專利名稱：一種高水氣比飽和熱水塔分股co變換工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及CO變換工藝，具體指一種高水氣比飽和熱水塔分股CO變換工藝。
背景技術(shù)：
我國(guó)本世紀(jì)初先后引進(jìn)了十多套采用殼牌粉煤氣化工藝的大型煤化工裝置，此技術(shù)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)僅限于使用凈化后的粗合成氣燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，不需要設(shè)置CO 變換工序。但將此技術(shù)用于造氣來配套合成氨、制氫、合成甲醇等裝置時(shí)就面臨高濃度CO 變換技術(shù)難題，且沒有高濃度CO變換技術(shù)可供參考和引進(jìn)，變換單元必須由國(guó)內(nèi)工程公司自行完成工程設(shè)計(jì)。在變換單元工程設(shè)計(jì)過程中，各工程公司和變換催化劑專利商緊密配合，在傳統(tǒng)變換所采用的廢鍋流程總體思路引導(dǎo)下，開發(fā)出了高水氣比高濃度CO變換技術(shù)，其流程特點(diǎn)是在預(yù)變換爐入口添加大量的中壓過熱蒸汽，使水/干氣摩爾比達(dá)到1.30以上，然后分段進(jìn)行變換反應(yīng)，最終變換氣出口 CO干基體積含量一般不高于0. 4 %，并且設(shè)置了預(yù)變換爐。采用高水氣比變換的目的是防止變換爐超溫，設(shè)置預(yù)變換爐主要是考慮先將粗煤氣中的CO含量適當(dāng)降低，使預(yù)變后的變換氣中CO含量接近德士古水煤漿氣化出口粗煤氣中的 CO含量，因?yàn)樗簼{氣化所配置的變換流程是成熟可靠的。但高水氣比變換技術(shù)在實(shí)際運(yùn)行中仍然暴露出以下問題1)中壓蒸汽消耗大由于殼牌粉煤氣化余熱回收采用廢熱鍋爐，氣化工序送出的粗煤氣水/干氣摩爾比小于0. 2，要在預(yù)變前將粗煤氣水/干氣摩爾比一次性提高到1. 30， 需加入大量的中壓過熱蒸汽來增濕和調(diào)節(jié)溫度，因此高水氣比變換工藝中壓蒸汽消耗大， 裝置能耗高。2)預(yù)變爐易超溫進(jìn)入預(yù)變爐的粗煤氣經(jīng)過增濕，此時(shí)CO濃度和水氣比均處于最高值，因此反應(yīng)推動(dòng)力也最大。另外預(yù)變爐內(nèi)的變換反應(yīng)深度是由催化劑的裝填量來控制， 而不是平衡控制，所以預(yù)變催化劑裝填量要求必須精準(zhǔn)，否則會(huì)顯著影響床層熱點(diǎn)溫度，容易造成預(yù)變催化劑床層超溫。但在實(shí)際生產(chǎn)中預(yù)變催化劑裝填量需要考慮催化劑老化和更換周期，設(shè)計(jì)中均有一定的裝填余量，在預(yù)變催化劑使用初期容易出現(xiàn)床層超溫問題。3)預(yù)變催化劑壽命短進(jìn)入預(yù)變爐的粗煤氣此時(shí)水氣比處于最高值，水蒸氣分壓大，露點(diǎn)溫度高，操作稍有不慎就易造成預(yù)變催化劑泡水板結(jié)，活性迅速衰減，系統(tǒng)壓降顯著增大，不得不頻繁更換，嚴(yán)重影響變換裝置穩(wěn)定長(zhǎng)周期運(yùn)行，增加了運(yùn)行能耗和操作費(fèi)用。4)設(shè)備投資高流程中設(shè)置了中壓廢熱鍋爐和低壓廢熱鍋爐，造成變換單元投資偏高。如申請(qǐng)?zhí)枮?00710068401. 0的中國(guó)發(fā)明專利所公開的《一種與粉煤氣化配套的 CO變換工藝》，其預(yù)變換爐水/干氣摩爾比為1. 