CN204917951U - 去除粗煤气中co的等温变换系统 - Google Patents
去除粗煤气中co的等温变换系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204917951U CN204917951U CN201520522410.2U CN201520522410U CN204917951U CN 204917951 U CN204917951 U CN 204917951U CN 201520522410 U CN201520522410 U CN 201520522410U CN 204917951 U CN204917951 U CN 204917951U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- feed
- gas
- tube side
- shift converter
- discharge port
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 45
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 58
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 51
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 11
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 11
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 claims description 9
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 8
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 8
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 claims description 8
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 7
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 6
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 5
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种等温变换系统，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、增压泵及升温硫化系统。本实用新型确保变换系统出口CO含量≤0.4%（干基），具有工艺流程简单、设备投资费用低、系统运行阻力小、操作简便易行，杜绝了传统绝热变换技术一段变换炉在高CO情况下炉温难以控制的问题，适宜广泛推广。
Description
技术领域
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
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
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。
本实用新型是采用如下技术方案实现的：
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）。
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。
正常生产过程中，从气化工段来的3.718MPa、213℃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℃后与制氢装置中3.9MPa、40℃的解析气混合，混合气（温度236℃，含CO66.83％）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℃左右，经变换炉进料换热器降温至250℃，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℃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℃）、冷激汽化器（视情况补加部分蒸汽），温度降至约200℃后进入深度变换炉，反应后温度208℃，出口变换气CO降至≤0.4%（干基），进锅炉给水预热器（180℃）、低压蒸汽发生器（170℃）、冷凝液预热器（166℃）、低压锅炉给水预热器，温度降至126℃进入2#气液分离器、脱盐水预热器，温度降至81℃后，进入3#气液分离器、变换气水冷器，降温至40℃，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℃经过解析气水冷器降温至40℃送往酸性气火炬气，汽提塔底部的冷凝液经过2#冷凝液增压泵加压至1.0MPa送往气化工段。
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。
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
图1表示等温变换系统的工艺流程图。
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#冷凝液增压泵，23-热水循环泵，24-锅炉水水冷器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。
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、三台增压泵及升温硫化系统等。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1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。
