去除粗煤气中co的等温变换系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及化工领域，具体为一种去除粗煤气中CO的等温变换系统。
【背景技术】
[0002]传统设计CO变换工艺为四段绝热技术，存在工艺流程复杂、蒸汽消耗量多、热损失高、设备投资费用大等缺点，同时来自气化系统的原料气中CO含量在68%左右，变换反应为放热过程，一氧化碳含量越高，放出热量越大，变换炉反应温度不易控制。生产实践过程发现，当一段炉CO含量超过设计值时，易引起一段变换炉炉温超标，另一方面，当一段及二段变换炉变换反应未按照设计值进行反应时，极易引起三段及四段变换炉超温，长时间超温会导致变换触媒烧结，进一步降低变换率，影响正常生产，造成经济损失。
【发明内容】
[0003]本实用新型旨在避免传统四段变换工艺变换设备多、工艺流程复杂、蒸汽消耗量大、操作控制难度大等缺点，提供一种新型的去除粗煤气中CO的等温变换系统。
[0004]本实用新型是采用如下技术方案实现的:
[0005]一种去除粗煤气中CO的等温变换系统，包括1#气液分离器，所述1#气液分离器的气相出口连接变换炉进料换热器的壳程进料口，所述变换炉进料换热器的壳程出料口并接制氢装置的解析气后同时连接两台净化炉，所述两台净化炉的出口并接后与变换炉进料换热器的管程进料口连接，所述变换炉进料换热器的管程出料口连接等温变换炉的进料口，所述等温变换炉通过汽包将中压锅炉水送入其换热列管内，等温变换炉内产生的副产中压蒸汽通过汽包后一部分送往中压蒸汽管网、一部分送往等温变换炉入口原料气管线(通过并接变换炉进料换热器的管程进料口)。
[0006]所述等温变换炉的出料口与冷凝液加热器的管程进料口连接，所述冷凝液加热器的管程出料口与冷凝汽化器的进料口连接，所述冷凝汽化器的出料口连接深度变换炉的进料口，所述深度变换炉的出料口连接锅炉给水预热器的管程进料口，所述锅炉给水预热器的管程出料口与低压蒸汽发生器的管程进料口连接，所述低压蒸汽发生器的管程出料口连接冷凝液预热器的管程进料口，所述冷凝液预热器的管程出料口与低压锅炉给水预热器的管程进料口连接，所述低压锅炉给水预热器的管程出料口与2#气液分离器的进料口连接，所述2#气液分离器的气相出口与脱盐水预热器的管程进料口连接，所述脱盐水预热器的管程出料口与3#气液分离器的进料口连接，所述3#气液分离器的气相出口与变换气水冷器的管程进料口连接，所述变换气水冷器的管程出料口与4#气液分离器的进料口连接，4#气液分离器内经喷水除氨并分离冷凝液后气相送往低温甲醇洗系统、液相送汽提塔。
[0007]正常生产过程中，从气化工段来的3.718MPa、213°C的粗煤气经1#气液分离器分离粗煤气中夹带的冷凝水，经变换炉进料换热器换热温度升至238°C后与制氢装置中3.9MPa、40°C的解析气混合，混合气(温度236°C，含CO 66.83% )进入两台并联的净化炉，除去粗煤气中有毒气体及粉尘等，并发生部分绝热反应，温度上升至280°C左右，经变换炉进料换热器降温至250°C，并补加部分蒸汽，水汽比为1.174，进入等温变换炉内反应温度280°C左右，CO含量降至1.5% (干基)，反应后变换气进入冷凝液加热器(253°C)、冷激汽化器(视情况补加部分蒸汽)，温度降至约200°C后进入深度变换炉，反应后温度208°C，出口变换气CO降至彡0.4% (干基)，进锅炉给水预热器(180°C)、低压蒸汽发生器(170°C)、冷凝液预热器(166°C )、低压锅炉给水预热器，温度降至126°C进入2#气液分离器、脱盐水预热器，温度降至81°C后，进入3#气液分离器、变换气水冷器，降温至40°C，进入4#气液分离器，经喷水除氨并分离冷凝液后气相送往低温甲醇洗，液相送汽提塔，用0.5MPa低压蒸汽对冷凝液进行汽提，汽提出来的酸性解析气138°C经过解析气水冷器降温至40°C送往酸性气火炬气，汽提塔底部的冷凝液经过2#冷凝液增压栗加压至1.0MPa送往气化工段。
[0008]其中，等温变换炉内发生等温变换过程，一方面通过汽包将中压锅炉水送至换热列管，将反应过程放出的热量用水发生相变副产蒸汽的方法移走，沸水压力与温度存在一一对应关系，只需要通过调节副产蒸汽管线的调节阀，即可控制反应温度，操作简便快捷。另一方面，水相移走反应过程产生的热量，副产中压蒸汽，床层反应温度低，温差小，对催化剂要求较低，杜绝飞温现象的发生，延长了催化剂的使用寿命，且催化剂装填量不受超温限制，减少了反应器和换热器设备的数量，大大地缩短工艺流程，同时反应器水汽系统为无动力自然循环，副产中压蒸汽一部分送往中压蒸汽管网，另一部分送往等温变换炉入口原料气管线，调节入口水汽比，能耗低，操作简便。
[0009]采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是:满足变换系统出口 CO含量在
0.4%以内的同时，缩短工艺流程、降低设备投资费用、系统运行阻力小、操作简便易行，杜绝了传统绝热变换技术中一段变换炉在高CO含量情况下炉温难以控制的问题，适宜广泛推广。
【附图说明】
[0010]图1表示等温变换系统的工艺流程图。
[0011]图中，1-1#气液分离器，2-2#气液分离器，3-3#气液分离器，4-4#气液分离器，
5-净化炉，6-等温变换炉，7-深度变换炉，8-变换炉进料换热器，9-冷凝液加热器，10-冷激汽化器，11-低压蒸汽发生器，12-冷凝液预热器，13-低压锅炉给水预热器，14-脱盐水预热器，15-变换气水冷器，16-汽包，17-锅炉给水预热器，18-硫化水冷器，19-升温硫化风机，20-开工电加热器，21-冷凝液缓冲罐，22-1#冷凝液增压栗，23-热水循环栗，24-锅炉水水冷器。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。
[0013]一种去除粗煤气中CO的等温变换系统，包括净化炉、等温变换炉及相应汽包、深度变换炉，降温用十台换热器、气液分离器、汽提塔、冷凝液缓冲罐、三台增压栗及升温硫化系统等。具体连接关系如图1所示，包括1#气液分离器1，所述1#气液分离器I的气相出口连接变换炉进料换热器8的壳程进料口，所述变换炉进料换热器8的壳程出料口并接制氢装置的解析气后同时连接两台净化炉5，所述两台净化炉5的出口并接后与变换炉进料换热器8的管程进料口连接，所述变换炉进料换热器8的管程出料口连接等温变换炉6的进料口，所述等温变换炉6通过汽包16将中压锅炉水送入其换热列管内，等温变换炉6内产生的副产中压蒸汽通过汽包16后一部分送往中压蒸汽管网、一部分通过并接变换炉进料换热器8的管程进料口送往等温变换炉入口原料气管线。
[0014]所述等温变换炉6的出料口与冷凝液加热器9的管程进料口连接，所述冷凝液加热器9的管程