一种防超温循环co变换装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及到一种防超温循环CO变换装置，包括第一变换炉和第二变换炉；其特征在于：第一变换炉的一变入口管道连接第一粗煤气管道和混合气管道；第一粗煤气管道与第二粗煤气管道并联并同时连接粗煤气管道；一变出口管道和第二粗煤气管道同时连接第二变换炉的二变入口管道；二变出口管道的出口同时连接第一二变出口管道和第二二变出口管道；第一二变出口管道的出口连接蒸汽喷射器的吸入口；蒸汽喷射器的入口连接高压蒸汽管道，蒸汽喷射器的出口通过混合管道连接所述一变入口管道。本实用新型能够有效降低两个变换炉内CO浓度，保证反应炉内不超温，使催化剂在温和的环境中运行，延长了催化剂的使用寿命，保证了变换单元的长周期稳定运行；同时减少了中压过热蒸汽的补入量，节能降耗效果良好。
【专利说明】一种防超温循环CO变换装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及到化工设备，具体指一种防超温循环CO变换装置。
【背景技术】
[0002]近年来我国煤气化技术取得了长足发展，尤其是采用废热锅炉流程的粉煤加压气化技术，具有对煤质要求低、合成气中有效组分高、运行费用低且环境友好等特点，被国内越来越多的大型煤化工装置所采用。废热锅炉流程粉煤加压气化技术生成的粗合成气中CO干基体积含量通常高达60%以上，同时水蒸汽体积含量小于20%，粗合成气具有水蒸汽含量低和CO含量高的显著特点。
[0003]废热锅炉流程的粉煤加压气化技术用于造气来配套合成氨、制氢、合成甲醇等装置时均需配置CO变换工序，通过变换来调节合成气中的氢碳比或将尽量多的CO变换为氢气。因此，不论是生产合成氨或者甲醇等产品均面临着强放热的高浓度CO变换技术难题，所以废热锅炉流程的粉煤加压气化技术近年来的推广和发展，也极大的推动了我国高浓度CO变换技术的发展和进步。
[0004]变换反应是水蒸汽和CO的等摩尔反应，生成二氧化碳和氢气的同时放出大量反应热。对于不同煤气化技术所生成的粗合成气，变换工序的化学反应过程均相同，但是变换流程需根据粗合成气的特点进行有针对性的设计。对于采用废热锅炉流程的粉煤加压气化技术生成的粗合成气，在变换工序进行CO变换反应时，变换流程设计的重点和难点是如何有效的控制CO变换反应的床层温度，延长变换催化剂的使用寿命以及降低变换反应能耗。
[0005]目前配套于该气化技术的变换流程，较普遍的采用了高水气比的耐硫变换工艺，为了预防预变炉超温，在预变换炉入口一次性添加大量中压过热蒸汽，使粗合成气中的水/干气摩尔比达到1.30以上，然后分段进行变换反应。由于粗合成气中的CO浓度高以及剧烈的放热反应，装置在运行过程中仍然经常发生预变换炉超温问题，一旦超温必造成预变催化剂活性急剧衰退，催化剂更换频繁，并且此变换流程的中压过热蒸汽消耗太多，在增加企业生产成本的同时严重影响变换装置的长周期稳定运行。
【发明内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种配套高水气比耐硫变换工艺使用的能够有效避免变换炉内反应超温从而保证运行稳定性、延长催化剂使用寿命的防超温循环CO变化装置。
[0007]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:该防超温循环CO变换装置，包括第一变换炉和第二变换炉；所述第一变换炉的底部出口连接一变出口管道，所述第一变换炉的顶部入口连接一变入口管道；所述第二变换炉的顶部入口连接二变入口管道，所述第二变换炉的底部出口连接二变出口管道；其特征在于:
[0008]所述一变入口管道连接第一粗煤气管道和混合气管道；所述第一粗煤气管道与第二粗煤气管道并联并同时连接粗煤气管道；所述一变出口管道和所述第二粗煤气管道同时连接所述二变入口管道；
[0009]所述二变出口管道的出口同时连接第一二变出口管道和第二二变出口管道；所述第一二变出口管道的出口连接蒸汽喷射器的吸入口；
[0010]所述蒸汽喷射器的入口连接高压蒸汽管道，所述蒸汽喷射器的出口通过混合管道连接所述一变入口管道。
