[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

本發明涉及一種配套煤化工裝置的等溫變換工藝及等溫變換爐，包括下述步驟：來自煤氣化裝置的粗煤氣分為兩股，第一股粗煤氣作為非變換氣；第二股分離出冷凝液、加熱、脫毒、脫毒后分為三股；第一股凈化氣進入氣冷變換爐進行變換反應；另外兩股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，汽包內的鍋爐水進入所述等溫變換爐，副產中壓飽和蒸汽，出兩臺等溫變換爐的變換氣回收熱量；中壓飽和蒸汽作為氣冷變換爐的取熱介質，出氣冷變換爐的變換氣回收熱量后與第一股變換氣匯流，得到粗合成氣。

技術領域

本發明涉及一種CO變換工藝，具體指一種配套煤化工裝置的等溫變換工藝及等溫變換爐。

背景技術

我國煤炭資源豐富，發展煤化工產業，是解決我國能源與發展矛盾的有效途徑之一。對于新建煤化工項目，國家要求采用先進技術，走規模化、大型化的道路。2011年4月《國家發展改革委關于規范煤化工產業有序發展的通知》(發改產業[2011]635號)在煤化工項目規劃、規模等方面已做了一些規定，“在新的核準目錄出臺之前，禁止建設以下項目：年產50萬噸及以下經甲醇制烯烴項目，年產100萬噸及以下煤制甲醇項目，年產100萬噸及以下煤制二甲醚項目，年產100萬噸及以下煤制油項目，年產20億立方米及以下煤制天然氣項目，年產20萬噸及以下煤制乙二醇項目。

隨著煤化工項目規模的不斷擴大，CO變換裝置的大型化也勢在必行。目前已經投入商業運行或在建的大型煤化工項目中，CO變換工藝均采用“多段絕熱反應+間接熱能回收”多系列并聯的方式設置流程，如年產180萬噸煤制甲醇項目的CO變換裝置需要設置兩個系列，年產360萬噸煤制甲醇項目的CO變換裝置需要設置四個系列。多系列設置帶來的不良結果是裝置設備數量多、投資大、能耗高、占地面積大，生產管理難度增加。

近年來開發的等溫變換技術應用在各種煤氣化工藝中，因其具有流程短、變換反應深度容易控制等技術優勢倍受人們關注，但該技術也存在以下不足之處：目前的等溫變換工藝中，無論是絕熱變換串等溫變換工藝、還是等溫變換串絕熱變換工藝、或是雙等溫變換爐串聯工藝，變換氣都是全氣量通過所有的變換爐，造成變換爐的設備尺寸大，造價高，制造、運輸困難，對于大型煤化工項目，該問題表現的更為突出，流程設置仍需要多系列并聯，才能滿足生產規模要求。其次，部分等溫變換工藝只能副產飽和蒸汽，不能產過熱蒸汽，蒸汽品質較低。

(1)如申請號為201410439881.7的中國發明專利申請所公開的《一種用于高濃度CO原料氣的絕熱串等溫變換工藝》，其工藝流程設置為：絕熱+等溫變換工藝、絕熱+等溫+絕熱變換工藝，雖然解決了蒸汽的過熱問題，但是，該工藝存在變換氣需要全氣量通過所有的變換爐，造成變換爐的設備尺寸大，造價高，制造、運輸困難等一系列問題。對于大型煤化工項目，仍然需要設置多系列并聯，才能滿足生產要求。

(2)如申請號為201210185731.9的中國發明專利申請所公開的《一種副產高品位蒸汽節能深度轉化的水移熱變換工藝》，其工藝流程設置為：雙等溫變換爐串聯工藝、絕熱+等溫變換工藝、絕熱+等溫+絕熱變換工藝，三種工藝都只能產飽和蒸汽，都是變換氣全氣量通過所有的變換爐，造成變換爐的設備尺寸大，造價高，制造、運輸困難等一系列問題。對于大型煤化工項目，仍然需要設置多系列并聯，才能滿足生產要求。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題是針對現有技術的現狀提供一種流程簡單、投資低、占地面積小、系統阻力小、單系列就能滿足煤化工項目生產規模要求的配套煤化工裝置的等溫變換工藝。

本發明所要解決的第二個技術問題是針對現有技術的現狀提供一種撤熱均勻、變換反應效率高、設備投資低的等溫變換爐。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：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：