设备降低入炉的气体温度，在新增加的低变炉出口增加一台调温器降低低变炉出口气体温度后进入第二台低变炉继续完成变换反应;有效利用中变炉、低变炉出口的余热加热热水温度，提高水汽在半水煤气中的分压，节省蒸汽消耗。
【主权项】
1.一种半水煤气节能变换装置，包括饱和塔(I)、热交换器、中变炉(2)、低变炉、水加热器(3)、热水塔(4)和冷却器(5)，其特征在于，所述热交换器包括预热交换器(6)和主热交换器(7)，预热交换器(6)和主热交换器(7)均包括腔体和换热管，饱和塔(I)出口顺次与预热交换器(6)和主热交换器(7)的换热管相连，主热交换器(7)的换热管出口连接至中变炉(2)入口，中变炉(2)出口顺次与主热交换器(7)和预热交换器(6)的腔体相连，预热交换器(6)的腔体出口顺次通过调温器1(8)和脱氯塔(9)连接至低变炉I(1)进口，低变炉1(10)出口通过调温器II(Il)连接至低变炉11(12)进口，低变炉1(10)设置在低变炉11(12)上方，低变炉II(12)出口通过水加热器(3)顺次连接热水塔(4)、软水加热器(13)和冷却器(5)。2.根据权利要求1所述的半水煤气节能变换装置，其特征在于，所述脱氯塔(9)包括罐体和设置于其内中部的脱氯剂层，所述脱氯剂层的上部和下部分别放置若干瓷球。3.根据权利要求2所述的半水煤气节能变换装置，其特征在于，所述罐体顶部设为入口，罐体内入口处设有分布器，罐体底部设置收集器。4.根据权利要求1所述的半水煤气节能变换装置，其特征在于，所述饱和塔(I)出口和预热交换器(6)换热管进口之间串接汽水分离器(14)。
【专利摘要】本实用新型涉及一种合成氨制备装置，具体涉及一种半水煤气节能变换装置，包括饱和塔和热交换器，热交换器包括预热交换器和主热交换器，预、主热交换器均包括腔体和换热管，饱和塔出口顺次与预热交换器和主热交换器的换热管相连，主热交换器的换热管出口连接至中变炉入口，中变炉出口顺次与主热交换器和预热交换器的腔体相连，预热交换器的腔体出口顺次通过调温器I和脱氯塔连接至低变炉I进口，低变炉I出口通过调温器II连接至低变炉II进口，低变炉I设置在低变炉II上方，低变炉II出口通过水加热器顺次连接热水塔、软水加热器和冷却器。本实用新型有效提高变换率，减小占地面积和施工难度，延长低变催化剂的使用寿命，节约成本。
【IPC分类】C01B3/16
【公开号】CN205313078
【申请号】CN201521140404
【发明人】卢明辉, 陈传军, 王铭法, 王育才, 赵大学
【申请人】合力泰科技股份有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年12月31日