[发明专利]水煤气变换系统及其预热方法

说明书

本发明涉及煤化工领域，具体地涉及一种水煤气变换系统及其预热方法。一种水煤气变换系统，包括配气管线，配气管线上串接有预变炉组件，预变炉组件包括预变炉，预变炉包括炉壳和设置在炉壳内的用于水解羰基硫的第一催化剂，炉壳的两端分别设置有进气口和出气口，以使得由进气口进入的原料气穿过第一催化剂后由出气口排出。本发明的水煤气变换系统，预变炉的炉壳内含有用于水解羰基硫的第一催化剂，避免羰基硫随着水煤气进入后续工艺流程，降低后续低温甲醇洗系统对于羰基硫的吸收及再生负荷，进而减少净化气总硫的含量，同时避免低温甲醇洗再生酸性气中高含量的羰基硫进入硫回收系统，降低尾气加氢反应器的负荷，提高硫回收装置的稳定性。

技术领域

本发明涉及煤化工领域，具体地涉及一种水煤气变换系统及其预热方法。

背景技术

煤制烯烃作为煤炭清洁高效利用项目，目前国内已有多家企业建成投产。由于煤制烯烃在合成甲醇的过程中需要的氢碳比为2.05～2.15，因此变换装置为满足此需求设计为部分变换，但在实际生产运行过程中发现低温甲醇洗系统净化气会出现硫超标，同时低温甲醇洗再生系统积灰比较严重。经过对净化气硫超标原因进行分析，发现羰基硫在其中含量较高。由于变换装置采用部分变换，有大约45％粗水煤气需要参与系统氢碳比的调整，未经过变换炉，只经过废热回收后与变换气混合进入低温甲醇洗装置，这样会造成低温甲醇洗系统对于羰基硫的吸收及再生负荷增加，进而影响净化气总硫的指标，同时低温甲醇洗再生酸性气中羰基硫含量较高，进入硫回收系统，增加尾气加氢反应器的负荷，影响硫回收装置稳定生产。

变换装置由于有45％的粗水煤气未经过变换炉，当气化装置进行开停车，或者负荷大幅度波动的情况下会使大量的煤灰带入低温甲醇洗系统，造成低温甲醇洗系统换热器管束堵塞或者换热效果降低，另外还会造成低温甲醇洗各机泵，尤其再生系统的机泵出现入口过滤网堵塞，频繁清洗滤网，不利于低温甲醇洗的稳定生产。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的现有配气管线没有除羰基硫的装置导致后续工艺污染严重的问题。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种水煤气变换系统，包括配气管线，所述配气管线上串接有预变炉组件，所述预变炉组件包括预变炉，所述预变炉包括炉壳和设置在炉壳内的用于水解羰基硫的第一催化剂，所述炉壳的两端分别设置有进气口和出气口，以使得由所述进气口进入的原料气穿过所述第一催化剂后由所述出气口排出。

优选的，所述第一催化剂包括在所述炉壳轴向内部依次设置的混合催化剂和用于水解羰基硫变换原料气的变换催化剂，所述混合催化剂包括羰基硫水解催化剂和除氧催化剂。

优选的，所述预变炉包括在所述炉壳轴向夹设所述混合催化剂、所述变换催化剂的瓷球。

优选的，所述瓷球远离所述第一催化剂的一端设置有用于固定所述瓷球的铁丝网。

优选的，所述预变炉组件包括第一管壳式换热器和所述预变炉，所述第一管壳式换热器的第一管程出料口与所述进气口相连通，所述第一管程式换热器的第一壳程进料口与所述出气口相连通，所述预变炉组件设置为通过第一管程进料口、第一壳程出料口串接在所述配气管线上。

优选的，所述预变炉组件包括换热器旁路管线和预变炉旁路管线，所述换热器旁路管线两端分别与所述第一管程进料口、所述第一管程出料口相连通，所述预变炉旁路管线两端分别与所述进气口、所述出气口相连通，所述换热器旁路管线上设置有换热器旁路管线阀，所述预变炉旁路管线上设置有预变炉旁路管线阀，所述第一管程出料口设置有第一管程出料口阀。

优选的，所述水煤气变换系统包括依次连通的原料气处理装置、原料气变换装置、废热处理组件和洗氨塔，所述原料气变换装置包括并接的变换管线和所述配气管线。

优选的，所述配气管线包括配气除杂设备，所述配气除杂设备包括第一废热处理装置和所述预变炉组件。