煤制甲醇变换气一氧化碳含量控制系统技术方案

本发明专利技术属于煤化工装置工艺设计优化技术领域，具体公开一种煤制甲醇变换气一氧化碳含量控制系统，包括通过管道依次连接的粗煤气分离器、粗煤气过滤器、粗煤气预热器、蒸汽混合器、第一变换炉、第一淬冷过滤器、第二变换炉、第二淬冷过滤器、第三变换炉，流入粗煤气预热器壳程第一变换炉出口高温变换气加热管程的低温粗煤气后从壳程出口流出后分为两路，一路与第一淬冷过滤器入口连通，另一路为调节变换气一氧化碳含量控制管路，所述变换气一氧化碳含量控制管路的出口与第三变换炉出口管路连通，并设置一氧化碳含量调节阀和前切断阀、后切断阀，本实用新型专利技术的变换气一氧化碳含量控制系统，具有调节手段灵活，调节范围广，控制稳定，实用性强等特点。实用性强等特点。实用性强等特点。

【技术实现步骤摘要】
煤制甲醇变换气一氧化碳含量控制系统


[0001]本专利技术属于煤化工装置工艺设计优化
，具体涉及一种煤制甲醇变换气一氧化碳含量控制系统。

技术介绍

[0002]在煤制甲醇生产中，由煤气化装置制取的富含一氧化碳和氢气的粗煤气，在一氧化碳变换工段的变换炉中发生变换反应：CO+H2O=H2+CO2，将粗煤气中的一氧化碳部分变换为氢气和二氧化碳。甲醇合成原料气中，氢气、一氧化碳和二氧化碳的含量必须满足一定的比例要求，通常用氢碳比f表示，要求f=（n（H2）
‑
n（CO2））/（n（CO）+n（CO2））=2.05～2.15。如果氢碳比f控制不当，将影响甲醇产量与质量。甲醇合成原料气中的二氧化碳含量由低温甲醇洗工段进行控制，而氢气和一氧化碳的含量，则由变换工段进行控制，氢气与一氧化碳的含量与变换深度有关，控制好变换气中的一氧化碳含量，即可满足合成甲醇对氢气和一氧化碳含量的要求。
[0003]现有煤制甲醇变换工艺中是通过调节温度、水气比、空速等参数，控制变换反应深度来控制变换气中一氧化碳含量的。但由于受煤制气工艺特点的影响，粗煤气组分、流量及温度等处于不断波动的状态，通常需要设置变换炉旁路管线来辅助控制变换气一氧化碳含量。其控制方法是：通过调节变换深度，使末端变换炉出口变换气中的一氧化碳含量稍低于目标值，再通过调节变换炉旁路管路上的阀门开度，使一氧化碳含量较高的气体与末端变换炉出口变换气混合，将进入后系统变换气中的一氧化碳含量调节至满足合成甲醇的需要。而现有变换炉旁路管路的设置有两种流程，一种是在第一变换炉入口粗煤气管路与末端变换炉出口之间设置旁路管路，另一种是在第一变换炉出口与末端变换炉出口之间设置旁路管路。但在实际运行过程中发现，一氧化碳含量控制管路设置在第一变换炉入口，部分粗煤气未进入变换炉催化剂床层，造成这部分粗煤气中的有机硫未转化为无机硫，同时这部分粗煤气中的粉尘未经过催化剂床层过滤带入后系统，均会影响低温甲醇洗系统的正常运行。而一氧化碳含量控制管路设置在第一变换炉出口，由于进入粗煤气预热器壳程的高温变换气量减少并时刻处于变化中，无法控制第一变换炉入口温度稳定，进而影响第一变换炉及后续变换炉催化剂床层温度稳定，导致变换气中的一氧化碳含量波动大，同时第一变换炉出口高温变换气的热量没有得到充分利用。因此设计一种既不影响有机硫转化，又不影响第一变换炉入口温度和热量回收的一氧化碳含量控制系统，具有很大的实用价值。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提供一种煤制甲醇变换气一氧化碳含量控制系统以解决
技术介绍
中存在的问题。
[0005]为实现以上目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]煤制甲醇变换气一氧化碳含量控制系统，包括通过管道依次连接的粗煤气分离器、粗煤气过滤器、粗煤气预热器、蒸汽混合器、第一变换炉、第一淬冷过滤器、第二变换炉、
第二淬冷过滤器、第三变换炉，所述粗煤气预热器管程入口与粗煤气过滤器出口的管路连通，流入管程的低温粗煤气被壳程的高温气体加热后从管程出口流出，与蒸汽混合器入口管路连通，壳程入口与第一变换炉出口管路连通，流入壳程的高温变换气加热管程的低温粗煤气后从壳程出口流出后分为两路，一路与第一淬冷过滤器入口连通，另一路为调节变换气一氧化碳含量控制管路，所述变换气一氧化碳含量控制管路的出口与第三变换炉出口管路连通，并设置一氧化碳含量调节阀和前切断阀、后切断阀。
[0007]本技术通过在一氧化碳变换工段粗煤气预热器壳程出口与末端变换炉出口之间增设带远程调节阀的用于控制变换气一氧化碳含量控制管路，不仅能够将所有粗煤气均经过变换炉，确保粗煤气中的有机硫得到转化，粉尘得到催化剂床层再次过滤，而且通过该旁路管路气体流量的变化，不影响第一变换炉入口温度，确保了第一变换炉及后续变换炉催化剂床层温度稳定，延长了催化剂使用寿命，同时第一变换炉出口高温气体的热量得到了全部利用，具有调节手段灵活，调节范围广，自动化水平高，控制稳定，实用性强等特点，为煤制甲醇变换工段提供了一种先进的一氧化碳含量控制工艺。
附图说明
[0008]图1本技术的煤制甲醇变换气一氧化碳含量控制系统连接结构示意图；
[0009]其中：1
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粗煤气分离器，2
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粗煤气过滤器，3
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粗煤气预热器，301