3 1. 5。過高的水氣比使預(yù)變換催化劑操作環(huán)境惡化，在實(shí)際生產(chǎn)中預(yù)變換催化劑短期內(nèi)活性急劇衰退并且板結(jié)，系統(tǒng)壓降顯著增加，預(yù)變催化劑更換頻繁，嚴(yán)重影響裝置的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行，并且此變換流程的中壓過熱蒸汽消耗嚴(yán)重偏大，增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。另外變換工藝流程中設(shè)置了中壓廢熱鍋爐，增加了變換單元的設(shè)備投資。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供一種高水氣比飽和熱水塔分股CO變換工藝，以解決高濃度高水氣比變換工藝中的中壓過熱蒸汽消耗大、能耗高， 預(yù)變換催化劑使用壽命短、失活快、更換頻繁、系統(tǒng)壓降大、設(shè)備投資高等問題。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為該高水氣比飽和熱水塔分股CO 變換工藝，其特征在于包括下述步驟由粉煤氣化工段送來的粗煤氣首先送入氣液分離器中分離出液相；從氣液分離器頂部出來的經(jīng)過分液后的粗煤氣從飽和塔的下部進(jìn)入飽和塔，從熱水塔底部的工藝循環(huán)水出口來的工藝循環(huán)水換熱至205°C 225°C后從飽和塔的上部進(jìn)入飽和塔，兩者在飽和塔內(nèi)逆流接觸進(jìn)行傳熱傳質(zhì)；工藝循環(huán)水逐漸降溫從飽和塔底部送出，然后從熱水塔的工藝循環(huán)水入口返回?zé)崴?；出飽和塔的粗煤氣換熱后分為兩股，第一股粗煤氣與中壓過熱蒸汽和中壓鍋爐水充分混合后送入第一變換爐進(jìn)行變換反應(yīng)，得到一變混合氣；控制進(jìn)入第一變換爐的粗煤氣溫度為250°C ^0°C、水/干氣摩爾比為1.3 1.5 ；一變混合氣與第二股粗煤氣并流后再與中壓鍋爐水充分混合后送入第二變換爐進(jìn)行變換反應(yīng)，得到二變混合氣；控制進(jìn)入第二變換爐的溫度為240°C 270°C、水/干氣摩爾比為0. 7 0. 9、CO干基體積含量為30% 40% ；所述第一股粗煤氣與第二股粗煤氣的流量比為3 7 5 5;出第二變換爐的二變混合氣換熱至230°C 250°C后進(jìn)入第三變換爐繼續(xù)進(jìn)行變換反應(yīng)，得到三變混合氣；出第三變換爐的三變混合氣換熱至210°C 220°C后進(jìn)入第四變換爐繼續(xù)進(jìn)行變換反應(yīng)，得到四變混合氣；出第四變換爐的四變混合氣從變換混合氣入口進(jìn)入熱水塔，在熱水塔的中部與來自飽和塔的工藝循環(huán)水逆流接觸進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，在熱水塔的上部與凈化工藝?yán)淠阂约把a(bǔ)入的中壓鍋爐水逆流接觸進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，在熱水塔的頂部得到變換混合氣，在熱水塔的底部得到工藝循環(huán)水；上述熱水塔中工藝循環(huán)水與凈化冷凝液和中壓鍋爐水的摩爾比為7. 0 10. 0，并且該工藝循環(huán)水的用量與進(jìn)入氣液分離器的干基粗煤氣的摩爾比為4. 0 6. 0。