三级变换煤气制甲醇预处理装置制造方法
【专利摘要】三级变换煤气制甲醇预处理装置，包括第一变换炉、第二变换炉和第三变换炉，其中第一变换炉和第二变换炉之间通过第一淬冷器连接，第二变换炉和第三变换炉之间通过第二淬冷器连接，所述第一变换炉和第二变换炉内填充的催化剂为高温活性催化剂，第三变换炉内填充的催化剂为低温活性催化剂。本发明所述三级变换煤气制甲醇预处理装置，采用2种催化剂组合使用,一方面充分发挥高温活性催化剂的高温活性,大大降低煤气中CO含量;另一方面充分发挥低温活性催化剂的低温活性,通过控制进入第三变换炉的煤气量,以调整变换装置出口气体中CO含量,达到部分变换的目的。2种催化剂均具有较强抑制副反应的能力,无论负荷高低,各台变换炉的出口甲烷、氨含量均保持在正常指标范围内。
【专利说明】三级变换煤气制甲醇预处理装置
【技术领域】
[0001]本发明属于煤化工领域，涉及一种三级变换煤气制甲醇预处理装置。
【背景技术】
[0002]目前在国外以煤为原料制备甲醇的气化工艺都采用加压法，现在比较成熟的是鲁奇炉和德士古炉，先进的气化工艺还有Shell工艺，净化工艺主要采用耐硫部分变换、低温甲醇洗脱硫脱碳和中低压甲醇合成.甲醇的工业生产始于1923年，从20世纪20年代到60年代中期，世界各国的甲醇合成装置都采用高压法，并采用锌铬催化剂.1966年，英国ICI公司研制成功甲醇低压合成的铜基催化剂，并开发了甲醇低压合成工艺，简称ICI低压法.1971年，德国的鲁奇公司开发了另一种甲醇低压合成工艺，简称Lurgi低压法.20世纪70年代以后，各国新建和改造的甲醇装置几乎都采用低压法。
[0003]近年来，国外的甲醇技术发展很快，在生产规模、节能降耗和催化剂开发等领域都有了新的突破，主要体现在生产规模大型化和合成催化剂高效化.我国的甲醇生产自20世纪50年代至70年代以来一直采用的是高压法甲醇工艺。自20世纪70年代末开发了中压联醇工艺以来，甲醇工业得到了飞速的发展。
[0004]由于甲醇装置的变换系统压力较高、汽气比较大，现有技术中压力较高条件下的催化剂活性稳定性容易被破坏，造成催化剂中毒。
【发明内容】
[0005]为解决现有技术中催化剂活性稳定性容易被破坏，造成催化剂中毒的技术缺陷，本发明提供一种三级变换煤气制甲醇预处理装置。
[0006]三级变换煤气制甲醇预处理装置，包括第一变换炉、第二变换炉和第三变换炉，其中第一变换炉和第二变换炉之间通过第一淬冷器连接，第二变换炉和第三变换炉之间通过第二淬冷器连接，所述第一变换炉和第二变换炉内填充的催化剂为高温活性催化剂，第三变换炉内填充的催化剂为低温活性催化剂。
[0007]优选的，还包括互相连接的原料气过滤器和原料气分离器，其中原料气过滤器与第一变换炉的入口连接。
[0008]具体的，所述高温活性催化剂为K8-11。
[0009]具体的,所述低温活性催化剂为QDB-04。
[0010]具体的，所述第一变换炉和第二变换炉内还有保护剂Dypor607。
[0011]具体的，所述第三变换炉内还有保护剂QXB-01。
[0012]本发明所述三级变换煤气制甲醇预处理装置，采用2种催化剂组合使用，一方面充分发挥高温活性催化剂的高温活性，大大降低煤气中CO含量；另一方面充分发挥低温活性催化剂的低温活性，通过控制进入第三变换炉的煤气量，以调整变换装置出口气体中CO含量，达到部分变换的目的。2种催化剂均具有较强抑制副反应的能力，无论负荷高低，各台变换炉的出口甲烷、氨含量均保持在正常指标范围内。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1示出本发明一个【具体实施方式】示意图，图中各标记名称为:1_原料气分离器2-原料气过滤器3-蒸汽混合器4-第一变换炉5-第一淬冷器6-第二变换炉7-第二淬冷器8-第三变换炉。
