一种一氧化碳变换系统的制作方法

本实用新型属于一氧化碳变换技术领域，具体涉及一种一氧化碳变换系统。

背景技术：

CO变换是合成氨生产过程中的重要工序，粉煤加压气化、水煤浆加压气化以及天然气转化等高水气比、高CO水煤气相配套的变换装置不仅要完成CO的转化任务，同时兼顾完成前工序带进变换系统热量的回收任务。特别是近年来随着氮肥生产工艺的进步及新型煤气化技术的推广应用，连续气化技术得到了前所未有的发展，变换气中的CO含量在传统的30%基础上不断提高，有的甚至到了70% - 85%。如果CO浓度在65%以上，传统CO变换反应将十分剧烈，变换难度极大，反应温度也难以控制。

目前，为了解决该问题常使用多段绝热反应＋间接热能回收的方式进行CO变换，该变换方法相对复杂、设备投资大、热损失高、蒸汽消耗多、系统阻力大、露点腐蚀多、设备维修费用高、回收热能品位低、热量回收率低，因此现有技术需要进一步的改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种节能、安全、稳定的一氧化碳变换系统。

基于上述目的，本实用新型采取如下技术方案：

一种一氧化碳变换系统，包括进料装置、一级气液分离器、变换炉进料换热器、一级冷凝液加热器、蒸发冷凝器、脱毒槽、绝热轴向变换炉、径向等温变换炉、二级冷凝液加热器、中压除氧水加热器、二级气液分离器、脱盐水加热器、三级气液分离器、变换冷却器、脱氨塔和出料装置，所述的进料装置出料口连通一级气液分离器进料口，变换炉进料换热器包括第一进料口、第二进料口、第一出料口和第二出料口，一级气液分离器出料口连通变换炉进料换热器第一进料口，变换炉进料换热器的第一出料口连通脱毒槽进料口，脱毒槽出料口连通绝热轴向变换炉进料口，绝热轴向变换炉出料口连通变换炉进料换热器第二进料口，变换炉进料换热器第二出料口连通一级冷凝液加热器进料口，一级冷凝液加热器出料口连通蒸发冷凝器进料口，蒸发冷凝器出料口连通径向等温变换炉进料口，径向等温变换炉出料口连通二级冷凝液加热器进料口，二级冷凝液加热器出料口连通中压除氧水加热器进料口，中压除氧水加热器出料口连通二级气液分离器进料口，二级气液分离器出料口连通脱盐水加热器进料口，脱盐水加热器出料口连通三级气液分离器进料口，三级气液分离器出料口连通变换冷却器进气口，变换冷却器出料口连通脱氨塔进料口，脱氨塔出料口连通出料装置进料口。

进一步的，所述的中压除氧水加热器还包括进液口和出液口，中压除氧水加热器进液口连通除氧水输送装置，中压除氧水加热器出液口连通蒸发冷凝器进液口，中压除氧水加热器出液口还连通中压除氧水输出装置，蒸发冷凝器还设有蒸汽出口。

进一步的，所述的径向等温变换炉出液口还连接汽包，径向等温变换炉出液口与汽包进液口连通，汽包出液口连通径向等温变换炉进液口，气泡进液口还连通中压除氧水加热器出液口，汽包还设有水蒸气出口。

进一步的，所述的脱盐水加热器进液口还连通脱盐水输送装置，脱盐水加热器出液口还连通脱盐水输出装置。

进一步的，所述的变换冷却器进液口连通冷却水输送装置，变换冷却器出液口连通冷却水输出装置。

进一步的，所述的脱氨塔进液口还连通脱盐水输送装置。

进一步的，所述的径向等温变换炉还设有水蒸气进口。进一步的，所述的三级气液分离器出液口和脱氨塔出液口连接二级冷凝液加热器进液口，二级气液分离器出液口连接冷凝液加热器进液口，二级冷凝液加热器出液口连通一级冷凝液加热器进液口，一级冷凝液加热器出液口连通冷凝液输出装置。

本实用新型使用阶梯式降温，将一氧化碳进行降温，并且可以将系统中的热量充分利用，减少热能损耗，并且系统稳定性大大增强，不会产生剧烈反应压差大的情况，增加设备使用寿命，降低生产负荷。