上述熱水塔塔體的頂部設(shè)有變換混合氣出口，塔體的底部設(shè)有工藝循環(huán)水出口， 塔體側(cè)壁的下部設(shè)有四變混合氣入口，塔體側(cè)壁的中部設(shè)有工藝循環(huán)水入口，塔體側(cè)壁的上部設(shè)有凈化工藝?yán)淠阂约爸袎哄仩t水入口，并且所述的工藝循環(huán)水入口和所述的凈化工藝?yán)淠阂约爸袎哄仩t水入口分別連接設(shè)置在所述塔體內(nèi)的噴淋裝置。為了更有效的利用系統(tǒng)內(nèi)的熱源，上述工藝還可以優(yōu)化如下由粉煤氣化工段送來的粗煤氣首先送入氣液分離器分離出液相；從氣液分離器頂部出來的經(jīng)過分液后的粗煤氣從飽和塔下部進(jìn)入飽和塔，從熱水塔底部來的工藝循環(huán)水依次經(jīng)過第一預(yù)熱器、第二預(yù)熱器、第三預(yù)熱器和第四預(yù)熱器四次換熱，升溫至205°C 225°C后從飽和塔上部進(jìn)入飽和塔，粗煤氣和工藝循環(huán)水在飽和塔內(nèi)逆流接觸進(jìn)行傳熱傳質(zhì)；工藝循環(huán)水溫度逐漸降低，從飽和塔底部送出，經(jīng)飽和塔底泵加壓后從工藝水入口返回?zé)崴M(jìn)行循環(huán)加熱；增濕提溫后的粗煤氣從飽和塔頂部送出，進(jìn)入粗煤氣換熱器與下述的二變混合氣換熱提溫；出粗煤氣換熱器的粗煤氣分成兩股，其中第一股粗煤氣進(jìn)入第一氣液混合器， 與界區(qū)來的中壓過熱蒸汽以及中壓鍋爐水混合增濕提溫，調(diào)整后的粗煤氣溫度為250°C 280°C、水/干氣摩爾比為1. 3 1. 5，隨后粗煤氣進(jìn)入第一變換爐進(jìn)行變換反應(yīng)，得到一變混合氣；一變混合氣與第二股粗煤氣并流后送入第二氣液混合器，與界區(qū)來的中壓鍋爐水充分混合進(jìn)行增濕調(diào)溫后送入第四預(yù)熱器加熱工藝循環(huán)水；一變混合氣和第二股粗煤氣的溫度降低到240°C 270°C后進(jìn)入第二變換爐繼續(xù)進(jìn)行變換反應(yīng)，得到二變混合氣；出第二變換爐的二變混合氣首先進(jìn)入粗煤氣換熱器對(duì)所述的粗煤氣進(jìn)行加熱，然后進(jìn)入第三預(yù)熱器加熱工藝循環(huán)水后，送入第三變換爐繼續(xù)反應(yīng)，得到三變混合氣；控制進(jìn)入第三變換爐的二變混合氣的溫度為230°C 250°C ；出第三變換爐的三變混合氣首先送入第二預(yù)熱器加熱工藝循環(huán)水，然后送入第四變換爐繼續(xù)進(jìn)行變換反應(yīng)，得到四變混合氣；控制進(jìn)入第四變換爐的三變混合氣的溫度為 210°C 220°C ；出第四變換爐的四變混合氣先送入第一預(yù)熱器加熱工藝循環(huán)水，然后從變換混合氣入口進(jìn)入熱水塔，在熱水塔的中部與來自飽和塔的工藝循環(huán)水逆流接觸進(jìn)行傳質(zhì)傳熱， 在熱水塔的上部與來自后系統(tǒng)的凈化工藝?yán)淠阂约把a(bǔ)入的中壓鍋爐水逆流接觸進(jìn)行傳質(zhì)傳熱；在熱水塔的頂部得到的變換混合氣送去下游裝置；從熱水塔底部送出的工藝循環(huán)水經(jīng)熱水塔底泵加壓后送去第一預(yù)熱器換熱。一、與現(xiàn)有高濃度高水氣比CO變換工藝相比較，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1)使用飽和塔對(duì)從氣化單元來的粗煤氣進(jìn)行增溫增濕，可節(jié)省大量中壓過熱蒸汽，顯著的降低了變換單元的蒸汽消耗；2)取消了預(yù)變爐，徹底解決了預(yù)變爐容易出現(xiàn)的超溫、催化劑壽命短等技術(shù)難題；3)使用結(jié)構(gòu)改進(jìn)的熱水塔對(duì)四變混合氣進(jìn)行降溫減濕，減輕了后系統(tǒng)對(duì)變換低位余熱的回收負(fù)荷，簡(jiǎn)化了余熱回收流程設(shè)置，節(jié)省了設(shè)備投資；4)取消了中壓廢熱鍋爐，降低了設(shè)備投資。