【具体实施方式】
[0014]以下给出本发明一个【具体实施方式】。
[0015]如图1所示，来自煤气化装置的粗煤气(3.8 MPa、168°C首先进入原料气分离器I,分离出夹带的水分，然后进入原料气过滤器2，除去固体机械杂质。从原料气过滤器出来的粗煤气被分成3股:一股(约35% )进入煤气预热器，与来自第三变换炉出口的变换气换热到210°C，再进入蒸汽混合器3，与加入的263°C蒸汽混合，然后进入煤气换热器，与来自第一变换炉4出口的气体换热到260°C后，进入第一变换炉进行变换反应。出第一变换炉的变换气进入煤气换热器换热后，与来自原料气过滤器的另一股粗煤气(约35% )相混合，进入第一淬冷器5，气体经喷水降温后，进入第二变换炉6进行变换反应。第二变换炉出口的气体与粗煤气中剩余30%的气体(来自原料气过滤器的第3股粗煤气)混合后，进入第二淬冷器7，喷水降温后进入第三变换炉8发生变换反应。第三变换炉出口的变换气进入煤气预热器进行换热后，依次经过各台换热器、分离器进行降温、分离冷凝水，然后出界区去低温甲醇洗装置。
[0016]第一变换炉和第二变换炉采用国外进口催化剂K8-11和Dypor607作为保护剂。第3变换炉采用国产催化剂QDB-04和QXB-Ol作为保护剂。由于粗煤气中CO含量过高，第一变换炉的催化剂装填量是按照反应动力学进行设计，而第二、第三变换炉催化剂的装填量是按照反应热力学进行设计。整个工艺流程的汽气比较高，目的是有效地防止甲烷化副反应的发生。3个变换炉的汽气比分别为1.02,0.52,0.37。
[0017]第一变换炉催化剂装填量是按照整个系统的热平衡设计的。如果催化剂装填量偏大，蒸汽消耗量就偏大，而且反应热过大会造成该炉催化剂超温；催化剂装填量偏小，反应热偏少，第一变换炉出口气体热量偏小，会影响第二、第三变换炉的入口温度，影响整个系统的热平衡，从而影响变换装置的变换率。
[0018]以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.三级变换煤气制甲醇预处理装置，其特征在于，包括第一变换炉(4)、第二变换炉(6)和第三变换炉(8)，其中第一变换炉和第二变换炉之间通过第一淬冷器(5)连接，第二变换炉和第三变换炉之间通过第二淬冷器(7)连接，所述第一变换炉和第二变换炉内填充的催化剂为高温活性催化剂，第三变换炉内填充的催化剂为低温活性催化剂。
2.一种如权利要求1所述三级变换煤气制甲醇预处理装置，其特征在于，还包括互相连接的原料气过滤器(2)和原料气分离器(I )，其中原料气过滤器与第一变换炉(4)的入口连接。
3.—种如权利要求1所述三级变换煤气制甲醇预处理装置，其特征在于，所述高温活性催化剂为K8-11。
4.一种如权利要求1所述三级变换煤气制甲醇预处理装置，其特征在于，所述低温活性催化剂为QDB-04。
5.一种如权利要求1所述三级变换煤气制甲醇预处理装置，其特征在于，所述第一变换炉和第二变换炉内还有保护剂Dypor607。
6.一种如权利要求1所述三级变换煤气制甲醇预处理装置，其特征在于，所述第三变换炉内还有保护剂QXB-Ol。
【文档编号】C07C31/04GK104513133SQ201310453219
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】谢超 申请人:谢超