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远程控制阀门，302
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冷旁路，303
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热旁路，304
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温度调节阀，305
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手动阀，4
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蒸汽混合器，5
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第一变换炉，6
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第一淬冷过滤器，7
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第二变换炉，8
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第二淬冷过滤器，9
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第三变换炉，10
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变换气一氧化碳含量控制管路，11
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前切闸阀，12
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调节阀，13
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后切闸阀，14
‑
一氧化碳在线分析仪。
具体实施方式
[0010]下面结合附图，对本技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0011]实施例1
[0012]如图1所示，煤制甲醇变换气一氧化碳含量控制系统，包括通过管道依次连接的粗煤气分离器1、粗煤气过滤器2、粗煤气预热器3、蒸汽混合器4、第一变换炉5、第一淬冷过滤器6、第二变换炉7、第二淬冷过滤器8、第三变换炉9，粗煤气预热器3管程入口与粗煤气过滤器2出口的管路连通，流入管程的低温粗煤气被壳程的高温气体加热后从管程出口流出，与蒸汽混合器4入口管路连通，壳程入口与第一变换炉5出口管路连通，流入壳程的高温变换气加热管程的低温粗煤气后从壳程出口流出后分为两路，一路与第一淬冷过滤器6入口连通，另一路为调节变换气一氧化碳含量控制管路10，变换气一氧化碳含量控制管路10的出口与第三变换炉9出口管路连通，并设置一氧化碳含量调节阀12和前切断阀11、后切断阀13。
[0013]进一步地，粗煤气过滤器2出口管路分为三路：第一路与粗煤气预热器3管程入口连通，管路上设置远程控制阀；第二路又分为两股分别与第一淬冷过滤器6入口管路及第二淬冷过滤器8入口管路连通，两股管路上均设置流量调节阀，用于分配进入第二变换炉7和
第三变换炉9的粗煤气量；第三路为粗煤气预热器3的管程设置的冷旁路302，冷旁路302与蒸汽混合器4出口管路连通。冷旁路302上设置温度调节阀304，壳程设置热旁路303，热旁路303将壳程入口管和出口管连通，热旁路303上设置手动阀305，用于调节第一变换炉5入口粗煤气的温度。
[0014]进一步地，蒸汽混合器4入口管路上设置淬冷水管路和蒸汽管路，淬冷水管路和蒸汽管路上设置流量调节阀，分别用于调节第一变换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.煤制甲醇变换气一氧化碳含量控制系统，其特征在于，包括通过管道依次连接的粗煤气分离器、粗煤气过滤器、粗煤气预热器、蒸汽混合器、第一变换炉、第一淬冷过滤器、第二变换炉、第二淬冷过滤器、第三变换炉，所述粗煤气预热器管程入口与粗煤气过滤器出口的管路连通，流入管程的低温粗煤气被壳程的高温气体加热后从管程出口流出，与蒸汽混合器入口管路连通，壳程入口与第一变换炉出口管路连通，流入壳程的高温变换气加热管程的低温粗煤气后从壳程出口流出后分为两路，一路与第一淬冷过滤器入口连通，另一路为调节变换气一氧化碳含量控制管路，所述变换气一氧化碳含量控制管路的出口与第三变换炉出口管路连通，并设置一氧化碳含量调节阀。2.根据权利要求1所述的煤制甲醇变换气一氧化碳含量控制系统，其特征在于，所述粗煤气过滤器出口管路分为三路：第一路与粗煤气预热器管程入口连通，管路上设置远程控制阀；第二路又分为两股分别与第一淬冷过滤器入口管路及第二淬冷过滤器入口管路连通，两股管路上均设置流量调节阀；第三路为粗煤气预热器的管程设置的冷旁路，所述冷旁路与蒸汽混合器出口管路连通。3.根据权利要求2所述的煤制甲醇变换气一氧化碳含量控制系统，其特征在于，所述冷旁路上设置温度调节阀，壳程设置热旁路，所述热旁路将壳程入口管和出口管连通，热旁路设置手动阀。...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾光应，杨献杰，黄胜，
申请(专利权)人：云南水富云天化有限公司，
类型：新型
国别省市：