[发明专利]一种利用高温一段转化气预热换热式转化的轻烃制取合成气转化装置及转化工艺

说明书

本发明公开了一种利用高温一段转化气预热换热式转化的轻烃制取合成气转化装置，包括换热式转化炉、方箱式一段炉以及热量回收系统，所述方箱式一段炉由辐射段和对流段组成，对流段的混合气出口与换热式转化炉的管程连通，换热式转化气出口与方箱式一段炉的辐射段相连，辐射段的一段高温转化气出口与换热式转化炉的壳程连通，所述一段转化气出口与热量回收系统相连。本发明的换热式转化炉转化所需热量全部由方箱式一段炉出口高温一段转化气提供，在降低方箱式一段炉辐射段转化负荷的同时，也减少了方箱式一段炉对流段的负荷，可最大限度地降低烃类燃料气的使用，从而降低合成气的生产成本，同时也减少了方箱式一段炉烟气的排放量，具有一定的环保优势。

技术领域

本发明属于化工技术领域，特别涉及一种可应用于乙二醇、甲醇、制氢等装置的轻烃蒸汽转化装置及转化工艺。

背景技术

采用轻烃蒸汽转化工艺生产的合成气被广泛用于制氢、生产乙二醇和甲醇等装置中，这样的转化工艺具有流程短、投资省、环境友好、操作简单的特点，但随着轻烃价格的上涨，合成气的生产成本越来越高，已成为制约工厂经济性的重要因素，如何降低合成气的生产成本成为了轻烃蒸汽制取合成气转化工艺的研究重点。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供了一种能够利用高温一段转化气预热换热式转化的轻烃制取合成气转化装置及转化工艺。

本发明的技术方案是这样实现的：一种利用高温一段转化气预热换热式转化的轻烃制取合成气转化装置，其特征在于：包括换热式转化炉、方箱式一段炉以及热量回收系统，所述方箱式一段炉由辐射段和对流段组成，所述方箱式一段炉的对流段设置有混合气入口和混合气出口，所述对流段的混合气出口与换热式转化炉的管程连通，所述换热式转化炉顶部设置有与换热式转化炉的管程连通的换热式转化气出口，所述换热式转化气出口与方箱式一段炉的辐射段相连，所述辐射段的一段高温转化气出口与换热式转化炉的壳程连通，所述换热式转化炉侧面设置有与换热式转化炉的壳程连通的一段转化气出口，所述一段转化气出口与热量回收系统相连。

本发明所述的利用高温一段转化气预热换热式转化的轻烃制取合成气转化装置，其所述方箱式一段炉的对流段内设置有多组盘管，所述多组盘管的预热热源为辐射段排放的高温烟气，所述对流段设置有低温烟气排放口。

本发明所述的利用高温一段转化气预热换热式转化的轻烃制取合成气转化装置的转化工艺，其特征在于：脱硫后的轻烃气和水蒸汽的混合气首先经方箱式一段炉中对流段的混合气预热盘管预热，得到预热后的混合气A；

混合气A进入换热式转化炉的管程，在换热式转化炉的换热管中发生部分轻烃蒸汽转化反应，得到转化气B，换热式转化炉的操作温度为500～750℃；

转化气B直接进入方箱式一段炉中辐射段的各转化管，发生轻烃蒸汽转化深度反应，得到一段高温转化气C，方箱式一段炉的操作温度为800～950℃；

一段高温转化气C首先进入换热式转化炉的壳程，为其提供转化所需热量后得到一段转化气D；

一段转化气D进入热量回收系统，得到转化气E，最后送到下游装置。

本发明所述的利用高温一段转化气预热换热式转化的轻烃制取合成气转化工艺，其方箱式一段炉的辐射段产生的高温烟气用于对流段中各盘管的预热热源，降温后的低温烟气排出对流段。

本发明的换热式转化炉转化所需热量全部由方箱式一段炉出口高温一段转化气提供，在降低方箱式一段炉辐射段转化负荷的同时，也减少了方箱式一段炉对流段的负荷，可最大限度地降低烃类燃料气的使用，从而降低合成气的生产成本，同时也减少了方箱式一段炉烟气的排放量，具有一定的环保优势。

附图说明

图1是本发明的流程示意图。

图中标记：1为换热式转化炉，2为方箱式一段炉，3为热量回收系统，4为辐射段，5为对流段。