一种等温变换反应系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种等温变换反应系统。该系统一种等温变换反应系统，该系统由等温反应器、汽包和若干仪表和管线构成，所述等温反应器的内部包括若干催化剂床层和换热管束。其中反应器操作温度可以控制，避免生产过程中发生催化剂床层超温现象，提高催化剂使用寿命，同时可以副产高压蒸汽，提高装置运行效益。提高装置运行效益。提高装置运行效益。

【技术实现步骤摘要】
一种等温变换反应系统


[0001]本技术属于煤化工
，具体涉及一种等温变换反应系统。

技术介绍

[0002]在煤化工装置中，需要将来自界外的粗合成气(含有H2、CO、H2O等组分)经过一氧化碳变换反应获得满足下游装置加工所需的工艺气体组成，主要的化学反应方程式如下:CO+H2O
→
CO2+H2，该反应为放热反应。传统的工业生产中，大多数采用固定床反应器，操作温度较高，通常催化剂床层热点温度高达430℃，并且在开车过程中容易出现分温现象，导致催化剂的寿命缩短；另外，由于化学平衡限制，单台设备的转化率不高。
[0003]近年来，对于等温反应器的研究成为了热点，并且在工业上逐步得到推广应用，然而公开报道和资料中大多数只针对反应器本身进行研究，针对反应器和汽包以及相关控制系统的报道和研究较少。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于针对现有技术存在的不足之处，提供一种等温变换反应系统，反应器操作温度可以控制最高不超过300℃，从而避免生产过程中发生催化剂床层超温现象，提高催化剂使用寿命，还可以提高单台设备的生产能力，同时可以副产高压蒸汽，提高装置运行效益。本技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0005]一种等温变换反应系统，该系统由等温反应器、汽包和若干仪表和管线构成，所述反应器内部设置有4根换热管束和4个温度计，反应器上部封头设置有粗合成气进口N1和4个饱和蒸汽出口，下部封头设置有管口N2和4个锅炉给水出口；
[0006]所述汽包上设置有锅炉给水进口、高压蒸汽出口、4个锅炉水出口、4个饱和蒸汽进口、压力表管口、就地液位计和液位变送器；
[0007]所述反应器的粗合成气进口与来自界外的粗合成气管道相连，变换气出口与送至界外的变换气管道相连；
[0008]所述反应器的锅炉给水进口和汽包的锅炉给水出口通过管道对应相连，反应器的饱和蒸汽出口和汽包的饱和蒸汽进口通过管道对应相连。
[0009]本技术技术方案中：来自界外的开工蒸汽通过管道与等温反应器的锅炉给水进口。
[0010]本技术技术方案中：所述来自界外的锅炉给水管道依次经过流量计、流量调节阀和汽包的锅炉给水进口相连。
[0011]本技术技术方案中：所述汽包的高压蒸汽出口通过管道依次经过高压蒸汽流量计和压力调节阀后送至界外。
[0012]本技术技术方案中：所述汽包的压力表管口通过引压管与压力变送器相连，压力变送器引出的信号线经过控制器后分为两路，分别与压力调节阀和调节阀相连。
[0013]本技术技术方案中：所述锅炉给水管道上的流量计、高压蒸汽管道上的流量
计和汽包上的液位变送器通过流量控制器、液位控制器及信号线连接，构成三冲量调节系统。
[0014]本技术的有益效果是：该等温变换反应系统，反应器操作温度可以控制，从而避免生产过程中发生催化剂床层超温现象，提高催化剂使用寿命，还可以提高单台设备的生产能力，同时可以副产高压蒸汽，提高装置运行效益。
附图说明
[0015]图1是本技术的整体结构示意图。
[0016]图中：R1
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等温反应器，N1
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粗合成气进口，N2
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变换气出口，N3a～d
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等温反应器的锅炉给水进口，N4a～d
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饱和蒸汽出口，J1～J2
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喷射器，V01
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汽包，N01
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汽包的锅炉给水进口，N02
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高压蒸汽出口,N03a～d
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锅炉给水出口，N04a～d
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饱和蒸汽进口，N05
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压力表管口，FT01