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的管程出料口与冷激汽化器10的进料口连接，所述冷激汽化器10的出料口连接深度变换炉7的进料口，所述深度变换炉7的出料口连接锅炉给水预热器17的管程进料口，所述锅炉给水预热器17的管程出料口与低压蒸汽发生器11的管程进料口连接，所述低压蒸汽发生器11的管程出料口连接冷凝液预热器12的管程进料口，所述冷凝液预热器12的管程出料口与低压锅炉给水预热器13的管程进料口连接，所述低压锅炉给水预热器13的管程出料口与2#气液分离器2的进料口连接，所述2#气液分离器2的气相出口与脱盐水预热器14的管程进料口连接，所述脱盐水预热器14的管程出料口与3#气液分离器3的进料口连接，所述3#气液分离器3的气相出口与变换气水冷器15的管程进料口连接，所述变换气水冷器15的管程出料口与4#气液分离器4的进料口连接，4#气液分离器4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。
正常生产过程中，如图1所示，从气化工段来的3.718MPa、213℃的粗煤气经1#气液分离器1分离粗煤气中夹带的冷凝水，经变换炉进料换热器8换热温度升至238℃后与制氢装置中3.9MPa、40℃的解析气混合，混合气（温度236℃，含CO66.83％）进入两台并联的净化炉5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℃左右，经变换炉进料换热器8降温至250℃，并补加部分蒸汽，水汽比为1.174，进入等温变换炉6内，反应温度280℃左右出塔，CO含量降至1.5%（干基）。
如图1所示，等温变换炉6内反应后变换气进入冷凝液加热器9（53℃）、冷激汽化器10（视情况补加部分蒸汽），温度降至约200℃后进入深度变换炉7，反应后温度208℃，出口变换气CO降至≤0.4%（干基）。由冷激汽化器10出来的中压锅炉水一部分进入气化锅炉给水、一部分进入汽包16，通过汽包16将中压锅炉水送至等温变换炉6内的换热列管，水相移走反应过程产生的热量，副产中压蒸汽，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，而且，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。等温变换炉内的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。
如图1所示，经过深度变换炉7后，进锅炉给水预热器17（180℃）、低压蒸汽发生器11（170℃）、冷凝液预热器12（166℃）、低压锅炉给水预热器13，温度降至126℃进入2#气液分离器2、脱盐水预热器14，温度降至81℃后，进入3#气液分离器3、变换气水冷器15，降温至40℃，进入4#气液分离器4，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℃经过解析气水冷器，降温至40℃送往酸性气火炬气，汽提塔底部的冷凝液经过2#冷凝液增压泵加压至1.0MPa送往气化系统。
如图1所示，硫化氢气和升温氮气通过升温硫化风机19进入开工电加热器20，通过阀门控制进入净化炉5、等温变换炉6和深度变换炉7入口管线。升温硫化后的气体通过管路连接硫化水冷器18管程入口冷却降温，重新进入升温硫化风机19入口。
如图1所示，2#气液分离器和3#气液分离器的液相进入冷凝液缓冲罐21，通过1#冷凝液增压泵22进入冷凝液预热器12换热后，再次进入冷凝器加热器9换热后送往气化工段。
如图1所示，来自除盐站的脱盐水经过脱盐水预热器14后返回脱盐水去除氧站。
本实用新型符合将气化系统原料气中CO含量降低到0.4%以内，降低操作难度、缩短工艺流程、减少设备投资费用的要求，满足客户需求。
本实用新型要求保护的范围不限于以上具体实施方式，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有多种变形和更改，凡在本实用新型的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种去除粗煤气中CO的等温变换系统，其特征在于：包括1#气液分离器（1），所述1#气液分离器（1）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、一部分送往等温变换炉入口原料气管线；
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）的管程出料口与冷激汽化器（10）的进料口连接，所述冷激汽化器（10）的出料口连接深度变换炉（7）的进料口，所述深度变换炉（7）的出料口连接锅炉给水预热器（17）的管程进料口，所述锅炉给水预热器（17）的管程出料口与低压蒸汽发生器（11）的管程进料口连接，所述低压蒸汽发生器（11）的管程出料口连接冷凝液预热器（12）的管程进料口，所述冷凝液预热器（12）的管程出料口与低压锅炉给水预热器（13）的管程进料口连接，所述低压锅炉给水预热器（13）的管程出料口与2#气液分离器（2）的进料口连接，所述2#气液分离器（2）的气相出口与脱盐水预热器（14）的管程进料口连接，所述脱盐水预热器（14）的管程出料口与3#气液分离器（3）的进料口连接，所述3#气液分离器（3）的气相出口与变换气水冷器（15）的管程进料口连接，所述变换气水冷器（15）的管程出料口与4#气液分离器（4）的进料口连接，4#气液分离器（4）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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520522410.2U CN204917951U (zh) | 2015-07-20 | 2015-07-20 | 去除粗煤气中co的等温变换系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520522410.2U CN204917951U (zh) | 2015-07-20 | 2015-07-20 | 去除粗煤气中co的等温变换系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204917951U true CN204917951U (zh) | 2015-12-30 |
Family