附图说明

图1为本实用新型的结构总图；

图2为图1中一氧化碳气体的路线图；

图3为图1中冷凝液的的路线图；

图4为图1中冷却后的一氧化碳中的液体的路线图。

具体实施方式

如图1-4的一种一氧化碳变换系统，包括进料装置1、一级气液分离器2、变换炉进料换热器3、一级冷凝液加热器4、蒸发冷凝器5、脱毒槽6、绝热轴向变换炉7、径向等温变换炉8、二级冷凝液加热器9、中压除氧水加热器10、二级气液分离器11、脱盐水加热器12、三级气液分离器13、变换冷却器14、脱氨塔15和出料装置16，所述的进料装置1出料口101连通一级气液分离器2进料口201，将物料粗煤气液体和气体分离，变换炉进料换热器3包括第一进料口301、第二进料口302、第一出料口303和第二出料口304，一级气液分离器2出料口202连通变换炉进料换热器3第一进料口301，分离后的一氧化碳气体进入变换炉进料换热器3，变换炉进料换热器3的第一出料口303连通脱毒槽6进料口601，将在变换炉进料换热器3中升温至235-240℃的一氧化碳气体通入脱毒槽6，脱毒槽6出料口602连通绝热轴向变换炉7进料口701，一氧化碳气体在绝热轴向变换炉7中完成变换反应，将一氧化碳含量降低至20-25%（干基），绝热轴向变换炉7出料口702连通变换炉进料换热器3第二进料口302，将变换后的一氧化碳温度降低，变换炉进料换热器3第二出料口304连通一级冷凝液加热器4进料口401，进一步冷却一氧化碳温度，一级冷凝液加热器4出料口402连通蒸发冷凝器5进料口501，再次对一氧化碳冷却蒸发冷凝器5出料口502连通径向等温变换炉8进料口801，在等温变换炉8中发生变换反应，将一氧化碳气体含量降至0.6-0.8%，径向等温变换炉8出料口802连通二级冷凝液加热器9进料901，将一氧化碳继续冷却，二级冷凝液加热器9出料口902连通中压除氧水加热器10进料口1001，继续冷却一氧化碳气体，中压除氧水加热器10出料口1002连通二级气液分离器11进料口1101，将冷却一氧化碳气体与冷却后残余的液体分离，二级气液分离器11出料口1102连通脱盐水加热器12进料口1201，一氧化碳气体通入盐水加热器12继续冷却一氧化碳气体，脱盐水加热器12出料口1202连通三级气液分离器13进料口1301，再次将冷却后的一氧化碳气体分离出来，三级气液分离器13出料口1302连通变换冷却器14进气口1401，将一氧化碳气体继续冷却，变换冷却器14出料口1402连通脱氨塔15进料口1501，洗涤一氧化碳气体中的氨，脱氨塔15出料口1502连通出料装置16进料口1601，所述的中压除氧水加热器10还包括进液口1003和出液口1004，中压除氧水加热器10进液口1003连通除氧水输送装置17，中压除氧水加热器10出液口1004连通蒸发冷凝器5进液口503，中压除氧水加热器10出液口1004还连通中压除氧水输出装置18，保证除氧水加热器10中的除氧水循环，蒸发冷凝器5还设有蒸汽出口504，保证蒸发冷凝器5的正常使用，所述的径向等温变换炉8出液口803还连接汽包19，径向等温变换炉8出液口803与汽包19进液口1901连通，汽包19出液口1902连通径向等温变换炉8进液口804，气泡19进液口1901还连通中压除氧水加热器10出液口1003，汽包19还设有水蒸气出口1903，所述的脱盐水加热器12进液口1203还连通脱盐水输送装置20，脱盐水加热器12出液口1204还连通脱盐水输出装置21，形成脱盐水在盐水输送装置20中循环流动的状态，所述的变换冷却器14进液口1403连通冷却水输送装置22，变换冷却器14出液口1404连通冷却水输出装置23，所述的脱氨塔15进液口1504还连通脱盐水输送装置24，所述的径向等温变换炉8还设有水蒸气进口805，所述的三级气液分离器13出液口1303和脱氨塔15出液口1503连接二级冷凝液加热器9进液口903，使三级气液分离器13出液口1303和脱氨塔15出液口分离出来的液体作为冷却液循环使用，二级气液分离器11出液口1103连接二级冷凝液加热器9进液口903，二级冷凝液加热器9出液口904连通一级冷凝液加热器4进液口403，一级冷凝液加热器4出液口404连通冷凝液输出装置25，使其冷却后一氧化碳气体中分离的水再次作为冷凝剂循环使用。