[實用新型]一種用于CO變換的換熱設備

有效

• 申請號: 201320104697.8
• 申請日: 2013-03-08
• 公開（公告）號: CN203222576U
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 徐鋒;張永峰
• 申請（專利權）人: 內蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責任公司
• 主分類號: C10K1/02
• 分類號: C10K1/02;C10K1/06;F28C3/06
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 劉丹妮

技術領域

本實用新型涉及一種換熱設備，具體涉及一種用于CO變換的換熱設備。

背景技術

我國煤制天然氣、煤制烯烴、煤制甲醇蓬勃發展，絕大多數煤化工工藝采用煤炭氣化制取合成氣轉化為C產品。

魯奇加壓氣化技術最早為德國魯奇（Lurgi）公司開發，該技術由于自身的工藝特點，所生產出的粗煤氣中含有氨（NH₃）、萘等雜質，為滿足后續合成工段的工藝要求，需要將粗煤氣的溫度降低并除去氣體中的雜質。

在CO變換中，粗煤氣經換熱器換熱后，氣體溫度從325℃降至40℃，其中如果含有氨（NH₃）、萘等物質，則在其管程中很可能形成碳銨結晶和萘結晶，這些結晶附著在換熱器的管程并逐漸富集后，容易造成換熱器的傳熱系數變小以及系統阻力增大，生產效率降低。這一方面可能最終導致結晶堵塞換熱器，影響正常生產，另一方面使很多雜質被帶入后續工段，影響后續低溫甲醇洗的脫硫、脫碳效率，進一步對合成工段產生不利影響，降低了生產效率。

因此，目前還需要尋找一種結構簡單、操作簡便且能夠處理粗煤氣所含雜質的用于CO變換的換熱設備。

實用新型內容

因此，本實用新型的目的在于克服現有的換熱設備不能處理粗煤氣中所含雜質的缺陷，提供了一種結構簡單、操作簡便的用于CO變換的換熱設備，且該設備能夠處理粗煤氣中所含的氨（NH₃）、萘等雜質。

一種用于CO變換的換熱設備，其中，所述換熱設備包括換熱器1，所述換熱器1的上部和下部分別設置有粗煤氣入口2和粗煤氣出口3，所述換熱設備還包括在所述換熱器1的上部和下部分別設置的洗滌水入口4和洗滌水出口5，所述洗滌水入口4在換熱器1內的一端連接有洗滌水噴頭6。通過對進入換熱器的粗煤氣進行洗滌，可以有效去除其中夾帶的焦油、粉塵、氨、萘等雜質，避免碳銨結晶或萘結晶的產生，為后續工段的穩定運行提供條件。

根據本實用新型的換熱設備，其中，所述粗煤氣入口2在換熱器1外的一端側接有正壓室7，所述粗煤氣出口3在換熱器1外的一端側接有負壓室8，所述正壓室7和負壓室8與壓差計9連接。本實用新型通過實時監測換熱器的粗煤氣進、出口的壓差，可監控粗煤氣的洗滌效果，并且可判斷換熱器的運行工況。一旦出現壓差過大的情況，可通過調節洗滌水量或檢查上游洗滌設備的運行情況及時進行調整，保障生產系統的正常運行。

根據本實用新型的換熱設備，其中，所述換熱器1可以為管式換熱器。

根據本實用新型的換熱設備，其中，通入所述粗煤氣入口2的粗煤氣可以為魯奇碎煤加壓氣化得到的粗煤氣。

根據本實用新型的換熱設備，其中，通入所述洗滌水入口4的洗滌水可以為魯奇碎煤加壓氣化得到的煤氣水。本技術領域中，煤氣水通常是指在煤的氣化過程中所產生的大量冷凝水，一般還含有焦油、輕油、氨等物質。本實用新型對煤氣水進行再利用后，可將洗滌后的煤氣水進行分離，得到高附加值的焦油、酚、氨等有用的化工產品。

根據本實用新型的換熱設備，其中，通入所述洗滌水入口4的洗滌水的溫度可以為70～100℃。發明人發現，此溫度范圍內的洗滌水可更好地減少或避免結晶的產生。

根據本實用新型的換熱設備，其中，所述壓差計9與DCS連接。DSC是指分散控制系統（distributed?control?systems），是一種由多臺計算機分別控制生產過程中多個控制回路，同時又可集中獲取數據、集中管理和集中控制的自動控制系統。

發明人還提供了一種更具體的CO變換工藝，該工藝包括：來自魯奇碎煤加壓氣化的粗煤氣，存在有氨（NH₃）、萘等有機物。在CO變換工藝，接受來自魯奇氣化的粗煤氣，首先經過粗煤氣洗滌器，粗煤氣分離器，與變換后的氣體進行換熱，部分進入預變換爐除去部分焦油、粉塵，通過除氧劑除氧后進入到主變換爐，接下來就會通過一個余熱回收器進行回收余熱，并且再經過4個換熱器進行進一步的回收熱量并達到冷卻粗煤氣的目的，分別是預冷器A/B、中間冷卻器、終冷器。

本實用新型還提供了一種CO變換系統，該系統包括本實用新型中所述的換熱設備。

本實用新型的換熱設備具有但不限于以下有益效果：

1.本實用新型通過洗滌粗煤氣中夾帶的焦油、粉塵、氨和萘等雜質，有助于提升工藝氣的品質，為后續工段的穩定運行提供有利條件。

2.通過設置正、負壓室和壓差計，可對換熱器的運行狀況進行監控和預判斷，有效減少或避免富集的碳銨結晶或萘結晶對換熱器造成堵塞的現象，繼而避免因設備堵塞而導致的停車問題，減少了備用設備的配備，降低了生產風險和間接的經濟損失。