一种半水煤气全低变变换系统技术方案

本实用新型专利技术属于合成氨领域，具体公开了一种半水煤气全低变变换系统。该变换系统包括油水分离器，油水分离器分别连接第一焦炭过滤器、第二焦炭过滤器，第一焦炭过滤器和第二焦炭过滤器连接变换气换热器，变换气换热器与煤气换热器、电加热器串接，电加热器与第一变换炉连通，第一变换炉变换气出口与煤气换热器连通，煤气换热器变换气出口依次与第一淬冷过滤器、第二变换炉串接，第二变换炉变换气出口与变换气换热器连接，第一变换炉上触媒层通过第二淬冷过滤器与其下触媒层连接，第二变换炉上触媒层通过第三淬冷过滤器与其下触媒层连接。本实用新型专利技术半水煤气变换系统节能降耗显著，工艺过程简单，半水煤气变换系统运行稳定，检修少，可靠性高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及合成氨
，特别是涉及一种半水煤气全低变变换系统。
技术介绍
半水煤气变换系统的任务是将来自高压机压缩三段的半水煤气在一定温度和压力下，借助催化剂的作用，使蒸汽与半水煤气中的CO反应，生成CO2和H2，制出合格的变换气供后工序使用。半水煤气变换技术的发展是随变换催化剂的进步而发展的，变换催化剂的性能决定了变换工艺的流程配置及其能耗先进性。根据变换催化剂的不同，可分为三种变换工艺，下面分别进行介绍。一种是Fe‐Cr系变换催化剂的变换工艺，其操作温度在320℃～550℃，称为中高温变换工艺，其操作温度较高。Fe‐Cr系变换催化剂的抗硫毒能力差，适用于总硫含量低于100ppm的气体。且蒸汽消耗高，有最低水气比要求。第二种是Cu‐Zn系变换催化剂的变换工艺，操作温度在190℃～280℃，称为低温变换工艺。这种工艺通常串联在中高温变换工艺之后。Cu‐Zn系变换催化剂的抗硫毒能力更差，适用于总硫含量低于0.1ppm的气体，因此，必须要求原料气先脱硫再变换。还有一种是Co‐Mo系变换催化剂的变换工艺，操作温度在200℃～550℃，为宽温变换工艺。Co‐Mo系变换催化剂的抗硫毒能力极强，对总硫含量无上限要求，称为耐硫宽温变换工艺。变换的能耗取决于催化剂所要求的汽/气比和操作温度，在上述三种变换工艺中，耐硫宽温变换工艺在这两方面均为最低，因此，具有能耗低的优势。耐硫宽温变换催化剂的活性相是Co‐Mo系硫化物，特别适合于处理H2S浓度较高的气体，是变换工艺发展的主要方向。 因此，合成氨半水煤气变换大多采用耐硫宽温变换工艺。但是，针对该变换工艺，还需要深入研究，以达到更合理的配置各个设备，降低能耗，增加半水煤气变换系统的稳定性和可靠性。
技术实现思路
本技术主要解决的技术问题是提供一种半水煤气全低变变换系统，该变换系统采用低温变换技术，通过合理配置各个设备，增强了各装置设施间的配套能力和兼容性，节能降耗显著，其蒸气消耗、电力消耗、软水循环水消耗均较低，系统阻力小，空速大，CO转化率高，副反应小，工艺过程简单，半水煤气变换系统运行稳定，检修少，可靠性高。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种半水煤气全低变变换系统，包括油水分离器，所述油水分离器上设置有半水煤气进管，所述油水分离器的出口通过管道分别与第一焦炭过滤器的半水煤气进口和第二焦炭过滤器的半水煤气进口连通，所述第一焦炭过滤器的半水煤气出口和第二焦炭过滤器的半水煤气出口均与变换气换热器的半水煤气进口连通，变换气换热器的半水煤气出口与煤气换热器的半水煤气进口连通，煤气换热器的半水煤气出口与电加热器的半水煤气进口连通，电加热器的半水煤气出口与第