水煤气变换系统及其预热方法技术方案

本发明专利技术涉及煤化工领域，具体地涉及一种水煤气变换系统及其预热方法。一种水煤气变换系统，包括配气管线，配气管线上串接有预变炉组件，预变炉组件包括预变炉，预变炉包括炉壳和设置在炉壳内的用于水解羰基硫的第一催化剂，炉壳的两端分别设置有进气口和出气口，以使得由进气口进入的原料气穿过第一催化剂后由出气口排出。本发明专利技术的水煤气变换系统，预变炉的炉壳内含有用于水解羰基硫的第一催化剂，避免羰基硫随着水煤气进入后续工艺流程，降低后续低温甲醇洗系统对于羰基硫的吸收及再生负荷，进而减少净化气总硫的含量，同时避免低温甲醇洗再生酸性气中高含量的羰基硫进入硫回收系统，降低尾气加氢反应器的负荷，提高硫回收装置的稳定性。置的稳定性。置的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
水煤气变换系统及其预热方法


[0001]本专利技术涉及煤化工领域，具体地涉及一种水煤气变换系统及其预热方法。

技术介绍

[0002]煤制烯烃作为煤炭清洁高效利用项目，目前国内已有多家企业建成投产。由于煤制烯烃在合成甲醇的过程中需要的氢碳比为2.05～2.15，因此变换装置为满足此需求设计为部分变换，但在实际生产运行过程中发现低温甲醇洗系统净化气会出现硫超标，同时低温甲醇洗再生系统积灰比较严重。经过对净化气硫超标原因进行分析，发现羰基硫在其中含量较高。由于变换装置采用部分变换，有大约45％粗水煤气需要参与系统氢碳比的调整，未经过变换炉，只经过废热回收后与变换气混合进入低温甲醇洗装置，这样会造成低温甲醇洗系统对于羰基硫的吸收及再生负荷增加，进而影响净化气总硫的指标，同时低温甲醇洗再生酸性气中羰基硫含量较高，进入硫回收系统，增加尾气加氢反应器的负荷，影响硫回收装置稳定生产。
[0003]变换装置由于有45％的粗水煤气未经过变换炉，当气化装置进行开停车，或者负荷大幅度波动的情况下会使大量的煤灰带入低温甲醇洗系统，造成低温甲醇洗系统换热器管束堵塞或者换热效果降低，另外还会造成低温甲醇洗各机泵，尤其再生系统的机泵出现入口过滤网堵塞，频繁清洗滤网，不利于低温甲醇洗的稳定生产。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的现有配气管线没有除羰基硫的装置导致后续工艺污染严重的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种水煤气变换系统，包括配气管线，所述配气管线上串接有预变炉组件，所述预变炉组件包括预变炉，所述预变炉包括炉壳和设置在炉壳内的用于水解羰基硫的第一催化剂，所述炉壳的两端分别设置有进气口和出气口，以使得由所述进气口进入的原料气穿过所述第一催化剂后由所述出气口排出。
[0006]优选的，所述第一催化剂包括在所述炉壳轴向内部依次设置的混合催化剂和用于水解羰基硫变换原料气的变换催化剂，所述混合催化剂包括羰基硫水解催化剂和除氧催化剂。
[0007]优选的，所述预变炉包括在所述炉壳轴向夹设所述混合催化剂、所述变换催化剂的瓷球。
[0008]优选的，所述瓷球远离所述第一催化剂的一端设置有用于固定所述瓷球的铁丝网。
[0009]优选的，所述预变炉组件包括第一管壳式换热器和所述预变炉，所述第一管壳式换热器的第一管程出料口与所述进气口相连通，所述第一管程式换热器的第一壳程进料口与所述出气口相连通，所述预变炉组件设置为通过第一管程进料口、第一壳程出料口串接在所述配气管线上。
[0010]优选的，所述预变炉组件包括换热器旁路管线和预变炉旁路管线，所述换热器旁路管线两端分别与所述第一管程进料口、所述第一管程出料口相连通，所述预变炉旁路管线两端分别与所述进气口、所述出气口相连通，所述换热器旁路管线上设置有换热器旁路管线阀，所述预变炉旁路管线上设置有预变炉旁路管线阀，所述第一管程出料口设置有第一管程出料口阀。
[0011]优选的，所述水煤气变换系统包括依次连通的原料气处理装置、原料气变换装置、废热处理组件和洗氨塔，所述原料气变换装置包括并接的变换管线和所述配气管线。
[0012]优选的，所述配气管线包括配气除杂设备，所述配气除杂设备包括第一废热处理装置和所述预变炉组件。
[0013]优选的，所述预变炉组件包括开工氮气换热器，所述第一管程出料口通过所述开工氮气换热器的管程与所述进气口相连通，所述水煤气变换系统包括风机，所述风机、配气除杂设备、废热处理组件和洗氨塔依次循环联通设置，所述风机和洗氨塔之间设置有循环管线调压阀。
[0014]本专利技术第二方面提供一种本专利技术所述的水煤气变换系统的预热方法，包括：
[0015]S1：向开工氮气换热器的管程进口端充入第一设定压强的氮气；
