合成气变换设备制造技术

本实用新型专利技术涉及合成气变换设备，其包括内部铺设有催化剂的两台变换反应器，各变换反应器具有用于测量该变换反应器的床层压差的测压机构，用于引入空气至各变换反应器中以使所述催化剂发生烧炭反应而再生的气体引入装置，该气体引入装置通过引入管线分别与所述两台变换反应器的出口端连通。还包括分别与所述两台变换反应器的入口端连通的两条分支排出管线、与该两条分支排出管线连通的总排出管线以及监测由该总排出管线排出的二氧化碳的浓度的二氧化碳分析仪。在所述分支排出管线内设有阀门，该阀门用于响应所述测压机构的输出信号接通该分支排出管线且响应该二氧化碳分析仪的输出信号关断该分支排出管线。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

Syngas conversion equipment

The utility model relates to a synthesis gas conversion device, which comprises two internal laying reactor with catalyst, the reactor has for the measurement of the pressure measuring mechanism of reactor bed pressure differential, for introducing air to the reactor so that the catalyst reaction and regeneration of the burning gas introducing device the gas introducing device, connected through the introduction of pipeline are respectively connected with the two reactor outlet. Also includes two branches connected respectively with the two reactor entrance end of the discharge pipe, and the two branches of the total discharge discharge pipeline and monitored by the total concentration of carbon dioxide analyzer carbon dioxide discharged from the discharge pipe communicated with the pipeline. In the discharge pipe is arranged in the valve branch, in response to turning on an output signal of the pressure measuring mechanism of the discharge pipe and the branch in response to the carbon dioxide output signal analyzer off the branch line to the discharge valve.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及煤炭气化制取合成气领域，尤其涉及合成气变换设备。
技术介绍
我国煤化工产业发展迅速，煤炭气化制取合成气技术已经成熟。在绝大多数应用煤炭气化技术制取合成气过程中，都需要利用合成气变换反应装置将合成气中的氢气和一氧化碳的比值进行调整。当前，低温耐硫耐油变换工艺以其领先的技术优势逐渐成为主流。在低温耐硫耐油变换工艺流程中，会设置两个变换反应器。变换反应器用来预先对合成气进行部分变换，并通过催化剂上部的瓷球对合成气带入的杂质进行过滤。在合成气变换反应过程中，合成气中的烃与变换反应器中的催化剂接触而完成烃转化过程。随着反应的进行，大量称为焦炭的高含碳材料沉积在催化剂上而导致催化剂结焦或碳化。这种结焦或碳化的催化剂通常称为“废催化剂”。顾名思义，“废催化剂”会影响催化反应继续进行，导致合成气变换效率降低。催化剂结焦或碳化程度较深时，导致催化剂失去活性，阻止反合成气变换应继续进行，影响生产。因而，通常会在变换反应器中通过通入氧气、在高温条件下燃烧掉催化剂表面的焦炭实现催化剂的再生。这是不可或缺的重要步骤。催化剂再生反应会生成大量的CO2，往往由人工监测CO2的浓度，当浓度符合标准时，人工地及时停止通入氧气，中断催化剂再生反应，重新执行合成气变换反应的操作。这会消耗大量的人工精力，甚至威胁 到执行监测任务的人员的健康。
