[发明专利]一种SMR装置利用蒸汽预热合成气减少积碳的系统

说明书

本发明涉及一种SMR装置利用蒸汽预热合成气减少积碳的系统，包括高温变换反应器、合成气预热器、低压蒸汽管线、高压蒸汽管线、合成气管线、凝液回收管线，所述合成气预热器含有两条换热通道，第一条换热通道的入口与低压蒸汽管线相连，第一条换热通道的出口与凝液回收管线相连，第二条换热通道的入口与合成气管线相连，第二条换热通道的出口与合成气预热后管线相连，所述合成气预热后管线与高压蒸汽管线交汇后进入高温变换反应器。与现有技术相比，本发明利用低压蒸汽先将合成气用蒸汽预热至100～200℃，再另外向合成气管道引入高压蒸汽混合后进入高温变换反应器，抑制积碳反应的产生。

技术领域

本发明涉及SMR装置，尤其是涉及一种SMR装置利用蒸汽预热合成气减少积碳的系统。

背景技术

SMR装置是利用天然气与蒸汽重整反应制氢的装置，反应方程式如下：

C_nH_m+n H₂O→n CO+(n+m/2)H₂

CO+H₂O→CO₂+H₂

转化炉进口温度控制在550～650℃，出口温度控制在800～900℃。

在这高温下，大部分进料中的碳氢化合物转变为CO，对于制氢装置，需要将CO经过高温变换制取氢气。反应方程式如下：

CO+H₂O→CO₂+H₂

高温变换反应器进口温度控制在300～350℃，出口温度控制在400～500℃。

在HYCO工厂中，为了更多的制取氢气，会在高温变换反应器进口增加一路合成气进气管线，利用高温变换反应器多制取氢气。合成气进入高温变换反应器需要进行预热，通常是利用SMR废热回收段进行预热，合成气预热器出口温度控制在250～300℃。而预热的过程往往会发生积碳反应，反应方程式如下：

2CO→C+CO₂

碳粉会在高温变换反应器催化剂上附着，并影响催化剂活性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种SMR装置利用蒸汽预热合成气减少积碳的系统。

本发明利用低压蒸汽先将合成气用蒸汽预热至100～200℃，再另外向合成气管道引入高压蒸汽混合后进入高温变换反应器，抑制积碳反应的产生。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种SMR装置利用蒸汽预热合成气减少积碳的系统，包括高温变换反应器、合成气预热器、低压蒸汽管线、高压蒸汽管线、合成气管线、凝液回收管线，

所述合成气预热器含有两条换热通道，第一条换热通道的入口与低压蒸汽管线相连，第一条换热通道的出口与凝液回收管线相连，第二条换热通道的入口与合成气管线相连，第二条换热通道的出口与合成气预热后管线相连，所述合成气预热后管线与高压蒸汽管线交汇后进入高温变换反应器。

所述高温变换反应器包括上端的入口与下端的出口，所述合成气预热后管线与高压蒸汽管线交汇后进入高温变换反应器的入口。

所述高温变换反应器的出口与反应气管线相连，所述反应气管线用于将高温变换反应后产物输出。

所述高温变换反应器的进口还与反应气回流管线相连，所述反应气回流管线用于将部分高温变换反应后产物回流至高温变换反应器。

所述低压蒸汽管线上设有手阀、调节阀与流量计。

所述高压蒸汽管线上设有手阀、调节阀与流量计。