[发明专利]一种节省投资的绝热耐硫变换装置及变换工艺

权利要求书

1.一种节省投资的绝热耐硫变换装置，其特征在于：包括进出口换热器（1）、脱毒槽（2）、耐硫变换反应器（3）、蒸汽过热器（4）以及变换气废锅（5），所述进出口换热器（1）包括低温段（1a）和高温段（1b），所述低温段（1a）设置有原料气进口、低温原料气出口和变换气出口，所述低温段（1a）的低温原料气出口与脱毒槽（2）的进口相连，所述耐硫变换反应器（3）包括壳体（17）和内部保护筒（18），所述壳体（17）与内部保护筒（18）之间形成有环隙（6），所述脱毒槽（2）的出口与耐硫变换反应器（3）的环隙（4）相连，所述耐硫变换反应器（3）的环隙（6）与进出口换热器（1）的高温段（1b）进口相连，所述高温段（1b）的高温原料气出口与内部保护筒（18）的高温原料气入口（7）相连，并在内部保护筒（18）内进行耐硫变化反应，所述内部保护筒（18）的高温变换气出口（8）与蒸汽过热器（4）相连，所述蒸汽过热器（4）与进出口换热器（1）连接，用于对进出口换热器（1）内的原料气进行预热，所述进出口换热器（1）与变换气废锅（5）连接。

2.根据权利要求1所述的节省投资的绝热耐硫变换装置，其特征在于：在所述耐硫变换反应器（3）的下部封头设置有与环隙（6）连通的低温原料气入口（9），在所述耐硫变换反应器（3）的上部封头设置有与环隙（6）连通的保护气出口（10），在所述耐硫变换反应器（3）的低温原料气入口（9）主管线上设置有第一阀（11），副线上设置有第二阀（12），所述第二阀（12）设置有最小限位，所述第一阀（11）和第二阀（12）并联。

3.根据权利要求1所述的节省投资的绝热耐硫变换装置，其特征在于：所述进出口换热器（1）的低温段（1a）和高温段（1b）组合在一个设备内，或者所述低温段（1a）和高温段（1b）分别为两个独立的设备。

4.根据权利要求1所述的节省投资的绝热耐硫变换装置，其特征在于：所述进出口换热器（1）的原料气进口的旁路与脱毒槽（2）的进口连接，用于调节脱毒槽（2）入口气的温度。

5.根据权利要求4所述的节省投资的绝热耐硫变换装置，其特征在于：所述脱毒槽（2）出口的旁路与耐硫变换反应器（3）上部封头的保护气出口（10）管线上的旁路连接，用于调节耐硫变换反应器（3）的环隙保护气气量。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的节省投资的绝热耐硫变换装置，其特征在于：在所述内部保护筒（18）顶部设置有气体分布器（13），所述气体分布器（13）与高温原料气入口（7）连通，在所述内部保护筒（18）内设置有催化剂床层（14），反应后的气体进入气体收集器（15），所述气体收集器（15）与高温变换气出口（8）连通。

7.根据权利要求6所述的节省投资的绝热耐硫变换装置，其特征在于：在所述内部保护筒（18）内设置有轴向催化剂床层（14a），在所述轴向催化剂床层（14a）中装填有耐硫变换催化剂，在所述轴向催化剂床层（14a）上、下端装填有耐火球（16），所述气体收集器（15）设置在内部保护筒（18）底部。

8.根据权利要求6所述的节省投资的绝热耐硫变换装置，其特征在于：在所述内部保护筒（18）内设置有径向催化剂床层（14b），在所述径向催化剂床层（14b）中装填有耐硫变换催化剂，在所述径向催化剂床层（14b）中间设置有与径向催化剂床层（14b）对应连通的气体收集器（15），所述气体收集器（15）上端为封闭结构，其下端与高温变换气出口（8）连通。

9.根据权利要求8所述的节省投资的绝热耐硫变换装置，其特征在于：在所述径向催化剂床层（14b）中采用分段装填催化剂，其上段装填保护剂或没有活性的催化剂，下段装填耐硫变换催化剂，在所述径向催化剂床层（14b）下端装填有耐火球（16）。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的节省投资的绝热耐硫变换装置的变换工艺，其特征在于：原料气首先进入进出口换热器的低温段，经初步预热后得到原料气A；

原料气A进入脱毒槽，脱除原料气中的毒物，得到原料气B；

原料气B通过低温原料气入口送入耐硫变换反应器的环隙，保护耐硫变换反应器的壳体后，通过耐硫变换反应器上部封头的保护气出口送入进出口换热器的高温段，经进一步预热后得到原料气C；

原料气C通过高温原料气入口进入耐硫变换反应器顶部入口气体分布器，经分布后，流过耐硫变换反应器的催化剂床层，发生耐硫变换反应，得到高温变换气D；

高温变换气D通过高温变换气出口出耐硫变换反应器，然后进入蒸汽过热器提高蒸汽品位后，得到变换气E；

变换气E送入进出口换热器，先进入高温段，再进入低温段，用作原料气的预热热源，得到变换气F；

变换气F再进入变换气废锅，副产中压蒸汽后得到变换气G，变换气G送下游装置进一步处理。