粗煤气变换系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于粗煤气处理【技术领域】，特别涉及一种粗煤气变换系统。所述粗煤气变换系统，包括依次通过第一管道连接的变换炉进料预热器、脱毒槽、第一变换炉，变换炉进料预热器的粗煤气出口与脱毒槽气体进口连接，脱毒槽的气体出口与第一变换炉气体入口连接，第一变换炉的气体出口连接至变换炉进料预热器的热气进口，变换炉进料预热器的热气出口通过第三管道与后处理系统连接，其中，变换炉进料预热器粗煤气出口还通过第二管道与第一变换炉的气体入口连接。本新型合理利用现有设备，在较小的改动下提高设备的利用率，缩短开车时间每次4小时左右；减少了热量损耗，避免了脱毒剂粉化问题出现。
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本实用新型属于粗煤气处理【技术领域】，特别涉及一种新的粗煤气变换系统。 粗煤气变换系统
【背景技术】
[0002] 在化工生产如合成氨生产过程中，粗煤气变换工段是常见工段。粗煤气变换工段 的作用是将粗煤气中所含的C0进行变换反应，使其在催化剂的作用下与水进行反应生成 氢气和二氧化碳。目前该工段的主要流程设置如下：从气化来的3. 7MPa、211°C的粗煤气经 气液分离器分离出水滴后，经变换炉进料预热器预热到260°C，然后经脱毒槽脱除气体中的 杂质(如氯、砷等)，脱毒后的气体大部分进入1#变换炉反应，变换后气体温度升到380°C， 并与变换炉进料预热器进行热交换将粗煤气预热到260°C，自身与另外一部分脱毒后的气 体进行混合，降低到311°C;再经中压蒸发器副产1. 5MPa饱和蒸汽后温度降为240°C，而后 进入2#变换炉进行后续变换反应，最终出变换工段的粗合成气中C0降到0. 4%以下。
[0003]但是变换工段按照上述方式运行时存在以下问题：当原始开车或者长期停车后再 开车时，由于脱毒槽及1#变换炉温度较低，从气化来的粗煤气温度为165°C左右，达不到变 换炉催化剂的最低起活温度。在接气过程中，脱毒槽需用粗煤气进行升温，一是时间较长， 每次开车变换接气就要接近10个小时左右，大大延长了开车时间，增加了开车费用；第二， 粗煤气热量大量损失，导致变换炉升温较慢，对变换接气造成影响，延长了变换接气时间， 增加了消耗；第三，由于脱毒槽升温过程中粗煤气中大量冷凝液析出，脱毒剂避免不了被冷 凝液浸泡导致脱毒剂粉化。 实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种新的粗煤气变换系统，可以克服目前变换系统接气 时间长、热量损耗高、脱毒剂易粉化等问题。
[0005] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：
[0006]粗煤气变换系统，包括第一管道，变换炉进料预热器的粗煤气出口、脱毒槽气体进 口、脱毒槽的气体出口、第一变换炉气体入口、第一变换炉的气体出口、变换炉进料预热器 的热气进口顺次通过第一管道连接，变换炉进料预热器的热气出口通过第三管道与后处理 系统连接，其中，变换炉进料预热器粗煤气出口还通过第二管道与第一变换炉的气体入口 连接。
[0007]第二管道和连接变换炉进料预热器的粗煤气出口与脱毒槽气体进口的第一管道 上分别设有阀门。
[0008]所述系统还包括气液分离器，气液分离器的气体出口与变换炉进料预热器的粗煤 气入口连接。
[0009]所述的后处理系统包括中压蒸发器，所述变换炉进料预热器的热气出口通过第三 管道与中压蒸发器连接。
[0010] 所述的后处理系统还包括第二变换炉，所述第二变换炉的气体入口与中压蒸发器 的出口连接。 toon] 脱毒槽的气体进口和气体出口分别设有八字盲板。
[0012] 脱毒槽气体进口和出口增加八字盲板可有效的保证在脱毒剂更换时人员的安全， 避免脱毒剂更换需全系统停车。更换脱毒剂大概需5天左右，系统全停造成的经济损失无 法具体计算，每天大概少产出合成氨1000吨左右。
[0013] 为了解决之前变换系统存在的接气时间长、热量损耗高、脱毒剂易粉化等问题，本 新型在脱毒槽处增加了旁路，使得粗煤气可以不经脱毒槽直接进入第一变换炉。经研究发 现，在接气过程中对脱毒槽升温是没有太大意义的，因此增加旁路后可以缩短开车时间，减 少煤气的浪费，减低消耗，并且由于粗煤气在开车时不经过脱毒槽，因此避免了粗煤气在给 脱毒槽升温时粗煤气中大量冷凝液析出造成脱毒剂粉化的问题。此外，增加旁路还可以在 脱毒槽阻力增加后通过旁路降低压差；可谓一举多得。
[0014] 本实用新型在使用时，在变换接气过程中，粗煤气不经脱毒槽而是通过变换炉进 料预热器后经其粗煤气出口与第一变换炉气体入口连接的第二管道直接进入第一变换炉， 这样一方面缩短了变换接气时间，此外也节约了用来给脱毒槽升温的粗煤气的热量，降低 开车消耗。开车时间越短，创造的经济效益越多。等到变换炉的温度上升到一定程度放出 反应热后，可以关闭第二管道上的阀门，开启第一管道的阀门，粗煤气再按照从变换炉进料 预热器出口通过第一管道进入脱毒槽给脱毒槽加热，出脱毒槽后进入第一变换炉进行变换 的流程进行。
