[實(shí)用新型]水煤漿氣化制甲醇變換系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921429793.3
• 申請日: 2019-08-29
• 公開（公告）號: CN210419229U
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉杰;劉建國;王軍龍;吳曉晨;陳立;閆慧;唐樂
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西聚能新創(chuàng)煤化科技有限公司
• 主分類號: C01B3/14
• 分類號: C01B3/14;C01B3/16
• 代理公司: 西安佩騰特知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61226
• 代理人: 張倩

本實(shí)用新型屬于煤化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種水煤漿氣化制甲醇變換系統(tǒng)，包括分離器、變換爐、蒸汽過熱器以及廢鍋；分離器的入口與粗煤氣相連；分離器的頂部出口分別與變換爐的殼程入口以及廢鍋的管程入口相連；變換爐管程出口至過熱蒸汽管網(wǎng)；變換爐的殼程出口設(shè)置兩個出口管路，一個出口管路與蒸汽過熱器的殼程入口相連；所述蒸汽過熱器的管程入口與廢鍋的殼程出口相連；廢鍋的殼程入口與鍋爐水管相連；水煤漿氣化制甲醇變換系統(tǒng)還包括蒸汽管路；蒸汽管路分別與變換爐的管程入口以及蒸汽過熱器的管程入口相連。本實(shí)用新型系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，變換效果好，催化劑使用周期延長，高位熱得以高效量化、合理利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于煤化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種甲醇變換系統(tǒng)，特別涉及一種水煤漿氣化制甲醇變換系統(tǒng)。

背景技術(shù)

變換工藝是煤化工工藝中重要工序，作用是將過量的CO轉(zhuǎn)變?yōu)镠₂，變換工藝根據(jù)氣化工藝的不同主要有：常壓造氣配套變換，逐級變換，逐級中間冷卻和增濕的辦法，控制變換的平穩(wěn)進(jìn)行。在水煤漿氣化制甲醇過程中，當(dāng)粗煤氣的汽氣比較高，氣體壓力較大時(shí)，現(xiàn)有的變換工藝存在以下問題：變換爐多為軸向絕熱或軸徑向絕熱變換，高位熱利用不好，系統(tǒng)合成所產(chǎn)蒸汽高位熱大多是用來過熱蒸汽而不產(chǎn)生蒸汽，同時(shí)非變換的副產(chǎn)物為部分蒸汽；變換反應(yīng)器中催化劑床層溫度高，難以控制，變換反應(yīng)推動力大，催化劑使用周期2-4年，壽命較短，影響變換反應(yīng)效率。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)中高位熱利用不合理、催化劑活性低、壽命短的問題，本實(shí)用新型提供一種運(yùn)行穩(wěn)定，高位熱能高效量化、合理利用，使得變換爐床層溫度能有效控制，催化劑活性好，變換效果好，催化劑使用周期得以延長的水煤漿氣化制甲醇變換系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

一種水煤漿氣化制甲醇變換系統(tǒng)，其特征在于：所述水煤漿氣化制甲醇變換系統(tǒng)包括分離器、變換爐、蒸汽過熱器以及廢鍋；

所述分離器上設(shè)置有入口、頂部出口以及底部出口；所述變換爐、蒸汽過熱器以及廢鍋上均設(shè)置有管程入口、殼程入口、管程出口以及殼程出口；

所述分離器的頂部出口分別與變換爐的殼程入口以及廢鍋的管程入口相連；所述變換爐管程出口至過熱蒸汽管網(wǎng)；所述變換爐的殼程出口設(shè)置兩個出口管路，一個出口管路與蒸汽過熱器的殼程入口相連；所述蒸汽過熱器的管程入口與廢鍋的殼程出口相連；廢鍋的殼程入口與鍋爐水管相連。

進(jìn)一步，所述水煤漿氣化制甲醇變換系統(tǒng)還包括蒸汽管路；所述蒸汽管路分別與變換爐的管程入口以及蒸汽過熱器的管程入口相連。

進(jìn)一步，所述水煤漿氣化制甲醇變換系統(tǒng)還包括第一換熱器以及第二換熱器；所述分離器頂部出口經(jīng)過第一換熱器與變換爐的殼程入口相連；所述蒸汽管路經(jīng)第二換熱器與變換爐管程入口相連；所述變換爐殼程出口管路經(jīng)第二換熱器。

進(jìn)一步限定，所述變換爐為螺旋管換熱式變換爐；所述變換爐殼程內(nèi)設(shè)置有催化劑床層；所述催化劑床層設(shè)置為上下兩層。

進(jìn)一步限定，所述催化劑床層為耐硫變換催化劑床層。

一種基于水煤漿氣化制甲醇變換系統(tǒng)的變換方法，其特征在于：所述變換方法是：

1)水煤漿氣化的粗煤氣從分離器的入口進(jìn)入分離器中，經(jīng)水煤氣分離后分為兩路，一路是部分經(jīng)水煤氣分離后的粗煤氣進(jìn)入廢鍋的管程后送至變換后系統(tǒng)制甲醇系統(tǒng)；一路是部分經(jīng)水煤氣分離后的粗煤氣進(jìn)入步驟2)；

2)部分水煤氣分離后的粗煤氣經(jīng)第一換熱器進(jìn)入變換爐殼程中，在催化劑床層的催化劑作用下，發(fā)生變換反應(yīng)；同時(shí)飽和蒸汽從蒸汽管路經(jīng)第二換熱器進(jìn)入變換爐管程中，將變換爐殼程中的熱量進(jìn)行轉(zhuǎn)移以控制變換爐殼程中變換反應(yīng)的溫度；經(jīng)變換爐變換后的粗煤氣從變換爐的殼程出口流出后，部分經(jīng)變換的粗煤氣經(jīng)第二換熱器換熱后送入變換后系統(tǒng)進(jìn)行制甲醇；部分經(jīng)變換的粗煤氣進(jìn)入步驟3)；