一变换炉的半水煤气进口连通，第一变换炉的变换气出口与所述煤气换热器的变换气进口连通，所述煤气换热器的变换气出口通过管道依次与第一淬冷过滤器、第二变换炉串接，第二变换炉的变换气出口与所述变换气换热器的变换气进口连接，所述变换气换热器的变换气出口通过管道依次与软水加热器、江水冷却器、变换气水冷器、变换气分离器串接，所述变换气分离器的气体出口与变脱脱硫单元连接；所述第一变换炉和第二变换炉均包括上触媒层和下触媒层，第一变换炉的上触媒层出口通过第二淬冷过滤器与第一变换炉的下触媒层进口连接，第二变换炉的上触媒层出口通过第三淬冷过滤器与第二变换炉的下触媒层进口连接。优选的，所述油水分离器的规格型号为Φ2000×7308，所述第一焦炭过滤器和第二焦炭过滤器的规格型号均为Φ3000×7308，所述变换气换热器的规格型号为Φ2000×7139，所述第一变换炉和第二变换炉的规格型号均为Φ3500×15942，所述煤气换热器的规格型号为Φ1200×8715，所述软水加热器的规格型号为Φ1000、H＝6506，所述第一淬冷过滤器、第二淬冷过滤器、第三淬冷过滤器的规格型号均为Φ1644×22、H＝9570。优选的，所述半水煤气进管上串设有半水煤气冷却器，半水煤气经过所述半水煤气冷却器后进入油水分离器。在全低变工艺中，第一变换炉和第二变换炉的上触媒层入口温度较低，半水煤气中夹带的油污及其他异物不易分离，对变换炉内催化剂寿命影响较大，通过设置半水煤气冷却器，可以降低进入半水煤气全低变变换系统的半水煤气气体温度，更利于清除气体夹带的油水。优选的，所述电加热器和所述第一变换炉之间还串设有预变换炉。设预变换炉，可以更好的维护第一变换炉和第二变换炉内的催化剂的活性，有效延长触媒的使用寿命。预变换炉设上下二段，上段为气体净化床层，装填保护剂和抗毒剂，以吸附和转化气体中对催化剂有害的物质；下段为增湿室，清除喷水后可能带入的盐类物质。本技术提供的半水煤气全低变变换系统，分别采用第一淬冷过滤器、第二淬冷过滤器和第三淬冷过滤器进行喷水冷激调温，可以吸收较多热量转化为蒸汽，节省补充蒸汽量，显著降低了蒸汽的消耗，而且由于变换系统内余热量的减少，余热回收设备及饱和热水塔等规格可以相应降低，节省投资；由于水的蒸发潜热大，少量的水蒸发为蒸汽即可达到调温的目的，因此用水量极少。本技术的有益效果是：本技术提供的半水煤气全低变变换系统，采用低温变换技术，通过合理配置各个设备，增强了各装置设施间的配套能力和兼容性，节能降耗显著，其蒸气消耗、电力消耗、软水循环水消耗均较低，系统阻力小，空速大，CO转化率高，副反应小，工艺过程简单，半水煤气变换系统运行稳定，检修少，可靠性 高。本技术提供的半水煤气全低变变换系统，净化气出口CO浓度能更好的调节，可以更好的调节醇氨比和产品结构，对经济效益影响较大。附图说明图1是本技术提供的一种半水煤气全低变变换系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图，对本技术的各实施例进行详细说明。实施例1见图1所示，一种半水煤气全低变变换系统，包括油水分离器12，油水分离器12上设置有半水煤气进管，油水分离器12的出口通过管道分别与第一焦炭过滤器13的半水煤气进口和第二焦炭过滤器14的半水煤气进口连通，第一焦炭过滤器13的半水煤气出口和第二焦炭过滤器14的半水煤气出口均与变换气换热器4的半水煤气进口连通，变换气换热器4的半水煤气出口与煤气换热器5的半水煤气进口连通，煤气换热器5的半水煤气出口与电加热器6的半水煤气进口连通，电加热器6的半水煤气出口与第一变换炉7