[發明專利]變換工藝流程中利用水煤氣潛熱副產過熱蒸汽的方法

無效

• 申請號: 201110203947.9
• 申請日: 2011-07-20
• 公開（公告）號: CN102275871A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 侯欽利;張建利;曹金勝;翁希旭
• 申請（專利權）人: 兗州煤業榆林能化有限公司
• 主分類號: C01B3/00
• 分類號: C01B3/00;C01B3/12;C01B3/50;F22B1/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本發明屬于化工技術領域，涉及一種變換工藝流程中利用水煤氣潛熱副產過熱蒸汽的方法。

背景技術

水煤氣氣體變換工藝的主要反應如下：

CO+H₂O→CO₂+H₂+Q

按照與脫硫工序的先后順序分為：耐硫變換和普通變換。

在水煤漿加壓氣化氣體變換工藝中，一般都選擇耐硫變換。耐硫變換工藝是七十年代開發成功的新凈化流程的重要組成都分。耐硫變換工藝的基本構成是將含有硫化物的粗原料氣先進行CO變換，然后進行脫除硫化物與部分CO₂。耐硫變換可以簡化工藝流程，由原來的三次脫硫、二次變換、二次脫碳改為一次變換、一次脫硫、一次脫碳。耐硫變換起始反應溫度180～200℃.有利于變換平衡.在實際變換過程控制最終溫度約200℃時，可使CO變換率達到99％.變換氣中殘留CO在0.30％～0.40％Vol(干)。

按照變換反應的反應溫度分為：中溫變換和低溫變換。其典型流程有以下兩種：

中溫變換流程：傳統的變換流程為中溫變換工藝，流程中一般設置1臺變換爐，爐內分二段或三段裝填Fe-Cr系催化劑，德士古氣從上至下依次通過各段催化劑后即完成變換過程，其主要工藝參數：進口溫度～300℃，變換爐出口溫度～450℃，催化劑床空速～500h^-1，出口CO含量～3％。此變換流程對于德士古氣制甲醇較適合。

中串低變換流程：利用Co-Mo系催化劑低溫活性好的性能開發了部分低溫變換工藝，根據催化劑的低溫性能，低變爐(段)入口氣體溫度一般可控制在180～230℃，出口在210～260℃。此變換流程對制合成氨有利。

按照入變換爐的水氣比的大小分為：全變換和部分變換。

當變換爐的水汽比＞1時，稱為全變換；當水氣比＜1時稱為部分變換。對于德士古氣制甲醇的變換工藝來說，因此也就分為全部氣體部分變換流程和部分氣體全變換流程。采用全部氣體部分變換不僅可調節氫碳比及CO₂/CO比，而且使有機硫轉化為易脫除的無機硫。如果采用部分氣體全變換流程能夠根據氣體成分變化方便地調節氫碳比，而且變換爐操作比較穩定，缺點是不經變換爐的原料氣中所含的有機硫未被轉化，會增加后續脫硫和水解的難度。

無論何種變換工藝傳統的換熱方式是利用變換爐出口的高溫變換氣直接加熱鍋爐給水或加熱變換裝置以外來的飽和蒸汽或其它工藝介質，在水煤氣進入變換爐之前并未利用自身潛熱產生飽和蒸汽，常常造成整個工藝系統低品位蒸汽富余，能耗增加，能源利用不合理的局面。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種變換工藝流程中利用水煤氣潛熱副產過熱蒸汽的方法。

本發明變換工藝流程中利用水煤氣潛熱副產過熱蒸汽的方法，利用水煤氣潛熱加熱鍋爐水生產飽和蒸汽，然后水煤氣進入變換爐進行氣體變換反應，利用變換爐出口的高溫變換氣加熱飽和蒸汽供用戶使用。

作為本發明的優選實施例，所述加熱鍋爐水的水煤氣首先經過煤氣水分離器分離出微小顆粒粉塵及少量冷凝液后再加熱鍋爐水；

作為本發明的優選實施例，所述鍋爐水經鍋爐給水加熱器加熱后再利用水煤氣潛熱對其進行加熱；

作為本發明的優選實施例，所述飽和蒸汽富余送入低等級蒸汽管網；

作為本發明的優選實施例，所述飽和蒸汽不足從蒸汽外管網引入，或利用變換氣余熱加熱其它工藝介質。

本發明變換工藝流程中利用水煤氣潛熱副產過熱蒸汽的方法至少具有以下優點：本發明利用水煤氣的潛熱加熱鍋爐給水產生飽和蒸汽，而后通過變換反應熱熱加熱工藝過程中的飽和蒸汽成為過熱蒸汽，達到其它單元裝置需要過熱蒸汽的品質要求，更加有效的利用變換反應過程中副產的余熱，減少低品位熱能的產生，達到節能降耗，實現能源綜合利用的目的。

具體實施方式