CN105219448A - 预变换炉催化剂单独升温硫化系统及硫化方法 - Google Patents
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Abstract
预变换炉催化剂单独升温硫化系统及硫化方法，属于催换剂的升温硫化技术领域。其特征在于：在所述的二硫化碳主管线（1）上增设两条分管线，通过第一分管线（2）连接预变换炉A入口管线（6），通过第二分管线（3）连接预变换炉B入口管线（7），在中变换炉主管线入口管线处的氮气管线分支（20）上，通过阀门和管路分别连接预变换炉A入口管线（6）和预变换炉B入口管线（7）。本发明采用中变换炉入口处的入口工艺气作为载体，对更新后的催化剂进行升温，不用辅助加热设备，通过只添加硫化剂CS2进行预变换炉单炉升温硫化，从而在装置不停车的状态下实现预变换炉在线切换并单独进行升温硫化，满足装置周期的运行要求。
Description
技术领域
预变换炉催化剂单独升温硫化系统及硫化方法，属于催换剂的升温硫化技术领域。
背景技术
煤气化净化装置变换单元，主要是对气化炉生成的工艺气在催化剂的条件下，进行氧化还原反应，脱除工艺气中的CO，变换工艺采用“一段预变换加两段中变串一段低变”的耐硫变换流程，其中预变换炉设有两台，一开一备，现有技术中通常设计的预变换炉内催化剂的使用寿命约为1年，也就是在正常生产的情况下，两台预变换炉切换连续使用只能维持两年运行，2年之后需要定期对预变换炉进行切换，然后进行催化剂的装卸更新，由于新催化剂为氧化态，无催化活性，装卸更新之后还需要对催化剂进行升温硫化处理，而现有技术中的装置不具备预变换炉单独升温硫化的条件，只有在煤气化装置停车后，才能实现催化剂的装卸更新及升温硫化操作，而且催化剂的升温硫化工艺均是利用压缩机提供动力，氮气作为载体，添加硫化剂CS2和氢气，利用电加热器加热，进行升温硫化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种实现两台预变换炉在线切换、催化剂装卸更新以及催化剂升温硫化，两台预变换炉可单独在线升温硫化的预变换炉催化剂单独升温硫化系统及硫化方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：预变换炉催化剂单独升温硫化系统，包括二硫化碳主管线、两台预变换炉和一台中变换炉，二硫化碳主管线通过管道分别连接两台预变换炉和一台中变换炉，其特征在于：在所述的二硫化碳主管线上增设两条分管线，通过第一分管线连接预变换炉A入口管线，通过第二分管线连接预变换炉B入口管线，在中变换炉主管线入口管线处的氮气管线分支上，通过阀门和管路分别连接预变换炉A入口管线和预变换炉B入口管线。
进一步的，所述的第一分管线上设有第六控制阀和第七控制阀，第二分管线一端连接第六控制阀和第七控制阀之间，另一端连接预变换炉B入口管线，且第二分管线上设有第八控制阀。
进一步的，所述的氮气管线分支端部安装第一控制阀，通过第一控制阀连接两路并联的分管支路，两路分管支路上设有第二控制阀和第三控制阀，通过第二控制阀和第三控制阀分别连接预变换炉A入口管线和预变换炉B入口管线。
一种利用上述的预变换炉催化剂单独升温硫化系统的升温硫化方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、正常生产中，其中一台预变换炉正常运行，另一台预变换炉处于备用的关闭状态，首先对该备用的预变换炉进行单独的催化剂更新；
b、然后开启备用的预变换炉的入口管线与中变换炉主管线入口管线处的氮气管线分支的连接管线，及其连接管线上的控制阀，向该备用预变换炉中通入中变换炉主管线的入口工艺气，通过中变换炉主管线的入口工艺气对备用的预变换炉催化剂进行升温；