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的工藝流程示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例中熱水塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖2所示，熱水塔塔體的頂部設(shè)有變換氣出口 141，塔體的底部設(shè)有工藝循環(huán)水出口 142，塔體側(cè)壁的下部設(shè)有變換混合氣入口 143，塔體側(cè)壁的中部設(shè)有工藝循環(huán)水入口 144，塔體側(cè)壁的上部設(shè)有凈化工藝?yán)淠喝肟?145，并且所述的工藝循環(huán)水入口 144和所述的工藝?yán)淠喝肟?145分別連接設(shè)置在所述塔體內(nèi)的噴淋裝置146。本實(shí)施例結(jié)合殼牌粉煤氣化造氣生產(chǎn)30萬噸/年合成氨52萬噸/年尿素的典型的化肥裝置，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1所示，本實(shí)施例的CO變換工藝如下由粉煤氣化工段送來的飽和了水蒸氣的粗煤氣溫度160°C，壓力3. 7Mpa，在用管道將粗煤氣從氣化工段送到變換工段的過程中由于熱量損失，粗煤氣中的少量水蒸氣會(huì)被冷凝生成冷凝液，粗煤氣和凝液在管道系統(tǒng)內(nèi)共存會(huì)導(dǎo)致管線和設(shè)備的腐蝕以及震動(dòng)，所以粗煤氣首先需要將其中的凝液分離出來，因此本實(shí)施例先將粗煤氣送入氣液分離器1，液體從氣液分離器1的底部出口流出。從氣液分離器1頂部出來的經(jīng)過分液后的粗煤氣進(jìn)入飽和塔2側(cè)壁下部，從熱水塔14底部來的工藝循環(huán)水經(jīng)過四次換熱提溫，溫度增至217°C的工藝循環(huán)水從飽和塔2側(cè)壁上部進(jìn)入，粗煤氣和工藝循環(huán)水逆流接觸進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，工藝循環(huán)水溫度逐漸降低到162°C，從飽和塔2底部送出，經(jīng)飽和塔底泵16加壓后送到熱水塔 14進(jìn)行循環(huán)加熱，同時(shí)抽出工藝循環(huán)水總量的3% 8%去后系統(tǒng)進(jìn)行汽提，防止有害物質(zhì)在工藝循環(huán)水系統(tǒng)累積。粗煤氣在飽和塔2內(nèi)被增濕同時(shí)提溫，溫度達(dá)到201°C，水/干氣摩爾比達(dá)到0. 88，增濕提溫后的粗煤氣從飽和塔2頂部送出。進(jìn)入粗煤氣換熱器3與二變混合氣換熱提溫，出粗煤氣換熱器3的粗煤氣分成兩股，兩股粗煤氣的體積流量之比為4 6， 其中第一股40%的粗煤氣進(jìn)入第一氣液混合器4，與界區(qū)來的溫度400°C，壓力4. OMpa的中壓過熱蒸汽以及界區(qū)來的中壓鍋爐水混合增濕提溫，調(diào)整后的粗煤氣溫度為255°C，水/ 干氣摩爾比為1. 40，進(jìn)入第一變換爐5進(jìn)行深度變換反應(yīng)，出第一變換爐5的一變混合氣溫度約為460°C，C0干基體積含量約為7. 0%。