專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于co變換的余熱回收工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于co變換的余熱回收工藝。
背景技術(shù)：
co變換工藝廣泛應(yīng)用在合成氨裝置和制氫裝置上，屬于凈化工藝的一個(gè)主要部分，其工藝位置設(shè)置在氣化或轉(zhuǎn)化工序之后，根據(jù)選用的催化劑是否耐硫，分為耐硫變換和非耐硫變換兩種工藝；按照催化劑的使用溫度，分為中溫變換和低溫變換。不同的變換 工藝主要體現(xiàn)在變換反應(yīng)段數(shù)、反應(yīng)溫度、熱量回收方式三方面的變化，這主要取決于 變換催化劑的性能，工業(yè)生產(chǎn)采用的制氣原料、制氣工藝、后續(xù)凈化工藝等因素。傳統(tǒng)的CO變換工藝的余熱回收一般采取淬冷增濕，以潛熱的形式把反應(yīng)熱用在其它 工序的變換氣再沸器上，沒(méi)有設(shè)置其它熱回收裝置；節(jié)能型流程則取消了淬冷，增設(shè)脫 碳用噴射蒸汽發(fā)生器，同時(shí)盡量多的采用多個(gè)變換氣再沸器回收低變氣廢熱，并用低壓 鍋爐給水加熱器把低變的顯熱和潛熱充分回收起來(lái)，不設(shè)置其它熱回收裝置，或者把低 變廢熱中的高位熱能用高壓鍋爐給水加熱器來(lái)回收，同時(shí)用多組變換氣再沸器回收熱量 并用在脫碳再生上。如現(xiàn)有的以煤為原料的水煤漿變換流程中，見(jiàn)圖l，其余熱回收工藝根據(jù)各段余熱 品質(zhì)的高低，通常在ltt變換爐(2)出口設(shè)置了中壓蒸汽過(guò)熱器(3)、入口/出口氣氣換熱器 (1)、中壓廢鍋(4)，在2tt變換爐(5)出口設(shè)置了鍋爐水加熱器(6)、低壓廢鍋(8)、脫鹽水預(yù)熱 器鵬等一系列換熱器，使變換氣溫度降低至110'c左右，各段變換氣分液后(7)(9)，經(jīng)最終水冷器ai)冷卻至40'c，工藝氣肪送至下游工序；變換冷凝液采用低壓蒸汽汽提a3KM)a5) 鵬技術(shù)進(jìn)行處理。在水煤漿流程中，由于工藝氣中co含量較高，同時(shí)含有大量水蒸氣，通常在一段變 換爐出口設(shè)置了中壓廢鍋和蒸汽過(guò)熱器回收高品位熱量，在二段變換爐出口設(shè)置鍋爐水 加熱器、低壓廢鍋、脫鹽水預(yù)熱器等一系列換熱器，回收末段變換氣的低位熱能。由于Shell粉煤氣化法產(chǎn)生的粗合成氣中的CO含量很髙，比CO含量較高的"水煤漿氣 化"法產(chǎn)生的粗合成氣中C0含量還高出10多個(gè)百分點(diǎn)，如此高co濃度、大氣量的粗合成氣在國(guó)內(nèi)和國(guó)際上所有化肥裝置的變換工藝中是從未有先例的，因此傳統(tǒng)的余熱回收工 藝不能應(yīng)用于此，需發(fā)明一種新的余熱回收工藝。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷而提供一種用于co變換的余熱回收工藝，使其能合理利用變換流程中不同位置的各種品質(zhì)熱源，分別以髙溫、低 溫潛熱和低溫顯熱方式回收熱量，達(dá)到了徹底回收變換熱量、降低變換裝置的能耗的目的。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為一種用于CO變換的余熱回收工藝，變換氣經(jīng)1#變換爐、中壓廢鍋、2＃變換爐、鍋爐 水預(yù)熱器、3＃變換爐、低壓廢鍋回收熱量、再經(jīng)l＃冷凝液分離器分離冷凝液后依次進(jìn)入 低溫甲醇洗再沸器、脫鹽水預(yù)熱器回收反應(yīng)余熱，再進(jìn)入2＃冷凝液分離器分離后的變換 氣經(jīng)變換氣冷卻器15冷卻至《40°C，進(jìn)入3＃冷凝液分離器，送至下一工序，產(chǎn)生的低壓 蒸汽部分用于各段分離器分離出變換冷凝液低壓汽提的蒸汽用汽。