[实用新型]一种节省投资的绝热耐硫变换装置

说明书

本实用新型公开了一种节省投资的绝热耐硫变换装置，包括进出口换热器、脱毒槽、耐硫变换反应器、蒸汽过热器以及变换气废锅，所述进出口换热器包括低温段和高温段，所述耐硫变换反应器包括壳体和内部保护筒，所述壳体与内部保护筒之间形成有环隙，所述脱毒槽与耐硫变换反应器的环隙相连，所述耐硫变换反应器的环隙与进出口换热器相连。本实用新型通过将原料气进出口换热器分为低温段和高温段，低温段出口气经过脱毒后，进入耐硫变换反应器的环隙保护壳体，然后进入进出口换热器的高温段，进一步预热后进入耐硫变换反应器发生耐硫变换反应，从而可以大大降低耐硫变换反应器的壳体设计温度，既减小反应器壁厚，又可降低反应器材料选用等级，从而可有效降低设备的投资。

技术领域

本实用新型属于化工技术领域，特别涉及一种可应用于煤制合成氨、甲醇、天然气、乙二醇、制氢等煤制合成气相关的绝热耐硫变换装置。

背景技术

在绝热耐硫变换装置中，耐硫变换反应器是其最为核心的设备，该设备中装填有比较昂贵的耐硫变换催化剂，进该设备的原料气将在催化剂的作用下，主要发生如下反应：

CO+H₂O=CO₂+H₂

上述反应是强放热反应，反应器入口原料气操作温度虽然不算高（通常为200～310℃），但反应器的床层温度高达约420℃（催化剂初期）～450℃（催化剂末期），为充分利用此高温热源，反应器型式通常采用绝热式，一般反应器出口接中压蒸汽过热器，将饱和蒸汽变为过热蒸汽，以提高蒸汽品质，从而使全厂热量利用更为合理。通常绝热耐硫变换反应器外壳的设计温度高达470～480℃，而设备设计压力通常在4.4～9.7MPa，在如此高的设计压力和设计温度下，反应器的壁厚将很厚，板材的采购和加工非常困难，设备材质要求高，设备投资也高，且设备的热量损失也大。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供了一种能够在维持现有高效热量利用的前提下，有效降低设备投资的绝热耐硫变换装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：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、脱毒槽、耐硫变换反应器、蒸汽过热器以及变换气废锅，所述进出口换热器包括低温段和高温段，所述低温段设置有原料气进口、低温原料气出口和变换气出口，所述低温段的低温原料气出口与脱毒槽的进口相连，所述耐硫变换反应器包括壳体和内部保护筒，所述壳体与内部保护筒之间形成有环隙，所述脱毒槽的出口与耐硫变换反应器的环隙相连，所述耐硫变换反应器的环隙与进出口换热器的高温段进口相连，所述高温段的高温原料气出口与内部保护筒的高温原料气入口相连，并在内部保护筒内进行耐硫变化反应，所述内部保护筒的高温变换气出口与蒸汽过热器相连，所述蒸汽过热器与进出口换热器连接，用于对进出口换热器内的原料气进行预热，所述进出口换热器与变换气废锅连接。

本实用新型所述的节省投资的绝热耐硫变换装置，其在所述耐硫变换反应器的下部封头设置有与环隙连通的低温原料气入口，在所述耐硫变换反应器的上部封头设置有与环隙连通的保护气出口，在所述耐硫变换反应器的低温原料气入口主管线上设置有第一阀，副线上设置有第二阀，所述第二阀设置有最小限位，所述第一阀和第二阀并联。

本实用新型所述的节省投资的绝热耐硫变换装置，其所述进出口换热器的低温段和高温段组合在一个设备内，或者所述低温段和高温段分别为两个独立的设备。

本实用新型所述的节省投资的绝热耐硫变换装置，其所述进出口换热器的原料气进口的旁路与脱毒槽的进口连接，用于调节脱毒槽入口气的温度。

本实用新型所述的节省投资的绝热耐硫变换装置，其所述脱毒槽出口的旁路与耐硫变换反应器上部封头的保护气出口管线上的旁路连接，用于调节耐硫变换反应器的环隙保护气气量。