[发明专利]一种低水气低变串饱和塔等温CO变换工艺

摘要

本发明涉及到一种低水气低变串饱和塔等温CO变换工艺，其特征在于包括下述步骤：粗煤气经过气液分离、换热、脱毒后送入预变换炉进行初步的变换反应，控制进入预变换炉的粗煤气水/干气摩尔比为0.19～0.23、温度为200～220℃，出粗煤气预热器的预变混合气进入饱和塔与来自热水塔的工艺循环水逆流接触进行传热传质，预变混合气被增湿提温后送入等温变换炉进行深度变换，出等温变换炉的等温变换气换热后进入热水塔传热传质，回收低位热能。与现有技术相比较，本发明使用等温变换炉替代了至少两级绝热变换炉，减少了变换炉台数，节省了设备投资和催化剂费用，变换流程短，阻力小，能耗低，运行稳定。

主权项

一种低水气低变串饱和塔等温CO变换工艺，其特征在于包括下述步骤：气化工序送来的粗煤气首先进入气液分离器分离出液相后，进入粗煤气预热器与预变混合气换热提温到190℃～230℃，然后和来自管网温度为400℃，压力4.0Mpa的中压过热蒸汽充分混合，进入脱毒槽除去粗煤气中的杂质，控制进入脱毒槽的粗煤气温度为200～220℃、水/干气摩尔比为0.19～0.23；出脱毒槽的粗煤气送入预变换炉进行初步的变换反应，控制进入预变换炉的粗煤气水/干气摩尔比为0.19～0.23、温度为200～220℃，控制预变换炉内催化剂空速为5000～7000，出预变换炉的预变混合气温度为360℃～390℃，CO干基体积含量约为34％～38％；预变混合气先后依次经过变换气加热器、预变换气冷却器和粗煤气预热器，分别与来自饱和塔的预变混合气、来自热水塔的工艺循环水以及来自气液分离器的粗煤气换热回收热量；出粗煤气预热器的预变混合气温度降为165℃～175℃，从饱和塔的下部进入饱和塔；预变混合气在饱和塔内从下向上流动，与来自热水塔的温度为190℃～195℃的工艺循环水逆流接触进行传热传质，从饱和塔底部排出的工艺循环水送回热水塔再次加热循环使用，同时抽出工艺循环水总量的3％～8％去后系统进行汽提，防止有害物质在工艺循环水中累积；预变混合气在饱和塔内被增湿提温，温度达到180℃～190℃，水/干气摩尔比为0.52～0.56。出饱和塔的预变混合气经变换气加热器加热后提温至245℃～250℃后，向预变混合气中补充来自管网的温度为400℃、压力为4.0Mpa的中压过热蒸汽和来自汽包的温度251℃，压力4.0Mpa的中压饱和蒸汽，使预变混合气的温度达到250℃～255℃、水/干气摩尔比为0.88～0.92，然后送入等温变换炉进行深度变换，控制等温变换炉内催化剂空速为1000～3000，等温变换炉内的反应温度为250～270℃；等温变换炉的冷却水入口连接汽包的锅炉给水出口，在等温变换炉冷却水出口副产压力4.0Mpa、温度251℃的中压饱和蒸汽，副产的中压饱和蒸汽返回汽包分离出液相，由汽包顶部送出的中压饱和蒸汽作为变换反应的补充蒸汽混入所述的预变混合气中，从汽包底部排出的液相通过自循环方式进入等温变换炉中循环使用，同时由界区向汽包内补充中压锅炉给水，以维持汽包液位的稳定；出等温变换炉的等温变换气温度为260℃～270℃，CO干基体积含量为0.8％～1.2％，经变换气冷却器冷却至180～190℃，从热水塔底部进入热水塔与来自饱和塔的工艺循环水和从饱和塔上部喷淋下来的工艺冷凝液逆流接触进行传热传质，回收低位热 能；所述工艺循环水与所述工艺冷凝液的摩尔比为7.0～10.0；由热水塔底部流出的工艺循环水温度为170℃～175℃，依次经过变换气冷却器和预变换气冷却器加热提温至190℃～195℃，送回饱和塔；由热水塔顶部送出的温度为150℃～155℃的等温变换气，送入下游工段回收低温余热；上述从热水塔中部进入热水塔的工艺循环水的用量与进入气液分离器的干基粗煤气的摩尔比为4.0～6.0。