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、 通過(guò)中壓廢鍋?zhàn)援a(chǎn)蒸汽可補(bǔ)充系統(tǒng)所需的中壓蒸汽，可節(jié)省大量的中壓蒸汽。2、 利用二段反應(yīng)熱預(yù)熱粉煤氣化鍋爐水加熱至160 180°C，節(jié)約能量。3、 通過(guò)低壓廢鍋將低溫變換氣換熱付產(chǎn)0.45MPa蒸汽，可向界區(qū)外提供低壓蒸汽。4、 低溫甲醇洗再沸器回收變換氣的熱量，可節(jié)省低壓蒸汽。5、 設(shè)置的脫鹽水預(yù)熱器回收熱量后，變換氣體的最終溫度〈90°C，保證徹底地回 收了變換氣的低位能熱量。6、 根據(jù)各段反應(yīng)的高位能和低位能余熱，分別在不同的位置設(shè)置了反應(yīng)余熱回收 設(shè)備，盡可能地回收熱量，確保出變換界區(qū)的溫度〈90°C。上述發(fā)明特別適合于高濃度CO粗合成氣的變換過(guò)程，例如Shell粉煤氣化法產(chǎn)生的 粗合成氣變換過(guò)程。


圖1現(xiàn)有帶余熱回收的C0變換工藝流程圖。 圖2為本發(fā)明實(shí)施例用于C0變換的余熱回收工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖2所示，用于CO變換的余熱回收工藝，其過(guò)程為從粗合成氣l進(jìn)入氣液分離器2,分離出的工藝氣與蒸汽及少量工藝?yán)淠夯旌虾筮M(jìn)入預(yù)變換爐3進(jìn)行適度變換反應(yīng)， 控制溫升限制在一定范圍內(nèi)；預(yù)變換氣進(jìn)入l＃變換爐4進(jìn)行C0變換反應(yīng)，離開(kāi)l＃變換爐 的髙溫中變氣進(jìn)入中壓廢鍋5副產(chǎn)中壓蒸汽，然后經(jīng)工藝?yán)淠捍憷湓鰸?，進(jìn)入2＃變換 爐6繼續(xù)進(jìn)行變換反應(yīng)，出口變換氣經(jīng)鍋爐水預(yù)熱器7換熱冷卻后，進(jìn)入3＃變換爐8，三 段變換反應(yīng)完成后氣體經(jīng)低壓廢鍋9副產(chǎn)低壓飽和蒸汽，進(jìn)入l＃冷凝液分離器10分離冷 凝液后，依次進(jìn)入低溫甲醇洗熱再生塔再沸器ll、脫鹽水預(yù)熱器13回收熱量后，進(jìn)入2＃ 冷凝液分離器14，分離后的變換氣經(jīng)變換氣冷卻器15冷卻至《40°C，進(jìn)入3＃冷凝液分離 器16，用鍋爐水洗滌變換氣中氨等微量組分后17送往酸性氣體脫除工序。各段冷凝液分離器IO、 14、 16分離出的變換工藝?yán)淠夯旌虾?，進(jìn)入工藝?yán)淠浩?提塔19，采用低壓蒸汽汽提；塔底汽提水分為兩部分， 一部分經(jīng)廢鍋給水泵16加壓后送 中壓廢鍋?zhàn)鳛殄仩t給水使用，另一部分經(jīng)工藝?yán)淠豪鋮s器22冷卻至40°C，其中部分送 氣化工序，剩余工藝?yán)淠核统鼋鐓^(qū)，塔頂蒸汽經(jīng)過(guò)汽提塔冷凝器20冷卻至40°C后，進(jìn)
入汽提塔分離器，不冷凝的酸性氣體去硫回收工序，分離出的酸性工藝?yán)淠核臀鬯?理。采用低壓汽提19、 20、 21、 22對(duì)變換冷凝液進(jìn)行回收處理，為清潔生產(chǎn)創(chuàng)造條件。上述一段反應(yīng)熱由中壓廢鍋回收高品質(zhì)熱量，發(fā)生蒸汽的原料采用自身的工藝?yán)淠?液，副產(chǎn)4.0MPa蒸汽全部進(jìn)入新鮮的變換氣中循環(huán)使用，參與變換反應(yīng)。上述利用二段反應(yīng)熱預(yù)熱粉煤氣化鍋爐水加熱至160 180r，將變換氣冷卻至9 0 C,充分回收變換氣低位能潛熱，減少變換氣水冷器負(fù)荷。