[0011]与现有技术相比，本实用新型通过设置粗煤气分流管道和二变分流管道，有效降低了第一变换炉和第二变换炉入口原料气中的CO浓度，同时也降低了两个变换炉内的操作温度，催化剂运行环境温和，延长了催化剂的使用寿命，保证了变换单元的长周期稳定运行；而蒸汽喷射器的设置在向原料气内补充蒸汽的同时能够产生局部低压，吸入第二变换气的返流，减少了设备投资；第一变换炉和第二变换炉入口原料气中CO浓度的降低，减少了中压过热蒸汽的补入量，节能降耗效果良好。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型实施例装配结构的平面示意图。
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0014]如图1所示，该防超温循环CO变换装置包括:
[0015]第一变换炉4和第二变换炉12 ;第一变换炉的底部出口连接一变出口管道5，第一变换炉的顶部入口连接一变入口管道11 ;第二变换炉的顶部入口连接二变入口管道6，所述第二变换炉的底部出口连接二变出口管道13。
[0016]一变入口管道11连接第一粗煤气管道2和混合气管道10 ;第一粗煤气管道2与第二粗煤气管道3并联并同时连接粗煤气管道I ;一变出口管道5和第二粗煤气管道3同时连接所述二变入口管道6。
[0017]二变出口管道13的出口同时连接第一二变出口管道9和第二二变出口管道14 ；第一二变出口管道9的出口连接蒸汽喷射器8的吸入口 ；
[0018]蒸汽喷射器8的入口连接高压蒸汽管道7，蒸汽喷射器8的出口通过混合管道10连接一变入口管道11。
[0019]该防超温循环CO变换装置的工作原理描述如下:
[0020]由上游来的粗煤气通过粗煤气管道I进入变换单元界区，粗煤气被分成两股，第一股粗煤气通过第一粗煤气管道2输送,约占粗煤气体积总量的20%?30% ;第二股粗煤气通过第二粗煤气管道3输送，约占粗煤气体积总量的70%?80%。
[0021]从界区送来的高压蒸汽通过高压蒸汽管道7进入蒸汽喷射器8进行节流喷射，所产生的局部低压将二变管道9送来的第一股二变变换气吸入，第一股二变变换气量占总量的20%?25%。高压蒸汽和吸入的第一股二变变换气在蒸汽喷射器8内充分混合，随后通过混合气管道10与第一粗煤气管道2所输送来到第一股粗煤气再次混合得到原料气，原料气通过一变入口管道11进入第一变换炉4，气体自上而下在第一变换炉4内发生深度变换反应。
[0022]出第一变换炉4的一变变换气通过一变出口管道5与通过第二粗煤气管道3输送来的第二股粗煤气混合后通过二变入口管道6进入第二变换炉12，气体自上而下在第二变换炉12内发生深度变换反应。
[0023]出第二变换炉12的二变变换气通过二变出口管道13排出，二变变换气被分成两股，第一股二变变换气占体积总量的75%?85%，通过第二二变管道14送到下游，第二股二变变换气占体积总量的15%?25%，通过第一二变管道9送往蒸汽喷射器8进行循环。
[0024]该CO变换装置能够有效带个变换炉入口原料气中CO的浓度，从而有效降低两个变换炉内的操作温度，催化剂运行环境温和，延长了催化剂的使用寿命，保证了变换单元的长周期稳定运行；而蒸汽喷射器的设置在向原料气内补充蒸汽的同时能够产生局部低压，吸入第二变换气的返流；第一变换炉和第二变换炉入口原料气中CO浓度的降低，减少了中压过热蒸汽的补入量，节能降耗效果良好。
【权利要求】
1.一种防超温循环CO变换装置，包括第一变换炉(4)和第二变换炉(12);所述第一变换炉的底部出口连接一变出口管道(5)，所述第一变换炉的顶部入口连接一变入口管道(11);所述第二变换炉的顶部入口连接二变入口管道(6)，所述第二变换炉的底部出口连接二变出口管道(13);其特征在于: 所述一变入口管道(11)连接第一粗煤气管道(2)和混合管道(10);所述第一粗煤气管道(2)与第二粗煤气管道(3)并联并同时连接粗煤气管道(I);所述一变出口管道(5)和所述第二粗煤气管道(3)同时连接所述二变入口管道(6)； 所述二变出口管道(13)的出口同时连接第一二变出口管道(9)和第二二变出口管道(14);所述第一二变出口管道(9)的出口连接蒸汽喷射器(8)的吸入口 ； 所述蒸汽喷射器(8)的入口连接高压蒸汽管道(7)，所述蒸汽喷射器(8)的出口连接所述一变入口管道(11)。
【文档编号】C01B3/16GK203768005SQ201420133293
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年3月24日 优先权日:2014年3月24日
【发明者】许仁春, 刘杨, 赵琳, 杨兴华, 孙亚春, 童义, 杨玉才 申请人:中石化宁波工程有限公司, 中石化宁波技术研究院有限公司, 中石化炼化工程（集团）股份有限公司