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锅炉给水流量计，FV01
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锅炉给水调节阀，FT02
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高压蒸汽流量计，PV01A～B
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高压蒸汽压力调节阀，PT01
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压力变送器，LT01
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液位变送器，LG01
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就地液位计，PIC01
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流量控制器，LIC01
‑
液位控制器。
具体实施方式
[0017]下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明，但本技术的保护范围不限于此：
[0018]如图1所示，一种等温变换反应系统，该系统由等温反应器(R1)、汽包(V01)和若干仪表和管线构成，所述等温反应器(R1)的内部包括若干催化剂床层和换热管束。反应器(R1)内部设置有4根换热管束和4个温度计，分别为温度计T1、温度计T2、温度计T3和温度计T4，反应器(R1)上部封头设置有管口N1、饱和蒸汽出口N4a、饱和蒸汽出口N4b、饱和蒸汽出口N4c和饱和蒸汽出口N4d，下部封头设置有管口N2、等温反应器的锅炉给水进口N3a、等温反应器的锅炉给水进口N3b、等温反应器的锅炉给水进口N3c和等温反应器的锅炉给水进口N3d。汽包V01上设置有管口汽包的锅炉给水进口N01、汽包的锅炉给水进口N02、锅炉给水出口N03a～d、饱和蒸汽进口N04a～d、N05、N06、就地液位计LG01和液位变送器LT01。
[0019]等温反应器R1的粗合成气进口N1与来自界外的粗合成气管道相连，变换气出口N2与送至界外的变换气管道相连。反应器R1的等温反应器的锅炉给水进口N3a～d和锅炉给水出口N03a～d通过管道对应相连，饱和蒸汽出口N4a～d和汽包的饱和蒸汽进口N04a～d通过管道对应相连。来自界外的开工蒸汽分为两股，其中一股开工蒸汽管道经过喷射器J1与等温反应器的锅炉给水进口N3a～b的出口管道相连，另外一股经过喷射器J2与等温反应器的锅炉给水进口N3c～d的出口管道相连。
[0020]来自界外的锅炉给水管道依次经过锅炉给水流量计FT01、锅炉给水调节阀FV01和汽包V01的汽包的锅炉给水进口N01相连。汽包V01的高压蒸汽出口N02通过管道依次经过高压蒸汽流量计FT02和高压蒸汽压力调节阀PV01B后送至界外。
[0021]所述汽包V01的压力表管口N05通过引压管与压力变送器PT01相连，压力变送器PT01引出的信号线经过控制器PIC01后分为两路，分别与高压蒸汽压力调节阀PV01A和高压蒸汽压力调节阀PV01B相连。所述锅炉给水管道上的锅炉给水流量计FT01和汽包上的液位变送器LT01通过流量控制器FIC01、液位控制器LIC01及信号线连接，构成三冲量调节系统。
[0022]本技术的工作过程为：来自界外的粗合成气从通过管道经管口N1进入反应器R1，并在催化剂床层上发生一氧化碳变换反应，获得的变换气经过管口N2送至界外。来自界外的锅炉给水经过流量计和调节阀后进入汽包V01，锅炉给水从汽包的管口N03a～d进入等温反应器R1下封头管口N3a～d进入换热管束，移除反应热，副产的饱和水蒸气通过反应器R1上封头管口N4a本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等温变换反应系统，其特征在于：该系统由等温反应器(R1)、汽包(V01)和若干仪表和管线构成，所述反应器(R1)内部设置有4根换热管束和4个温度计，反应器(R1)上部封头设置有粗合成气进口N1和4个饱和蒸汽出口，下部封头设置有管口N2和4个锅炉给水出口；所述汽包(V01)上设置有锅炉给水进口(N01)、高压蒸汽出口(N02)、4个锅炉水出口、4个饱和蒸汽进口、压力表管口(N05)、就地液位计(LG01)和液位变送器(LT01)；所述反应器(R1)的粗合成气进口(N1)与来自界外的粗合成气管道相连，变换气出口(N2)与送至界外的变换气管道相连；所述反应器(R1)的锅炉给水进口和汽包的锅炉给水出口通过管道对应相连，反应器(R1)的饱和蒸汽出口和汽包的饱和蒸汽进口通过管道对应相连。2.根据权利要求1所述的等温变换反应系统，其特征在于：来自界外的开工蒸汽通过管道与等温反应器的锅炉给水进口。3.根据权利要求1所述的等温变换反...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰荣亮，马炯，石明学，王靓，吴雄标，阎洁，
申请(专利权)人：中石化南京工程有限公司，
类型：新型
国别省市：