[0015] 脱毒槽的旁路第二管道增加过之后，虽然能够缩短开车时间，降低消耗，但是开副 线的时候，粗煤气中的杂质、灰尘等不经脱毒槽会直接进入第一变换炉，间接降低变换炉内 催化剂活性及使用寿命，并且可能增加第一变换炉的压差。但是由于脱毒槽的主要作用是 脱出粗煤气里的CL离子、砷、灰尘等，对工艺指标控制基本没有影响，所以短时间内粗煤气 不通过脱毒槽对后工序影响也不大。
[0016] 本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：
[0017] 1)合理利用现有设备，在较小的改动下提高设备的利用率，缩短开车时间每次4 小时左右，按每小时粗合成气大概5万标方左右，折合合成氨18吨/小时左右，液氨按2300 元/吨计算，缩短开车时间4小时可产生效益：4*18*2300=165600元，即每次开车可节约 165600元左右。
[0018] 2)减少了热量损耗，避免了脱毒剂粉化问题出现；
[0019] 3)脱毒槽进、出口加设八字盲板避免了更换脱毒剂时需系统停车，增加了操作人 员的安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1为本实用新型【具体实施方式】中粗煤气变换系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021] 以下以具体实施例来说明本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不限 于此：
[0022] 如图1所示，粗煤气变换系统，包括依次通过第一管道41连接的变换炉进料预热 器1、脱毒槽2、第一变换炉3,变换炉进料预热器1的粗煤气出口 12与脱毒槽2气体进口 连接，脱毒槽2的气体出口与第一变换炉3气体入口连接，第一变换炉3的气体出口连接至 变换炉进料预热器1的热气进口 13,变换炉进料预热器1的热气出口 14通过第三管道43 与后处理系统连接，变换炉进料预热器1粗煤气出口 12还通过第二管道42与第一变换炉 3的气体入口连接。
[0023] 变换炉进料预热器1的粗煤气出口 12分别与第一变换炉3气体进口连接的第二 管道42上以及与脱毒槽2进口连接的第一管道41上分别设有阀门5。
[0024] 在变换炉进料预热器1前设有气液分离器6,气液分离器6的气体出口与变换炉进 料预热器1的粗煤气入口 11连接。
[0025] 所述的后处理系统包括中压蒸发器7以及第二变换炉8,所述变换炉进料预热器1 的热气出口 14通过第三管道43与中压蒸发器7连接，中压蒸发器的出口与所述第二变换 炉8的气体入口连接。
[0026] 本实用新型在使用时，在变换接气过程中，粗煤气不经脱毒槽2而是通过变换炉 进料预热器1粗煤气出口 12与第一变换炉3气体入口连接的第二管道42直接进入第一 变换炉3,这样一方面缩短了变换接气时间，此外也节约了用来给脱毒槽升温的粗煤气的热 量，降低开车消耗。开车时间越短，创造的经济效益越多。等到第一变换炉3的温度上升到 一定程度放出反应热后，可以关闭第二管道42上的阀门，开启第一管道41的阀门，粗煤气 再按照从变换炉进料预热器1出口通过第一管道41进入脱毒槽2给脱毒槽2加热，出脱毒 槽2后进入第一变换炉3进行变换的流程进行处理。
[0027]作为本实施方式的一种改进，所述的脱毒槽2和第一变换炉3可设置多个如两个， 脱毒槽2和第一变换炉3之间串联连接视为一组，不同组之间相互并联连接。
[0028]作为本实施方式的另一种改进，脱毒槽2的气体进口和气体出口可分别设置八字 盲板。
【权利要求】
1. 粗煤气变换系统，包括第一管道，变换炉进料预热器的粗煤气出口、脱毒槽气体进 口、脱毒槽的气体出口、第一变换炉气体入口、第一变换炉的气体出口、变换炉进料预热器 的热气进口顺次通过第一管道连接，变换炉进料预热器的热气出口通过第三管道与后处理 系统连接，其特征在于，变换炉进料预热器粗煤气出口还通过第二管道与第一变换炉的气 体入口连接。
2. 如权利要求1所述的粗煤气变换系统，其特征在于，第二管道和连接变换炉进料预 热器的粗煤气出口与脱毒槽气体进口的第一管道上分别设有阀门。
3. 如权利要求1所述的粗煤气变换系统，其特征在于，所述系统还包括气液分离器，气 液分离器的气体出口与变换炉进料预热器的粗煤气入口连接。
4. 如权利要求1-3任一所述的粗煤气变换系统，其特征在于，所述的后处理系统包括 中压蒸发器，所述变换炉进料预热器的热气出口通过第三管道与中压蒸发器连接。
5. 如权利要求4所述的粗煤气变换系统，其特征在于，所述的后处理系统还包括第二 变换炉，所述第二变换炉的气体入口与中压蒸发器的出口连接。
6. 如权利要求4所述的粗煤气变换系统，其特征在于，脱毒槽的气体进口和气体出口 分别设有八字盲板。
【文档编号】C01B3/16GK203866033SQ201420291767
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月4日 优先权日:2014年6月4日
【发明者】徐俊红, 郭振兵, 孙嫩霞, 何文, 任多胜, 董大为, 刘春艳 申请人:河南晋开化工投资控股集团有限责任公司