[發明專利]一種配套煤化工裝置的等溫變換工藝及等溫變換爐

有效

• 申請號: 201911014590.2
• 申請日: 2019-10-24
• 公開（公告）號: CN110925722B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 吳艷波;鄒杰;徐潔;許仁春;余攀;應釗;叢書麗;楊佳麗;周央;李群;買發宏;田貴春
• 申請（專利權）人: 中石化寧波工程有限公司;中石化寧波技術研究院有限公司;中石化煉化工程(集團)股份有限公司
• 主分類號: F22B1/16
• 分類號: F22B1/16;F22B31/08;B01J8/02
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 劉鳳欽

1.一種配套煤化工裝置的等溫變換工藝，其特征在于包括下述步驟：

來自煤氣化裝置的200℃～250℃、3.0～6.5MPa（G）的粗煤氣分為兩股，占總量5%～30v%的第一股粗煤氣作為非變換氣；剩余的第二股粗煤氣進入粗煤氣進料分離器，分離出冷凝液后進入粗煤氣加熱器加熱到220℃～270℃后進入脫毒槽，脫出雜質后的凈化氣分為三股；

其中占第二股粗煤氣總量25v%～40v%第一股凈化氣進入氣冷變換爐進行變換反應，剩余部分平分為兩股后分別送入兩臺并聯設置的等溫變換爐進行變換反應；

兩臺等溫變換爐共用一個汽包，汽包內的3.5～6.0MPa（G）中壓鍋爐水作為取熱介質進入所述等溫變換爐，副產3.5～6.0MPa（G）的中壓飽和蒸汽返回所述汽包分液后作為取熱介質進入所述氣冷變換爐內；兩臺等溫變換爐出口溫度為260℃～320℃的第一股變換氣匯流進入中壓鍋爐水預熱器；換熱后的溫度為230℃～250℃的中壓鍋爐水進入所述汽包；變換氣換熱后溫度降為200℃～220℃；

3.5～6.0MPa（G）的中壓飽和蒸汽在所述氣冷變換爐內被過熱到350℃～420℃送下游用戶；氣冷變換爐出口溫度為370℃～450℃的第二股變換氣先進入中壓蒸汽發生器副產3.5～6.0MPa（G）中壓蒸汽，溫度降為330℃～400℃，然后進入粗煤氣加熱器與粗煤氣換熱，溫度降為220℃～250℃，再進入低壓蒸汽過熱器，將0.4～1.0MPa（G）的低壓蒸汽過熱到180℃～250℃，自身溫度降為200℃～220℃，與出中壓鍋爐水預熱器的第一股變換氣混合后進入3#低壓蒸汽發生器，副產0.4～1.0 MPa（G）的低壓蒸汽，溫度降為170℃～200℃；

所述非變換氣進入2#低壓蒸汽發生器副產低壓蒸汽，溫度降為170℃～200℃后進入氣液分離器，分離出凝液后與來自3#低壓蒸汽發生器的第一股變換氣匯流，得到粗合成氣；

所述第二股粗煤氣先進入1#低壓蒸汽發生器與低壓鍋爐水換熱；第二股粗煤氣被冷卻到185℃～195℃后，再進入所述粗煤氣進料分離器；出1#低壓蒸汽發生器的0.4～1.0 MPa（G）的低壓蒸汽與來自所述2#低壓蒸汽發生器的低壓蒸汽匯流后進入所述低壓蒸汽過熱器。

2.根據權利要求1所述的配套煤化工裝置的等溫變換工藝，其特征在于所述粗合成氣中的H₂和CO的摩爾比為2.0～3.0。

3.根據權利要求2所述的配套煤化工裝置的等溫變換工藝，其特征在于所述汽包的安裝高度高于所述等溫變換爐，所述汽包內的中壓鍋爐水利用密度差以自然循環的方式進入所述等溫變換爐。

4.根據權利要求3所述的配套煤化工裝置的等溫變換工藝，其特征在于包括爐體、設置在所述爐體內的催化劑框以及設置在所述催化劑框內的多根換熱管，所述催化劑框內還設有合成氣收集管，所述催化劑框與所述合成氣收集管之間的空腔形成反應腔；

各所述換熱管布置在多個同心圓周線上，各所述換熱管在各自的圓周線上均勻布置，并且各所述換熱管在各自圓周線上的排布間距自外向內逐漸變大；

各所述換熱管的入口分別連接各自對應的冷卻水分布管，各所述冷卻水分布管均連通冷卻水輸送管道；各所述換熱管的出口分別連接各自對應的汽水收集分布管，各所述汽水收集分布管均連通蒸汽輸送管道；

各所述冷卻水分布管和各所述汽水收集分布管在所述反應腔的橫截面上呈放射狀布置。

5.根據權利要求4所述的配套煤化工裝置的等溫變換工藝，其特征在于所述冷卻水分布管包括間隔布置的冷卻水分布短管和冷卻水分布長管；所述汽水收集分布管包括間隔布置的汽水收集分布短管和汽水收集分布長管。

6.根據權利要求5所述的配套煤化工裝置的等溫變換工藝，其特征在于所述汽水收集分布長管和所述汽水收集分布短管的外端相對齊，所述冷卻水分布長管和所述冷卻水分布短管的外端相對齊，并且所述冷卻水分布管和所述汽水收集分布管上、下對稱布置。