[0016]S2：启动风机；
[0017]S3：向开工氮气换热器的壳程充入加热介质；
[0018]S4：向进气口充入第二设定压强的氮气。
[0019]本专利技术所述的水煤气变换系统，配气管线上串接有预变炉组件，预变炉组件包括预变炉，炉壳内含有用于水解羰基硫的第一催化剂，避免羰基硫随着水煤气进入后续工艺流程，降低后续低温甲醇洗系统对于羰基硫的吸收及再生负荷，进而减少净化气总硫的含量，同时避免低温甲醇洗再生酸性气中高含量的羰基硫进入硫回收系统，降低尾气加氢反应器的负荷，提高硫回收装置的稳定性。
附图说明
[0020]图1是本专利技术一种实施方式的预变炉的结构示意图；
[0021]图2是本专利技术一种实施方式的预变炉组件的结构示意图；
[0022]图3是本专利技术高水气比的水煤气变换系统的结构示意图；
[0023]图4是本专利技术低水气比的水煤气变换系统的结构示意图；
[0024]图5是图3所示的水煤气变换系统的预热系统结构示意图；
[0025]图6是图4所示的水煤气变换系统的预热系统结构示意图。
[0026]附图标记说明
[0027]1‑
预变炉，2
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炉壳，3
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进气口，4
‑
出气口，5
‑
混合催化剂，6
‑
变换催化剂，7
‑
瓷球，8
‑
铁丝网，10
‑
第一管壳式换热器，11
‑
第一管程出料口，12
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第一壳程进料口，13
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第一壳程出料口，14
‑
第一管程进料口，15
‑
第一管程出料口阀，20
‑
预变炉旁路管线，21
‑
换热器旁路管线，22
‑
预变炉旁路管线阀，23
‑
换热器旁路管线阀，31
‑
进气口阀，41
‑
出气口阀，50
‑
变换系统进料管线，51
‑
变换系统进料口阀，52
‑
原料气分离器，53
‑
原料气过滤器，60
‑
配气管线，61
‑
第一水煤气废热锅炉，62
‑
第三换热器，63
‑
第一水分离器，64
‑
原料气粗调阀，65
‑
原料气细调阀，70
‑
低压废热锅炉，71
‑
第四水分离器，72
‑
第七换热器，73
‑
第八换热器，74
‑
第五水
分离器，75
‑
第九换热器，76
‑
第十换热器，77
‑
洗氨塔，78
‑
变换系统出料管线，79
‑
洗氨水进料管线，80
‑
变换管线，81
‑
第二水煤气废热锅炉，82
‑
第四换热器，83
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水煤气变换系统，其特征在于，包括配气管线(60)，所述配气管线(60)上串接有预变炉组件，所述预变炉组件包括预变炉(1)，所述预变炉(1)包括炉壳(2)和设置在炉壳(2)内的用于水解羰基硫的第一催化剂，所述炉壳(2)的两端分别设置有进气口(3)和出气口(4)，以使得由所述进气口(3)进入的原料气穿过所述第一催化剂后由所述出气口(4)排出。2.根据权利要求1所述的水煤气变换系统，其特征在于，所述第一催化剂包括在所述炉壳(2)轴向内部依次设置的混合催化剂(5)和用于水解羰基硫变换原料气的变换催化剂(6)，所述混合催化剂(5)包括羰基硫水解催化剂和除氧催化剂。3.根据权利要求2所述的水煤气变换系统，其特征在于，所述预变炉(1)包括在所述炉壳(2)轴向夹设所述混合催化剂(5)、所述变换催化剂(6)的瓷球(7)。4.根据权利要求3所述的水煤气变换系统，其特征在于，所述瓷球(7)远离所述第一催化剂的一端设置有用于固定所述瓷球(7)的铁丝网(8)。5.根据权利要求1所述的水煤气变换系统，其特征在于，所述预变炉组件包括第一管壳式换热器(10)和所述预变炉(1)，所述第一管壳式换热器(10)的第一管程出料口(11)与所述进气口(3)相连通，所述第一管壳式换热器(10)的第一壳程进料口(12)与所述出气口(4)相连通，所述预变炉组件设置为通过第一管程进料口(14)、第一壳程出料口(13)串接在所述配气管线(60)上。6.根据权利要求5所述的水煤气变换系统，其特征在于，所述预变炉组件包括换热器旁路管线(21)和预变炉旁路管线(20)，所述换热器旁路管线(21)两...

【专利技术属性】
技术研发人员：季旭华，武兴彬，江志杰，白天祥，李文明，孙长军，王晓旭，夏美丽，
申请(专利权)人：神华新疆化工有限公司，
类型：发明
国别省市：