使用沒有參加反應(yīng)的第二股60%的粗煤氣， 對(duì)一變混合氣進(jìn)行激冷降溫至355°C，水/干氣摩爾比為0. 77，然后進(jìn)入氣液混合器6，與界區(qū)來的中壓鍋爐水混合進(jìn)行增濕調(diào)溫，調(diào)整后的一變混合氣溫度為335°C，水/干氣摩爾比為0. 8，CO干基體積含量為33%，進(jìn)入第四預(yù)熱器7加熱工藝循環(huán)水，一變混合氣溫度降低到260°C，進(jìn)入第二變換爐8繼續(xù)進(jìn)行變換反應(yīng)，出第二變換爐8的二變混合氣溫度約為 407°C，C0干基體積含量約為5. 8%，二變混合氣進(jìn)入粗煤氣換熱器3對(duì)粗煤氣進(jìn)行加熱，同時(shí)二變混合氣溫度降到360°C，隨后進(jìn)入第三預(yù)熱器9加熱工藝循環(huán)水，二變混合氣溫度降低到245°C，進(jìn)入第三變換爐10繼續(xù)反應(yīng)，出第三變換爐10的三變混合氣溫度約為276°C， CO干基體積含量約為1. 4%，三變混合氣進(jìn)入第二預(yù)熱器11加熱工藝循環(huán)水，同時(shí)三變混合氣溫度降到210°C進(jìn)入第四變換爐12繼續(xù)進(jìn)行變換反應(yīng)，出第四變換爐12的四變混合氣溫度約為216°C，C0干基體積含量約為0. 55%，四變混合氣進(jìn)入第一預(yù)熱器13加熱工藝循環(huán)水，同時(shí)四變混合氣溫度降到185°C進(jìn)入熱水塔14側(cè)壁下部，在熱水塔14的中部與來自飽和塔2的工藝循環(huán)水進(jìn)行逆流傳質(zhì)傳熱，在熱水塔14的上部與來自后系統(tǒng)的凈化工藝?yán)淠阂约把a(bǔ)入的中壓鍋爐水進(jìn)行逆流傳質(zhì)傳熱，凈化工藝?yán)淠阂约把a(bǔ)入的中壓鍋爐水和從飽和塔2來的工藝循環(huán)水混合后在熱水塔14底部統(tǒng)稱工藝循環(huán)水，四變混合氣溫度逐漸降低至163°C，從熱水塔14頂部送出，去下游進(jìn)行余熱以及工藝?yán)淠旱幕厥?。從熱水?14底部送出的工藝循環(huán)水溫度升至173°C，經(jīng)熱水塔塔底泵15加壓以及逐級(jí)換熱至217°C 后送飽和塔2。對(duì)比例對(duì)于采用殼牌粉煤氣化造氣生產(chǎn)30萬噸/年合成氨52萬噸/年尿素的典型的化肥裝置，進(jìn)入變換工段的有效氣(H2+C0)大約為85000Nm3/h，在此基準(zhǔn)下對(duì)高水氣比CO變換工藝和飽和熱水塔高水氣比CO變換工藝主要參數(shù)進(jìn)行對(duì)比見表1。表 1
高濃度高水氣比變換工藝飽和熱水塔分股變換工藝預(yù)變?nèi)肟谒?干氣摩爾比7jc/干氣=1.3 1.5不設(shè)預(yù)變變換反應(yīng)蒸汽消耗85噸/小時(shí)16噸/小時(shí)預(yù)變催化劑使用年限0.5 1.0年不設(shè)預(yù)變是否設(shè)置廢熱鍋爐3臺(tái)無
權(quán)利要求
1.一種高水氣比飽和熱水塔分股CO變換工藝，其特征在于包括下述步驟 由粉煤氣化工段送來的粗煤氣首先送入氣液分離器(1)中分離出液相；從氣液分離器(1)頂部出來的經(jīng)過分液后的粗煤氣從飽和塔O)的下部進(jìn)入飽和塔， 從熱水塔(14)的工藝循環(huán)水出口(14 送來的工藝循環(huán)水換熱至205°C 225°C后從飽和塔(2)的上部進(jìn)入飽和塔，兩者在飽和塔( 內(nèi)逆流接觸進(jìn)行傳熱傳質(zhì)；工藝循環(huán)水逐漸降溫從飽和塔( 底部送出，從熱水塔(14)的工藝循環(huán)水入口(144)返回?zé)崴?14)；出飽和塔O)的粗煤氣換熱后分為兩股，第一股粗煤氣與中壓過熱蒸汽和中壓鍋爐水充分混合后送入第一變換爐(5)進(jìn)行變換反應(yīng)，得到一變混合氣；控制進(jìn)入第一變換爐(5) 的粗煤氣溫度為250°C 280°C、水/干氣摩爾比為1. 