技术实现思路
本技术的目的是提供能够自动监测催化剂再生生成的CO2浓度的合成气变换设备。根据本技术的合成气变换设备包括内部铺设有催化剂的两台变换反应器，各变换反应器具有用于测量变换反应器的床层压差的测压机构，用于引入空气至各变换反应器中以使催化剂发生烧炭反应而再生的气体引入装置，该气体引入装置通过引入管线分别与两台变换反应器的出口端连通。上述设备还包括分别与两台变换反应器的入口端连通的两条分支排出管线和与这两条分支管线连通的总排出管线以及监测由该总排出管线排出的二氧化碳的浓度的二氧化碳分析仪。在各分支排出管线内设有阀门，该阀门用于响应测压机构的输出信号接通该分支排出管线并且响应该二氧化碳分析仪的输出信号关断该分支排出管线。根据本技术的合成气变换设备可以做到不需要停机就能对催化剂进行再生反应，既保证了合成气变换的连续进行，又极大提高了生产效率。另外，避免使用人工监测，解决了大量消耗人力以及可能造成人身伤害的问题。作为上述技术方案的优化，根据本技术的合成气变换设备还包括用于接收测压机构的输出信号和二氧化碳分析仪的输出信号从而控制所述阀门的控制设备。优选地，气体引入装置可以是蒸汽引射器，该蒸汽引射器与用于引入蒸汽的蒸汽引入管线连通并与用于引入空气的空气引入管线连通。还可以想到，在蒸汽引入管线内设有蒸汽入口阀，而且在空气引入管线内设有空气入口阀。优选地，可以在蒸汽引射器和空气入口阀之间设有空气过滤器。优选地，二氧化碳分析仪是红外光学式二氧化碳分析仪。优选地，本技术的合成气变换设备还包括设置在变换反应器中的催化剂冷却器。附图说明图1是根据本技术的合成气变换设备的示意图。具体实施方式以下，结合图1详细说明根据本技术的合成气变换设备。为了解决在
技术介绍
中提到的监测二氧化碳浓度耗费大量人工的问题，本技术提供一种在图中用附图标记100表示的合成气变换设备。根据本技术的合成气变换设备100包括内部铺设催化剂的两台变换反应器A和B，其中各变换反应器A、B具有用于测量变换反应器的床层压差的测压机构，以及用于引入空气至各变换反应器A和B中以使所述催化剂发生烧炭反应而再生的气体引入装置C，该气体引入装置通过引入管线分别与两台变换反应器A和B的出口端A2和B2连通。合成气变换设备100还包括分别与两台变换反应器A和B的入口端Al和BI连通的两条分支排出管线20a和20b、与该两条分支排出管线连通的总排出管线20以及监测由该总排出管线排出的二氧化碳的浓度的二氧化碳分析仪E。在分支排出管线20a和20b内分别设有阀门2和阀门4。其中，阀门2用于响应所述测压机构的输出信号接通分支排出管线20a并且响应二氧化碳分析仪E的输出信号关断分支排出管线20a，阀门4用于响应所述测压机构的输出信号接通分支排出管线20b并且响应二氧化碳分析仪E的输出信号关断分支排出管线20b。其中，所述催化剂是在煤气制合成气
中常规的催化剂。在合成气变换反应开始之前，即利用反应器A和B中的催化剂对合成气中的氢气和一氧化碳的比值进行调整之前，合成气首先从总输入管线40输入，经分支输入管线40a以及反应器A的入口端Al进入反应器A，或经分支输入管线40b以及反应器B的入口端BI进入反应器B。随着合成气变换反应的进行，在反应器A或反应器B内会出现压差变化，压差变化反应出催化剂的结焦或碳化程度。当压差变化明显时，所述测压机构将会形成输出信号。可以理解，测压机构可以包含例如压力传感器、压强传感器以及能感应该反应器内的压差变化并将这种变化转换成输出信号的任何已知的装置。随后，该输出信号触发自动控制程序。同样可以理解，该输出信号的形成及其触发自动控制程序的方式可以是公知的任何方式，例如如前所述通过包括传感器在内的装置或机构来实现。