[發明專利]一種抗毒等溫變換裝置

在審

• 申請號: 202010121611.7
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111170274A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 樊強;陶繼業;劉沅;羅麗珍;李小宇;任永強;許世森
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: C01B3/16
• 分類號: C01B3/16
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 房鑫

本發明公開了一種抗毒等溫變換裝置，包括等溫變換爐、合成氣輸入管道、氣液分離罐、抗毒過濾器、合成氣預熱器、汽包、爐前混合器、冷卻系統及變換氣分水器；等溫變換爐包括殼體以及設置于殼體的換熱管，合成氣輸入管道與氣液分離罐的入口相連通，氣液分離罐的氣體出口與抗毒過濾器的入口相連通，抗毒過濾器的出口與合成氣預熱器的吸熱側入口相連通，合成氣預熱器的吸熱側出口與汽包的蒸汽出口與爐前混合器的入口相連通，爐前混合器的出口與殼體的入口相連通，殼體的出口經合成氣預熱器的放熱側及冷卻系統與變換氣分水器的入口相連通，汽包與換熱管和循環泵形成循環回路，該裝置具有節能、經濟及抗毒的特點。

技術領域

本發明屬于能源化工技術領域，涉及一種抗毒等溫變換裝置。

背景技術

我國煤炭資源豐富，煤基清潔能源技術發展迅速。目前，我國著力推廣各種先進的潔凈煤氣化技術，與傳統固定層煤氣化技術相比，其在節能環保、煤種適應性等方面具有十分突出的優勢。氫能作為近年來的新興清潔能源被行業內各大企業所推崇，甚至作為國家戰略儲備技術而迅速發展。

制氫工藝中的核心部分是變換，變換反應是將合成氣中的CO和H₂O在變換催化劑的作用下轉化為CO₂和H₂的過程，此反應為放熱反應。變換裝置按熱平衡方式可分為絕熱變換和等溫變換。絕熱變換的缺點是無法及時移走反應熱而受限于變換催化劑的最高使用溫度，所以變換工藝通常分成多段(2～4段)進行，致使變換的工藝流程較長，設備投資高。而等溫變換可及時移走反應熱，只需設置一段等溫變換即可達到全變換的目的，工藝流程較短，設備投資低。因此等溫變換越來越多的被應用到各大煤化工流程中。

雖然，等溫變換發展迅速，但是眾多工藝裝置中還是存在一些問題，比如能耗有待優化、變換催化劑易中毒、調節手段少，操作空間受限，兼容性差等弊端。

因此，開發一種節能、經濟、抗毒的等溫變換裝置是一項十分有意義的任務。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種抗毒等溫變換裝置，該裝置具有節能、經濟及抗毒的特點。

為達到上述目的，本發明所述的抗毒等溫變換裝置包括等溫變換爐、合成氣輸入管道、氣液分離罐、抗毒過濾器、循環泵、合成氣預熱器、汽包、爐前混合器、冷卻系統及變換氣分水器；

等溫變換爐包括殼體以及設置于殼體的換熱管，合成氣輸入管道與氣液分離罐的入口相連通，氣液分離罐的氣體出口與抗毒過濾器的入口相連通，抗毒過濾器的出口與合成氣預熱器的吸熱側入口相連通，合成氣預熱器的吸熱側出口與爐前混合器的入口相連通，爐前混合器的出口與殼體的入口相連通，殼體的出口經合成氣預熱器的放熱側及冷卻系統與變換氣分水器的入口相連通，，汽包的循環水出口與循環泵的進口相連通，循環泵的出口與換熱管的進口相連通，換熱管的出口與汽包的循環水進口相連通。

所述冷卻系統包括蒸汽發生器及變換氣冷卻器，其中，合成氣預熱器的放熱側依次經蒸汽發生器的放熱側及變換氣冷卻器與變換氣分水器的入口相連通。

還包括調溫副線，其中，抗毒過濾器的出口經調溫副線與爐前混合器的入口相連通。

還包括調深副線，其中，抗毒過濾器的出口經調深副線與蒸汽發生器的放熱側入口相連通。

還包括放空副線，其中，放空副線與殼體的出口相連通。

還包括補汽副線，其中，汽包的蒸汽出口經補汽副線與爐前混合器的入口相連通。

抗毒過濾器內填充有用于吸附并過濾掉合成氣中能夠使變換催化劑中毒失效的重金屬以及含氧雜質的抗硫保護劑。

本發明具有以下有益效果：