3 1. 5 ；一變混合氣與第二股粗煤氣并流后再與中壓鍋爐水充分混合后送入第二變換爐(8) 進(jìn)行變換反應(yīng)，得到二變混合氣；控制進(jìn)入第二變換爐(8)的溫度為對(duì)01 270°C、水/干氣摩爾比為0. 7 0. 9、CO干基體積含量為30% 40% ；所述第一股粗煤氣與第二股粗煤氣的流量比為37 55; 出第二變換爐(8)的二變混合氣換熱至230°C 250°C后進(jìn)入第三變換爐(10)繼續(xù)進(jìn)行變換反應(yīng)，得到三變混合氣；出第三變換爐(10)的三變混合氣換熱至210°C 220°C后進(jìn)入第四變換爐(1 繼續(xù)進(jìn)行變換反應(yīng)，得到四變混合氣；出第四變換爐(1 的四變混合氣從變換混合氣入口(14 進(jìn)入熱水塔(14)，在熱水塔(14)的中部與來自飽和塔O)的工藝循環(huán)水逆流接觸進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，在熱水塔(14)的上部與凈化工藝?yán)淠阂约把a(bǔ)入的中壓鍋爐水逆流接觸進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，在熱水塔(14)的頂部得到變換混合氣，在熱水塔的底部得到工藝循環(huán)水；上述熱水塔中工藝循環(huán)水與凈化冷凝液和中壓鍋爐水的摩爾比為7. 0 10. 0，并且該工藝循環(huán)水的用量與進(jìn)入氣液分離器的干基粗煤氣的摩爾比為4. 0 6. 0。上述熱水塔塔體的頂部設(shè)有變換混合氣出口(141)，塔體的底部設(shè)有工藝循環(huán)水出口 (142)，塔體側(cè)壁的下部設(shè)有變換混合氣入口(143)，塔體側(cè)壁的中部設(shè)有工藝循環(huán)水入口 (144)，塔體側(cè)壁的上部設(shè)有凈化工藝?yán)淠阂约爸袎哄仩t水入口(14 ，并且所述的工藝循環(huán)水入口(144)和所述的凈化工藝?yán)淠阂约爸袎哄仩t水入口(14 分別連接設(shè)置在所述塔體內(nèi)的噴淋裝置(146)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高水氣比飽和熱水塔分股CO變換工藝，其特征在于包括下述步驟由粉煤氣化工段送來的粗煤氣首先送入氣液分離器(1)分離出液相； 從氣液分離器(1)頂部出來的經(jīng)過分液后的粗煤氣從飽和塔( 下部進(jìn)入飽和塔，從熱水塔(14)底部的工藝循環(huán)水出口(14 送出的工藝循環(huán)水依次經(jīng)過第一預(yù)熱器(13)、第二預(yù)熱器(11)、第三預(yù)熱器(9)和第四預(yù)熱器(7)四次換熱，升溫至205°C 225°C后從飽和塔( 上部進(jìn)入飽和塔，粗煤氣和工藝循環(huán)水在飽和塔( 內(nèi)逆流接觸進(jìn)行傳熱傳質(zhì)；工藝循環(huán)水溫度逐漸降低，從飽和塔( 底部送出，經(jīng)飽和塔底泵(16)加壓后從工藝水入口 (144)返回?zé)崴?14)進(jìn)行循環(huán)加熱；增濕提溫后的粗煤氣從飽和塔( 頂部送出，進(jìn)入粗煤氣換熱器C3)與下述的二變混合氣換熱提溫；出粗煤氣換熱器(3)的粗煤氣分成兩股，其中第一股粗煤氣進(jìn)入第一氣液混合器G)，與界區(qū)來的中壓過熱蒸汽以及中壓鍋爐水混合增濕提溫，調(diào)整后的粗煤氣溫度為250°C 280°C、水/干氣摩爾比為1. 