ID=54967098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520522410.2U Active CN204917951U (zh) | 2015-07-20 | 2015-07-20 | 去除粗煤气中co的等温变换系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204917951U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109384647A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-02-26 | 中石化南京工程有限公司 | 一种变换甲醇化一体化生产装置及方法 |
| CN109438181A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-03-08 | 鄂尔多斯市瀚博科技有限公司 | 一种利用硅锰炉尾气生产甲醇的方法 |
| CN110921620A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-03-27 | 中石化宁波工程有限公司 | 一种配套粉煤气化的等温变换并联绝热变换制合成气工艺及等温变换炉 |
| CN113321225A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-08-31 | 河南心连心化学工业集团股份有限公司 | 一种醇氨联产的变换装置及生产方法 |
-
2015
- 2015-07-20 CN CN201520522410.2U patent/CN204917951U/zh active Active
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109384647A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-02-26 | 中石化南京工程有限公司 | 一种变换甲醇化一体化生产装置及方法 |
| CN109438181A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-03-08 | 鄂尔多斯市瀚博科技有限公司 | 一种利用硅锰炉尾气生产甲醇的方法 |
| CN110921620A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-03-27 | 中石化宁波工程有限公司 | 一种配套粉煤气化的等温变换并联绝热变换制合成气工艺及等温变换炉 |
| CN110921620B (zh) * | 2019-10-24 | 2023-04-04 | 中石化宁波工程有限公司 | 一种配套粉煤气化的等温变换并联绝热变换制合成气工艺及等温变换炉 |
| CN113321225A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-08-31 | 河南心连心化学工业集团股份有限公司 | 一种醇氨联产的变换装置及生产方法 |
| CN113321225B (zh) * | 2021-06-29 | 2023-07-14 | 河南心连心化学工业集团股份有限公司 | 一种醇氨联产的变换装置及生产方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103435006B (zh) | 一种高co高变换率等温变换反应器及其工艺 | |
| CN101704513B (zh) | 分流式等温耐硫变换工艺及其设备 | |
| CN204917951U (zh) | 去除粗煤气中co的等温变换系统 | |
| CN101157442B (zh) | 一种用于co变换的余热回收方法 | |
| RU2012135558A (ru) | Регенерация энергии при производстве серной кислоты | |
| CN111412022B (zh) | 控制可用能损失的煤炭超临界水气化发电系统及工作方法 | |
| CN105399112A (zh) | 一种合成氨合成系统优化改进的方法和装置 | |
| CN101875863B (zh) | 余热推动循环载热的煤气甲烷化技术与装置 | |
| CN201242383Y (zh) | 汽、水两用相变换热器 | |
| CN107777662A (zh) | 一种轻烃与甲醇联合制氢的方法 | |
| CN112678770B (zh) | 一种采用psa尾气催化燃烧供热的甲醇、水制氢装置 | |
| CN203411321U (zh) | 一种高co高变换率等温变换反应器 | |
| CN112673124A (zh) | 制备甲醇的方法 | |
| CN105820847A (zh) | 一种带补水循环的甲烷化制甲烷工艺 | |
| CN106115700B (zh) | 束管式水床移热复合型co变换装置及变换工艺 | |
| CN211644593U (zh) | 一种基于燃烧前co2捕集系统的等温变换系统 | |
| CN109579354A (zh) | 一种硝酸生产入炉空气降温干燥的方法 | |
| CN206069360U (zh) | 一种节能环保的换热和冷凝系统 | |
| RU102537U1 (ru) | Установка для получения метанола из природного газа | |
| CN214422541U (zh) | 弛放气甲醇合成系统 | |
| CN113339770A (zh) | 用于磺化过程的集约节能型三氧化硫气体冷却系统及其冷却方法 | |
| CN211688250U (zh) | 一种抗毒等温变换装置 | |
| CN107998689B (zh) | 脱除中变气酸性凝液中co2和o2的热集成精馏工艺 | |
| CN103911196A (zh) | 一种利用工厂废气制天然气的方法和装置 | |
| CN203568842U (zh) | 一种合成气co组合变换装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20210115 Granted publication date: 20151230 |
|
| PP01 | Preservation of patent right | ||
| PD01 | Discharge of preservation of patent |
Date of cancellation: 20230115 Granted publication date: 20151230 |
|
| PD01 | Discharge of preservation of patent |