一种缩短费托合成反应系统开车时间的方法与流程

文档序号:12743415阅读:787来源:国知局

本发明属于费托合成领域,具体涉及一种缩短费托合成反应系统开车时间的方法。



背景技术:

费托合成工艺采用中科合成油有限公司自主研发的铁系催化剂,短期停车后系统充氮气保压,在开车时要求系统氢气含量必须达到80%以上,以防止反应器里催化剂结焦降低其反应活性。现有技术中,在短期停车再开车时利用一台气化炉在半负荷下产粗合成气约36000Nm3/h,其中H2含量在37%左右,粗合成气经净化变换炉进行部分变换反应变为氢气含量达到60%左右的变换气,变换气经酸性气脱除后的净化气作为PSA制氢的原料气,制得约9000Nm3/h的纯氢进合成系统进行置换,系统置换合格后再引净化气作为合成原料进气。

以往开车过程中,均是在净化单元送出合格净化气供给PSA,PSA开车正常产出合格氢气后经加氢单元新氢压缩机加压送往合成单元进行系统置换。由于PSA开车从初始至稳定需要一定时间及产氢气量较少的限制,所以每次短期停车再开车时合成系统置换过程至少需要3小时。

短期停车再开车时,净化单元产出合格合成原料气供给PSA(制氢量约9000Nm3/h),进合成系统进行纯氢气置换,置换合格后系统再引原料气开车;这样增加了PSA开车时间和合成系统置换时间。



技术实现要素:

本发明的发明目的就是缩短合成开车时间,降低能耗。

本发明是将气化单元来粗合成气进行全变换,使合成气氢气含量达80%以上,经低温甲醇洗去除酸性气体后送至合成单元进行系统置换,短时间即可置换合格。不但节省了置换时间,还减少了大量合成气放空。

本发明具体提供了如下技术方案:

一种缩短费托合成反应系统开车时间的方法,其特征在于,气化粗合成气送至净化通过原料气分离器V1401分离凝水后进入原料气加热器E1401加热,再至预变换炉除灰,出来的混合气全部进入变换炉R1402反应,控制合成气氢气含量达到80%以上,再进入低温甲醇洗工段脱除H2S和CO2后的净化气送至合成进入合成浆态床反应器R6101,从合成浆态床反应器R6101顶部出来的净化气进入压缩机入口缓冲罐,大部分净化气在此放空(具体放空气量根据进反应器的气量决定,防止反应器内催化剂沉降堵塞分布器,合成反应器进气量不得低于100000Nm3/h),少一部分净化气通过合成主循环压缩机加压后与净化来的净化气一起进入反应器,进行置换开车,无需再经PSA制氢置换,节省了置换时间及变换气。

本发明具有以下优点:

1、将净化部分变换改为全变换,为合成开车提供必要条件。

2、缩短开车时间,原有工艺开车前需要开PSA和加氢压缩机,全变换工艺合成气直接送合成,开车时间3小时以上缩短为半小时。

3、用高纯度氢气置换气量小、置换慢,全变换省去PSA、加氢开车时间,减少合成置换时间;

4、全变换开车原料气不放空,降低消耗、减少环境成本;提高经济效益。

附图说明

图1为本发明工艺流程示意图

其中,V1401原料气分离器,R1401A/B预变换炉,E1401原料气加热器,R1402变换炉,R6101费托合成反应器,K7102新氢压缩机,K6101主循环压缩机;

具体实施方式

正常工况下,气化来的粗合成气通过HV1424及HV1424N调节阀调节部分经过变换炉,使变换炉出口含量H2达到65%左右,再经低温甲醇洗工段脱除H2S和CO2后部分净化气送PSA制氢,部分放空,PSA产生H2后送往加氢,加氢启动新氢压缩机把氢气加压后送合成单元置换,这样不但浪费了部分变换气和时间,而且部分变换开车时由于R1402气量小,反应热带不走,很容易发生变换炉R1402飞温(这种开车以前几乎每次都飞温);现阶段通过工艺优化后,气化粗合成气送至净化通过原料气分离器V1401分离凝水后进入E1401加热,再至预变换炉除灰,出来的混合气通过全关HV1424及HV1424N阀位使粗合成气全部进入R1402变换炉反应,控制合成气氢气含量达到80%以上,再进入低温甲醇洗工段脱除H2S和CO2后的净化气送至合成进入合成浆态床反应器R6101,从R6101顶部出来的净化气进入压缩机入口缓冲罐,大部分净化气在此放空(具体放空气量根据进反应器的气量决定,防止反应器内催化剂沉降堵塞分布器,合成反应器进气量不得低于100000Nm3/h),少一部分净化气通过合成主循环压缩机K6101加压后与净化来的净化气一起进入反应器,进行置换开车,无需再经PSA制氢置换,节省了置换时间及变换气。

本专利利用现成的流程即可实现,不需要改动流程。气化粗合成气送至净化通过V1401分离凝水后进入E1401加热,再至预变换炉除灰,出来的混合气通过全关HV1424及HV1424N阀位使粗合成气全部进入R1402变换炉反应,控制合成气氢气含量达到80%以上,再进入低温甲醇洗工段脱除H2S和CO2后的净化气送至合成进合成浆态床反应器R6101,从R6101顶部出来的净化气进入压缩机入口缓冲罐,大部分净化气在此放空(具体放空气量根据进反应器的气量和系统压力决定,防止反应器内催化剂沉降堵塞分布器,合成反应器进气量不得低于100000Nm3/h),少一部分净化气通过合成主循环压缩机K6101加压后与净化来的净化气一起进入反应器,进行置换开车

术语解释:

费托合成(又名F-T合成):煤间接液化技术之一,以合成气为原料在催化剂(本单位是铁系催化剂)和适当反应条件下合成以石蜡烃为主的液体燃料的工艺过程。

一氧化碳变换反应(简称变换):一定条件下,半水煤气中的一氧化碳和水蒸气反应生成氢气和二氧化碳的工艺过程。

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