3 1. 5，隨后粗煤氣進(jìn)入第一變換爐(5)進(jìn)行變換反應(yīng)，得到一變混合氣；一變混合氣與第二股粗煤氣并流后送入第二氣液混合器(6)，與界區(qū)來的中壓鍋爐水充分混合進(jìn)行增濕調(diào)溫后送入第四預(yù)熱器(7)加熱工藝循環(huán)水；一變混合氣和第二股粗煤氣的溫度降低到對(duì)01 270°C后進(jìn)入第二變換爐(8)繼續(xù)進(jìn)行變換反應(yīng)，得到二變混合氣；出第二變換爐(8)的二變混合氣首先進(jìn)入粗煤氣換熱器C3)對(duì)所述的粗煤氣進(jìn)行加熱，然后進(jìn)入第三預(yù)熱器(9)加熱工藝循環(huán)水后，送入第三變換爐(10)繼續(xù)反應(yīng)，得到三變混合氣；控制進(jìn)入第三變換爐(10)的二變混合氣的溫度為230°C 250°C ；出第三變換爐(10)的三變混合氣首先送入第二預(yù)熱器加熱工藝循環(huán)水，然后送入第四變換爐(1 繼續(xù)進(jìn)行變換反應(yīng)，得到四變混合氣；控制進(jìn)入第四變換爐(1 的三變混合氣的溫度為210°C 220°C ；出第四變換爐(1 的四變混合氣先送入第一預(yù)熱器(1 加熱工藝循環(huán)水，然后從變換混合氣入口(14 進(jìn)入熱水塔(14)，在熱水塔(14)的中部與來自飽和塔( 的工藝循環(huán)水逆流接觸進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，在熱水塔(14)的上部與來自后系統(tǒng)的凈化工藝?yán)淠阂约把a(bǔ)入的中壓鍋爐水逆流接觸進(jìn)行傳質(zhì)傳熱；在熱水塔(14)的頂部得到的變換混合氣送去下游裝置；從熱水塔(14)底部送出的工藝循環(huán)水經(jīng)熱水塔底泵(1 加壓后送去第一預(yù)熱器 (13)換熱。
全文摘要
本發(fā)明涉及到一種高水氣比飽和熱水塔分股CO變換工藝，其是將粗煤氣分液后分成兩股，一股首先進(jìn)入第一變換爐、另一股沒有參加變換的粗煤氣對(duì)一變混合氣進(jìn)行激冷，隨后共同進(jìn)入第二變換爐、第三變換爐、第四變換爐和熱水塔，最后經(jīng)與熱水塔內(nèi)的工藝循環(huán)水、凈化工藝?yán)淠汉椭袎哄仩t水進(jìn)行傳熱傳質(zhì)后得到符合要求的變換氣。本發(fā)明所提供的CO變換工藝創(chuàng)造性地將飽和塔和熱水塔引入到高濃度高水氣比CO變換系統(tǒng)中，并且對(duì)現(xiàn)有的熱水塔結(jié)構(gòu)做了改進(jìn)，在熱水塔的中部增加了噴淋入口。本發(fā)明所提供的高水氣比飽和熱水塔分股CO變換工藝解決了現(xiàn)有技術(shù)中蒸汽消耗大、能耗高，設(shè)備投資大、預(yù)變換催化劑使用壽命短、失活快、更換頻繁等問題。
文檔編號(hào)C10K1/00GK102337160SQ201110260539
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者唐永超, 張曉寧, 徐潔, 施程亮, 許仁春, 鄒杰 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)寧波工程有限公司, 中國(guó)石化集團(tuán)寧波技術(shù)研究院, 中國(guó)石油化工股份有限公司