[发明专利]一种粗煤气变换工艺

说明书

本发明提供一种粗煤气变换工艺，具体步骤为：饱和粗煤气进入粗煤气废热锅炉，再进入粗煤气气液分离器，再经粗煤气过热器加热后进入脱毒槽去除杂质，除杂质后进入第一变换炉进行初步变换反应，经变换反应后的变换气分为两路，一路进入变换气第一废热锅炉，另一路进入粗煤气过热器，两路出来的变换气汇合进入变换气第一水分离器，从变换气第一水分离器出来后分成两路，一路进入第二变换炉进行深度变换反应，另一路为第二变换炉旁路，与深度变换后的变换气汇合后进入变换气第二废热锅炉，从变换气第二废热锅炉出来后进入变换气第二水分离器，经气液分离后得到变换气产品。本发明用以解决现有变换工艺能效低，能耗高，变换反应深度难以控制的问题。

技术领域

本发明涉及煤化工技术领域，具体涉及一种粗煤气变换工艺。

背景技术

在全球能源市场供应日趋紧张的背景下，我国煤化工行业迅速发展，煤制甲醇、煤制烯烃、煤制油等工程项目全面启动，已建成和正在建设的项目大概有几百个，相继从国外引进德士古水煤浆气化、壳牌粉煤气化、GSP粉煤气化技术，国内也开发出航天炉粉煤气化、宁煤炉粉煤气化等煤气化工艺。粉煤气化技术对煤质要求低，气化效率高，目前得到了大力的推广应用，但是粉煤气化技术生产的粗煤气CO含量高，一般干基含量达到60%，为了提高粗煤气变换反应的推动力，同时避免甲烷化副反应，目前大多数变换装置采用的是高水气比变换工艺，水/气一般大于1，为了提高水/气，需要向变换炉中通入大量的蒸汽，不仅能耗大，反应的深度也难以控制，容易造成变换炉床层“飞温”的不良结果，同时高水/气也容易造成催化剂性能老化衰减，催化剂寿命缩短，造成生产运行成本提高，难以实现生产装置的长周期稳定运行。公开号为CN101050391A的中国专利文献公开了一种粉煤气化低水/气耐硫变换工艺，变换工艺采用水气比为0.15~0.2的一段低水气比耐硫变换工艺，但未能充分回收变换反应产生的余热，变换反应推动力低，变换深度浅，生产能效低。因此，发明一种低水气比变换工艺，能够有效控制变换反应深度，并且将变换反应产生的余热进行回收利用，有效降低生产能耗，提高能量的转化率，对煤化工装置生产运行意义重大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种粗煤气变换工艺，用以解决现有变换工艺能效低，能耗高，变换反应深度难以控制的问题。具体地，该工艺包括如下步骤：

从煤气化装置出来的饱和粗煤气，首先进入粗煤气废热锅炉，然后进入粗煤气气液分离器，再经粗煤气过热器加热后进入脱毒槽去除杂质，除杂质后进入第一变换炉进行初步变换反应，经变换反应后的变换气分为两路，一路进入变换气第一废热锅炉，另一路进入粗煤气过热器，两路出来的变换气汇合进入变换气第一水分离器，从变换气第一水分离器出来后分成两路，一路进入第二变换炉进行深度变换反应，另外一路为第二变换炉旁路，与深度变换后的变换气汇合后进入变换气第二废热锅炉，从变换气第二废热锅炉出来后进入变换气第二水分离器，经气液分离后得到变换气产品。

进一步地，所述变换工艺为低水气比耐硫变换工艺，水/气体积比为0.3~0.8；

进一步地，进入脱毒槽的粗煤气温度为200~230℃；

进一步地，第一变换炉的床层温度为400~450℃；

进一步地，第二变换炉的入口温度为250~280℃；

进一步地，第二变换炉的床层温度为300~350℃；

进一步地，所述初步变换反应、深度变换反应采用的催化剂是CO耐硫变换催化剂；

进一步地，第二变换炉出口变换气干基CO的含量为8~20mol%；

进一步地，所述初步变换反应、深度变换反应的空速为6000~9000h^-1；