[實用新型]一種防止開車時甲烷轉化爐觸媒析碳的裝置

無效

• 申請號: 201020547365.3
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN201855650U
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: 任潤厚;馮永發;曹彥民;朱科元;焦石峰;陳志斌;馮永權;張一波
• 申請（專利權）人: 山西潞安礦業(集團)有限責任公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/72;C01B3/34
• 代理公司: 太原華弈知識產權代理事務所 14108
• 代理人: 李毅

技術領域

本實用新型涉及煤基合成油尾氣回收技術，具體涉及一種防止開車時甲烷轉化爐觸媒析碳的裝置。

背景技術

煤基合成油工藝技術主要采用間接液化法，即通過高溫、高壓將煤變成富含各種烴類的氣體，再將這些氣體提純，經過化學反應后變成成品油和其他化工產品，主要包括柴油、石蠟、石腦油等。

在煤轉油的煤氣化過程中，合成反應后的尾氣中含有較高濃度的甲烷。由于甲烷是一種高熱值氣體，直接排放將是一種浪費，因此，常規技術都設置尾氣回收裝置，將合成尾氣引入甲烷轉化裝置中，進行甲烷蒸汽轉化與純氧轉化，將尾氣中的甲烷轉化為合成油或合成尿素的有用組分氫氣、一氧化碳和二氧化碳。

在合成尾氣的回收轉化過程中，由于合成尾氣中還含有不飽和烴，這種成分若不先經過加氫處理轉變成烷烴，將會與甲烷轉化裝置換轉爐、二段爐中的催化劑作用析碳，導致轉化催化劑中毒，嚴重影響催化劑的使用壽命，因此需要在甲烷轉化裝置之前增設加氫槽，將合成尾氣中的不飽和烴轉化成飽和烴后再進入甲烷轉化裝置中。而不飽和烴在加氫槽中的處理過程是一個高溫條件下進行的放熱反應，在開車過程中，由于加氫槽溫度未達到催化劑活性溫度，如果直接將合成尾氣引入轉化系統，將導致加氫槽出口不飽和烴超標，從而產生轉化催化劑的析碳中毒而出現觸媒析碳的現象。

因此，在正常投用加氫槽之前，不能引進合成尾氣，需要將不含烯烴的工況氣引至加氫槽并進入二段爐點火升溫還原，待符合要求后再慢慢引進合成尾氣同時相應退出工況氣。而在全系統升溫、催化劑還原過程中，又不能向加氫槽通入蒸汽，只能將其單獨隔離后通入氫氣進行還原。同時，催化劑還原結束后，合成尾氣經加氫槽加氫后的出口氣中是否仍含有烯烴無法判斷，需要將其從加氫槽出口高空排放，待合格后再并入系統。而在這之前，轉化系統溫度已達到點火溫度，要求二段爐點火方能繼續升溫還原，故而現有加氫槽裝置在開車操作過程中存在觸媒析碳的風險，而且操作復雜，開車時間較長。

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術的缺陷，提供一種操作簡單方便的防止開車時甲烷轉化爐觸媒析碳的裝置。

本實用新型的防止開車時甲烷轉化爐觸媒析碳的裝置包括有預熱器、加氫槽和轉化系統，帶有合成尾氣閥的合成尾氣管與帶有工況氣閥的工況氣管共同連接在帶有流量調節閥的原料氣管上，該原料氣管穿過預熱器后，從頂部通入加氫槽中；加氫槽的底部出口連接加氫原料氣管，加氫原料氣管與轉化系統的入口連接；轉化氣管一端連接轉化系統的出口，另一端穿過預熱器，與原料氣管換熱后，接入后系統中；開車支管一端連接工況氣管，另一端與加氫原料氣管連通，并在該開車支管上設有開車閥。

本實用新型還在加氫槽的出口設有放空管，放空管上設有放空閥。

進一步地，在所述放空管上還設有取樣閥。

自工況氣管通入的氣體是不含不飽和烴的原料氣，該原料氣通過開車支管跨過加氫槽而直接進入轉化系統中，使轉化系統點火，產生的高溫轉化氣進入到預熱器，將熱量傳遞給合成尾氣。合成尾氣通過預熱器加熱后，進入加氫槽中，在加氫催化劑床層作用下發生加氫反應，將不飽和烴飽和化。當加氫槽出口不飽和烴濃度高時，由加氫槽出口放空閥放空；當加氫槽出口不飽和烴濃度降至不影響轉化催化劑活性時，將合成尾氣引入轉化系統，并逐漸將不含不飽和烴的原料氣由轉化系統中切出。

經過本實用新型防止開車時甲烷轉化爐觸媒析碳的裝置處理后，降低了開車過程中轉化系統觸媒析碳的風險，保證了甲烷轉化系統的順利開車，并且大大縮短了原始開車時間。同時，也為以后更換催化劑后，催化劑的還原創造了條件。

附圖說明

圖1是本實用新型防止開車時甲烷轉化爐觸媒析碳的裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的實施方式作進一步的說明：

如圖1所示，防止開車時甲烷轉化爐觸媒析碳的裝置包括預熱器7、加氫槽9和轉化系統16，合成尾氣管1與工況氣管2共同連接在帶有流量調節閥5的原料氣管6上，在合成尾氣管1和工況氣管2上分別設有合成尾氣閥3和工況氣閥4。上述原料氣管6自預熱器7中穿過，從頂部通入加氫槽9中。加氫槽9底部出口與加氫原料氣管17連接，加氫原料氣管17的另一端連接轉化系統13的入口。轉化系統13的出口連接轉化氣管15，轉化氣管15另一端穿過預熱器7后，接入后系統8中。開車支管11一端連接工況氣管2，另一端與加氫原料氣管17連通，并在開車支管11上設有開車閥10。

在加氫槽9的出口設有放空管12，放空管12上設有放空閥13。放空管12上還設有取樣閥14。