的半水煤气进口连通，第一变换炉7的变换气出口与煤气换热器5的变换气进口连通，煤气换热器5的变换气出口通过管道依次与第一淬冷过滤器8、第二变换炉10串接，第二变换炉10的变换气出口与变换气换热器4的变换气进口连接，变换气换热器4的变换气出口通过管道依次与软水加热器3、江水冷却器2、变换气水冷器1、变换气分离器11串接，变换气分离器11的气体出口与变脱脱硫单元连接；第一变换炉7和第二变换炉10均采用二段三床层设计，第一变换炉7和第二变换炉10均包括上触媒层和下触媒层，第一变换炉7的上触媒层出口通过第二淬冷过滤器15与第一变换炉7的下触媒层进口连接，第二变换炉10的上触媒层出口通过第三淬冷过滤器9与第二变换炉10的下触媒层进口连接。设备选择如下：油水分离器12的规格型号为Φ2000×7308，第一焦炭过滤器13和第二焦炭过滤器14的规格型号均为Φ3000×730本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半水煤气全低变变换系统，其特征在于，包括油水分离器，所述油水分离器上设置有半水煤气进管，所述油水分离器的出口通过管道分别与第一焦炭过滤器的半水煤气进口和第二焦炭过滤器的半水煤气进口连通，所述第一焦炭过滤器的半水煤气出口和第二焦炭过滤器的半水煤气出口均与变换气换热器的半水煤气进口连通，变换气换热器的半水煤气出口与煤气换热器的半水煤气进口连通，煤气换热器的半水煤气出口与电加热器的半水煤气进口连通，电加热器的半水煤气出口与第一变换炉的半水煤气进口连通，第一变换炉的变换气出口与所述煤气换热器的变换气进口连通，所述煤气换热器的变换气出口通过管道依次与第一淬冷过滤器、第二变换炉串接，第二变换炉的变换气出口与所述变换气换热器的变换气进口连接，所述变换气换热器的变换气出口通过管道依次与软水加热器、江水冷却器、变换气水冷器、变换气分离器串接，所述变换气分离器的气体出口与变脱脱硫单元连接；所述第一变换炉和第二变换炉均包括上触媒层和下触媒层，第一变换炉的上触媒层出口通过第二淬冷过滤器与第一变换炉的下触媒层进口连接，第二变换炉的上触媒层出口通过第三淬冷过滤器与第二变换炉的下触媒层进口连接。

【技术特征摘要】
1.一种半水煤气全低变变换系统，其特征在于，包括油水分离器，所述油水分离器上设置有半水煤气进管，所述油水分离器的出口通过管道分别与第一焦炭过滤器的半水煤气进口和第二焦炭过滤器的半水煤气进口连通，所述第一焦炭过滤器的半水煤气出口和第二焦炭过滤器的半水煤气出口均与变换气换热器的半水煤气进口连通，变换气换热器的半水煤气出口与煤气换热器的半水煤气进口连通，煤气换热器的半水煤气出口与电加热器的半水煤气进口连通，电加热器的半水煤气出口与第一变换炉的半水煤气进口连通，第一变换炉的变换气出口与所述煤气换热器的变换气进口连通，所述煤气换热器的变换气出口通过管道依次与第一淬冷过滤器、第二变换炉串接，第二变换炉的变换气出口与所述变换气换热器的变换气进口连接，所述变换气换热器的变换气出口通过管道依次与软水加热器、江水冷却器、变换气水冷器、变换气分离器串接，所述变换气分离器的气体出口与变脱脱硫单元连接；所述第一变换炉和第二变换炉均包括上触媒层和下触媒层，第一变换炉的上触媒层出口通过第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宏，钟红常，王配良，童星辉，王志强，
申请(专利权)人：湖南宜化化工有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43