c、升温后，通过备用的预变换炉的出口管线放空；
d、打开备用的预变换炉与二硫化碳主管线之间的分管线及其分管线上的阀门，通过分管线向备用的预变换炉中通入二硫化碳，直至备用的预变换炉的出口管线的出口出现硫穿透并持续稳定，硫化结束。
进一步的，可根据步骤a、b、c的顺序对两台预变换炉的催化剂分别进行升温、硫化工艺的处理。
有现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：
1、实现单台预变换炉催化剂的在线更换及升温硫化：对现场硫化剂CS2流程和原料气流程进行改造，通过在两台预变换炉与二硫化碳主管线之间分别增设相应的分管线，采用中变换炉入口处的入口工艺气作为载体，对更新后的催化剂进行升温，创造性的实现了利用原料气为载气，不用辅助加热设备，通过只添加硫化剂CS2进行预变换炉单炉升温硫化，从而在装置不停车的状态下实现预变换炉在线切换并升温硫化，满足装置周期的运行要求。
2、解决了净化装置变换系统长周期运行的瓶颈，在不影响正常生产的情况下，实现单台预变换炉催化剂的更换及升温硫化，且该技术设备投资省，处理工艺简单，能耗低，处理费用低，易于工业化生产；降低环境污染风险，投用后，减少了煤气化装置的停车次数，大大降低了酸性气体的排放及环境污染，具有明显的社会效益。
3、有效节约运行成本：以煤气化装置为例，煤气化炉开、停一次需消耗原料费用约100万元，净化装置变换系统每两年停车一次更换预变换炉催化剂，更换催化剂至系统开车时间为7天，以外送53000Nm3/h氢气和40000Nm3/h羰基合成气计算，可增产氢气890.4万Nm3、羰基合成气672万Nm3，折合成利润分别为131.1万元和455.7万元，综上所述，该项技术投用后，可实现效益为343.4万元/年。
附图说明
图1为预变换炉催化剂单独升温硫化系统连接关系示意图。
其中：1、二硫化碳主管线2、第一分管线3、第二分管线4、预变换炉A5、预变换炉B6、预变换炉A入口管线7、预变换炉B入口管线8、预变换炉A出口管线9、预变换炉B出口管线10、中变换炉主管线11、第一控制阀12、第二控制阀13、第三控制阀14、第四控制阀15、第五控制阀16、第六控制阀17、第七控制阀18、第八控制阀19、二硫化碳主管线控制阀20、氮气管线分支。
具体实施方式
图1是本发明的最佳实施例，下面结合附图1对本发明做进一步说明。
参照附图1：该预变换炉催化剂单独升温硫化系统，包括二硫化碳主管线1、两台预变换炉和一台中变换炉，二硫化碳主管线1通过管道分别连接两台预变换炉和一台中变换炉，在二硫化碳主管线1上增设两条分管线，通过第一分管线2连接预变换炉A入口管线6，通过第二分管线3连接预变换炉B入口管线7，在中变换炉主管线10入口管线处的氮气管线分支20上，通过阀门和管路分别连接预变换炉A入口管线6和预变换炉B入口管线7。
第一分管线2上设有第六控制阀16和第七控制阀17，第二分管线3一端连接第六控制阀16和第七控制阀17之间，另一端连接预变换炉B入口管线7，且第二分管线3上设有第八控制阀18。
氮气管线分支20端部安装第一控制阀11，通过第一控制阀11连接两路并联的分管支路，两路分管支路上设有第二控制阀12和第三控制阀13，通过第二控制阀12和第三控制阀13分别连接预变换炉A入口管线6和预变换炉B入口管线7。
利用上述的预变换炉催化剂单独升温硫化系统的升温硫化方法，包括以下步骤：
a、正常生产中，其中一台预变换炉正常运行，另一台预变换炉处于备用的关闭状态，首先对该备用的预变换炉进行单独的催化剂更新；
在实际操作中，可采用预变换炉A4正常工作，对另一台预变换炉B5进行催化剂的装卸更新、及升温硫化；首先通过预变换炉B入口管线7对预变换炉B5进行催化剂的装卸更新；