例如，如果变换反应器A中的压差符合判断要求，则触发所述自动控制程序，该自动控制程序会发出 指令断开需要进行催化剂再生的变换反应器A与合成气的连通。此时，煤炭气化生成的合成气通过总输入管线40和分支输入管线40b进入变换反应器B的入口端BI，经过与催化剂反应生成的合格气体经变换反应器B的出口端B2从总输出管线50排出。此外，用于通入空气使催化剂发生烧炭反应而再生的气体引入装置C经总引入管线30和分支引入管线30a与变换反应器A的出口端A2连通。自动控制程序发出指令，打开蒸汽入口阀9，经蒸汽引入管线C I引入蒸汽，首先对反应器A中催化剂床层进行吹扫除尘。然后，发出指令关闭蒸汽入口阀9，同时打开空气入口阀10，经总引入管线30和分支引入管线30a向反应器A中通入空气(氧气)进行催化剂烧炭反应，即催化剂再生反应。在变换反应器A中经催化剂再生反应生成的二氧化碳经该变换反应器的入口端Al从分支排出管线20a和总排出管线20排出。在总排出管线20内，设有监测自总排出管线20排出的二氧化碳的浓度的二氧化碳分析仪E。二氧化碳分析仪E通过总排出管线20以及分支排出管20a和20b分别与两台反应器A和B的入口端Al和BI连通。在分支排出管线20a和20b内分别设有阀门2和阀门4，它们用于响应所述测压机构的输出信号接通分支排出管线20a和20b，并且响应二氧化碳分析仪E的输出信号关断分支排出管线20a和20b。二氧化碳分析仪E能够将二氧化碳浓度符合标准的信号发送给所述自动控制程序，如前所述，这能以任何已知的方式实现，从而停止反应器A或B内的催化剂再生反应。因此，当二氧化碳分析仪E监测到总排出管线20内的二氧化碳浓度符合标准时，形成输出信号来表明变换反应器A中的催化剂已完成再生反应，并将该输出信号发送给所述自动控制程序。自动控制程序在收到该输出信号后发出断开气体通入装置C与变换反应器A的连通，以停止向该变换反应器中通入空气(氧气)。这是通过依次关闭空气引入管线C2内的空气入口阀10、分支引 入管线30a内的阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合成气变换设备，包括：内部铺设有催化剂的两台变换反应器(A,B)，各变换反应器具有用于测量该变换反应器的催化剂床层压差的测压机构；用于引入空气至各变换反应器(A,B)中以使所述催化剂发生烧炭反应而再生的气体引入装置(C)，该气体引入装置通过引入管线分别与所述两台变换反应器(A,B)的出口端(A2,B2)连通；其特征在于，还包括分别与所述两台变换反应器(A,B)的入口端(A1,B1)连通的两条分支排出管线(20a,20b)、与该两条分支排出管线连通的总排出管线(20)以及监测由该总排出管线排出的二氧化碳的浓度的二氧化碳分析仪(E)，其中在所述分支排出管线(20a,20b)内分别设有阀门(2,4)，该阀门(2,4)响应所述测压机构的输出信号接通该分支排出管线(20a,20b)并且响应该二氧化碳分析仪(E)的输出信号关断该分支排出管线(20a,20b)。

【技术特征摘要】
1.一种合成气变换设备，包括: 内部铺设有催化剂的两台变换反应器(A，B)，各变换反应器具有用于测量该变换反应器的催化剂床层压差的测压机构； 用于引入空气至各变换反应器(A，B)中以使所述催化剂发生烧炭反应而再生的气体引入装置(C)，该气体引入装置通过引入管线分别与所述两台变换反应器(A，B)的出口端(A2, B2)连通； 其特征在于，还包括分别与所述两台变换反应器(A，B)的入口端(A1，B1)连通的两条分支排出管线(20a，20b)、与该两条分支排出管线连通的总排出管线(20)以及监测由该总排出管线排出的二氧化碳的浓度的二氧化碳分析仪(E)，其中在所述分支排出管线(20a, 20b)内分别设有阀门(2，4)，该阀门(2,4)响应所述测压机构的输出信号接通该分支排出管线(20a，20b)并且响应该二氧化碳分析仪(E)的输出信号关断该分支排出管线(20a, 20b) ο2.根据权利要求1所述的合成气变换设备，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：武蒙，
申请(专利权)人：内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：