上述三段變換后變換氣經(jīng)低壓廢鍋、低溫甲醇洗再沸器冷卻，回收利用部分顯熱和 潛熱，并付產(chǎn)0.45MPa低壓蒸汽，部分用于變換冷凝液低壓汽提的蒸汽用汽。上述冷凝液經(jīng)自產(chǎn)低壓蒸汽汽提后部分進(jìn)入中壓廢鍋付產(chǎn)中壓蒸汽循環(huán)利用，部分 送至氣化裝置回收利用。上述低壓廢鍋(2)可根據(jù)全裝置的蒸汽平衡情況可副產(chǎn)0.3、.00MPa(A)的低壓飽 和蒸汽，回收反應(yīng)氣體中較高品質(zhì)的熱量；同時(shí)該股低壓蒸汽部分用于變換冷凝液低壓 汽提的蒸汽用汽。上述流程中設(shè)置的低溫甲醇洗再沸器回收變換氣的熱量，可節(jié)省低壓蒸汽。 上述變換氣經(jīng)流程中設(shè)置的脫鹽水預(yù)熱器回收熱量后，變換氣體的最終溫度<90'C,保證徹底地回收了變換氣的低位能熱量。上述流程中設(shè)置工藝?yán)淠浩崴?2，利用本工段副產(chǎn)的低壓蒸汽進(jìn)行汽提，除去冷凝液中的NH3、 C02、 HCN等微量雜質(zhì)；汽提后的工藝?yán)淠翰糠纸?jīng)過(guò)濾后作為中壓鍋爐給水送往中壓廢鍋，部分冷凝液送煤氣化作洗滌水補(bǔ)充水和作為變換氣淬冷水加入到工藝氣中，其余部分冷卻后外排。
權(quán)利要求
1、一種用于CO變換的余熱回收工藝，其特征在于變換氣經(jīng)1#變換爐、中壓廢鍋、2#變換爐、鍋爐水預(yù)熱器、3#變換爐、低壓廢鍋回收熱量、再經(jīng)1#冷凝液分離器分離冷凝液后依次進(jìn)入低溫甲醇洗再沸器、脫鹽水預(yù)熱器回收反應(yīng)余熱，再進(jìn)入2#冷凝液分離器分離后的變換氣經(jīng)變換氣冷卻器15冷卻至≤40℃，進(jìn)入3#冷凝液分離器，送至下一工序，產(chǎn)生的低壓蒸汽部分用于各段分離器分離出變換冷凝液低壓汽提的蒸汽用汽。
2、 如權(quán)利要求1所述的用于C0變換的余熱回收工藝，其特征是所述的各段冷凝液 分離器分離出的變換工藝?yán)淠夯旌虾筮M(jìn)入低壓工藝?yán)淠浩崴M(jìn)行低壓蒸汽汽提， 塔底汽提水分為兩部分， 一部分經(jīng)加壓后送中壓廢鍋?zhàn)鳛殄仩t給水使用，副產(chǎn)的中壓蒸 汽作為工藝用汽，重新補(bǔ)入粗合成氣中循環(huán)使用；另一部分經(jīng)冷卻器冷卻至40'C，其中 部分送氣化工序，剩余工藝?yán)淠核统鼋鐓^(qū)處理。
全文摘要
一種用于CO變換的余熱回收工藝，其特征在于變換氣經(jīng)1#變換爐、中壓廢鍋、2#變換爐、鍋爐水預(yù)熱器、3#變換爐、低壓廢鍋回收熱量、再經(jīng)1#冷凝液分離器分離冷凝液后依次進(jìn)入低溫甲醇洗再沸器、脫鹽水預(yù)熱器回收反應(yīng)余熱，再進(jìn)入2#冷凝液分離器分離后的變換氣經(jīng)變換氣冷卻器15冷卻至≤40℃，進(jìn)入3#冷凝液分離器，送至下一工序，產(chǎn)生的低壓蒸汽部分用于各段分離器分離出變換冷凝液低壓汽提的蒸汽用汽。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于可節(jié)省大量的中壓蒸汽、低壓蒸汽，徹底回收CO變換的余熱。
文檔編號(hào)C01B3/16GK101157442SQ20071006840
公開(kāi)日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2007年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月27日
發(fā)明者孫海燕, 張駿馳, 斌 操, 鵬 李, 李德武, 李海洋, 林寶起, 蔣德軍, 費(fèi)偉水, 鄭明峰 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)寧波工程有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司