b、然后开启备用的预变换炉B入口管线7与中变换炉主管线10入口管线处的氮气管线分支20的连接管线，开启氮气管线分支20上的第四控制阀14、及其连接管线上的第一控制阀11、第五控制阀15和第三控制阀13，向该预变换炉B5中通入中变换炉主管线10的入口工艺气，通过中变换炉主管线10的入口工艺气作为载体对备用的预变换炉催化剂进行升温；中变换炉主管线10工艺气，300℃左右，即为正常工作的预变换炉A4出口的工艺气，主要成份包括CO、H2、CO2、H2S等；
c、温度升至200℃至300℃，升温后，通过备用的预变换炉B出口管线9放空；
d、打开备用的预变换炉B与二硫化碳主管线1之间的分管线及其分管线上的第二控制阀12、第六控制阀16和第七控制阀17，通过分管线向备用的预变换炉B中通入二硫化碳，直至备用的预变换炉B出口管线9的出口出现硫穿透并持续稳定，硫化结束。
可根据步骤a、b、c的顺序对两台预变换炉的催化剂分别进行升温、硫化工艺的处理。
可根据上述步骤，对预变换炉A4进行同样的催化剂的装卸更新、及升温硫化操作，实现预变换炉的在线更换、单独升温硫化等操作，有效的延长设备的工作周期，降低成本。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (5)
1.预变换炉催化剂单独升温硫化系统，包括二硫化碳主管线（1）、两台预变换炉和一台中变换炉，二硫化碳主管线（1）通过管道分别连接两台预变换炉和一台中变换炉，其特征在于：在所述的二硫化碳主管线（1）上增设两条分管线，通过第一分管线（2）连接预变换炉A入口管线（6），通过第二分管线（3）连接预变换炉B入口管线（7），在中变换炉主管线入口管线处的氮气管线分支（20）上，通过阀门和管路分别连接预变换炉A入口管线（6）和预变换炉B入口管线（7）。
2.根据权利要求1所述的预变换炉催化剂单独升温硫化系统，其特征在于：所述的第一分管线（2）上设有第六控制阀（16）和第七控制阀（17），第二分管线（3）一端连接第六控制阀（16）和第七控制阀（17）之间，另一端连接预变换炉B入口管线（7），且第二分管线（3）上设有第八控制阀（18）。
3.根据权利要求1所述的预变换炉催化剂单独升温硫化系统，其特征在于：所述的氮气管线分支（20）端部安装第一控制阀（11），通过第一控制阀（11）连接两路并联的分管支路，两路分管支路上设有第二控制阀（12）和第三控制阀（13），通过第二控制阀（12）和第三控制阀（13）分别连接预变换炉A入口管线（6）和预变换炉B入口管线（7）。
4.一种利用根据权利要求1~3任一所述的预变换炉催化剂单独升温硫化系统的升温硫化方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、正常生产中，其中一台预变换炉正常运行，另一台预变换炉处于备用的关闭状态，首先对该备用的预变换炉进行单独的催化剂更新；
b、然后开启备用的预变换炉的入口管线与中变换炉主管线入口管线处的氮气管线分支（20）的连接管线，及其连接管线上的控制阀，向该备用预变换炉中通入中变换炉主管线的入口工艺气，通过中变换炉主管线的入口工艺气对备用的预变换炉催化剂进行升温；
c、升温后，通过备用的预变换炉的出口管线放空；
d、打开备用的预变换炉与二硫化碳主管线（1）之间的分管线及其分管线上的阀门，通过分管线向备用的预变换炉中通入二硫化碳，直至备用的预变换炉的出口管线的出口出现硫穿透并持续稳定，硫化结束。
5.根据权利要求4所述的预变换炉催化剂单独升温硫化系统的升温硫化方法，其特征在于：可根据步骤a、b、c的顺序对两台预变换炉的催化剂分别进行升温、硫化工艺的处理。
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