[發(fā)明專利]一種用于煤制天然氣的變換裝置及變換方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710548350.5
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN109205558B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳迪;戴文松;王青川
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石化工程建設(shè)有限公司;中石化煉化工程（集團）股份有限公司
• 主分類號: C01B3/16
• 分類號: C01B3/16;C01B3/38
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務(wù)所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

1.一種用于煤制天然氣的變換裝置，其特征在于，該裝置包括：

依次連接的原料過濾器(1)、復合式變換反應(yīng)器(2)、鍋爐給水預熱器(3)、除鹽水預熱器(4)、水冷器(5)和氣液分離器(6)；

所述復合式變換反應(yīng)器(2)內(nèi)的上部為等溫催化劑床層(14)，下部為絕熱固定催化劑床層(16)，中部為纏繞式換熱管(15)，

所述原料過濾器(1)的出口與所述纏繞式換熱管(15)的入口相連接，所述纏繞式換熱管(15)的出口與所述等溫催化劑床層(14)的入口相連，所述絕熱固定催化劑床層(16)的出口與鍋爐給水預熱器(3)連接；

其中，所述纏繞式換熱管(15)和所述絕熱固定催化劑床層(16)的直徑均大于所述等溫催化劑床層(14)的直徑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煤制天然氣的變換裝置，其中，所述等溫催化劑床層(14)為列管式固定床，其列管內(nèi)為鍋爐給水(12)，列管外為催化劑床層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煤制天然氣的變換裝置，其中，所述原料過濾器(1)的出口還通過管線與所述除鹽水預熱器(4)的入口連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于煤制天然氣的變換裝置，其中，所述管線上設(shè)置有流量控制閥(10)。

5.一種采用權(quán)利要求1-4中任一項所述的變換裝置的變換方法，其特征在于，該變換方法包括如下步驟：

原料氣過濾：原料氣(7)經(jīng)過原料過濾器(1)過濾后分為第一部分原料氣(8)和第二部分原料氣(9)；

第一變換反應(yīng)：所述第一部分原料氣(8)通過所述纏繞式換熱管(15)換熱升溫后進入所述等溫催化劑床層(14)發(fā)生第一變換反應(yīng)，形成高溫氣并發(fā)生中壓蒸汽(13)；

第二變換反應(yīng)：所述高溫氣通過所述纏繞式換熱管(15)換熱降溫后進入所述絕熱固定催化劑床層(16)發(fā)生第二變換反應(yīng)；

生成產(chǎn)品氣：經(jīng)過所述第二變換反應(yīng)的高溫氣通過所述鍋爐給水預熱器(3)放熱后與第二部分原料氣(9)混合，然后依次通過所述除鹽水預熱器(4)、水冷器(5)和氣液分離器(6)，獲得產(chǎn)品氣(17)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變換方法，其中，所述等溫催化劑床層(14)的入口溫度為220-320℃，出口溫度為300-400℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變換方法，其中，所述絕熱固定催化劑床層(16)的入口溫度為200-300℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變換方法，其中，所述第二部分原料氣(9)的流量占原料氣(7)總量的5％-40％。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的變換方法，其中，所述第二部分原料氣(9)的流量根據(jù)下游單元的氫碳比信號(11)進行控制。