[发明专利]变换工艺流程中利用水煤气潜热副产过热蒸汽的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种变换工艺流程中利用水煤气潜热副产过热蒸汽的方法。

背景技术

水煤气气体变换工艺的主要反应如下：

CO+H₂O→CO₂+H₂+Q

按照与脱硫工序的先后顺序分为：耐硫变换和普通变换。

在水煤浆加压气化气体变换工艺中，一般都选择耐硫变换。耐硫变换工艺是七十年代开发成功的新净化流程的重要组成都分。耐硫变换工艺的基本构成是将含有硫化物的粗原料气先进行CO变换，然后进行脱除硫化物与部分CO₂。耐硫变换可以简化工艺流程，由原来的三次脱硫、二次变换、二次脱碳改为一次变换、一次脱硫、一次脱碳。耐硫变换起始反应温度180～200℃.有利于变换平衡.在实际变换过程控制最终温度约200℃时，可使CO变换率达到99％.变换气中残留CO在0.30％～0.40％Vol(干)。

按照变换反应的反应温度分为：中温变换和低温变换。其典型流程有以下两种：

中温变换流程：传统的变换流程为中温变换工艺，流程中一般设置1台变换炉，炉内分二段或三段装填Fe-Cr系催化剂，德士古气从上至下依次通过各段催化剂后即完成变换过程，其主要工艺参数：进口温度～300℃，变换炉出口温度～450℃，催化剂床空速～500h^-1，出口CO含量～3％。此变换流程对于德士古气制甲醇较适合。

中串低变换流程：利用Co-Mo系催化剂低温活性好的性能开发了部分低温变换工艺，根据催化剂的低温性能，低变炉(段)入口气体温度一般可控制在180～230℃，出口在210～260℃。此变换流程对制合成氨有利。

按照入变换炉的水气比的大小分为：全变换和部分变换。

当变换炉的水汽比＞1时，称为全变换；当水气比＜1时称为部分变换。对于德士古气制甲醇的变换工艺来说，因此也就分为全部气体部分变换流程和部分气体全变换流程。采用全部气体部分变换不仅可调节氢碳比及CO₂/CO比，而且使有机硫转化为易脱除的无机硫。如果采用部分气体全变换流程能够根据气体成分变化方便地调节氢碳比，而且变换炉操作比较稳定，缺点是不经变换炉的原料气中所含的有机硫未被转化，会增加后续脱硫和水解的难度。

无论何种变换工艺传统的换热方式是利用变换炉出口的高温变换气直接加热锅炉给水或加热变换装置以外来的饱和蒸汽或其它工艺介质，在水煤气进入变换炉之前并未利用自身潜热产生饱和蒸汽，常常造成整个工艺系统低品位蒸汽富余，能耗增加，能源利用不合理的局面。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种变换工艺流程中利用水煤气潜热副产过热蒸汽的方法。

本发明变换工艺流程中利用水煤气潜热副产过热蒸汽的方法，利用水煤气潜热加热锅炉水生产饱和蒸汽，然后水煤气进入变换炉进行气体变换反应，利用变换炉出口的高温变换气加热饱和蒸汽供用户使用。

作为本发明的优选实施例，所述加热锅炉水的水煤气首先经过煤气水分离器分离出微小颗粒粉尘及少量冷凝液后再加热锅炉水；

作为本发明的优选实施例，所述锅炉水经锅炉给水加热器加热后再利用水煤气潜热对其进行加热；

作为本发明的优选实施例，所述饱和蒸汽富余送入低等级蒸汽管网；

作为本发明的优选实施例，所述饱和蒸汽不足从蒸汽外管网引入，或利用变换气余热加热其它工艺介质。

本发明变换工艺流程中利用水煤气潜热副产过热蒸汽的方法至少具有以下优点：本发明利用水煤气的潜热加热锅炉给水产生饱和蒸汽，而后通过变换反应热热加热工艺过程中的饱和蒸汽成为过热蒸汽，达到其它单元装置需要过热蒸汽的品质要求，更加有效的利用变换反应过程中副产的余热，减少低品位热能的产生，达到节能降耗，实现能源综合利用的目的。

具体实施方式