[发明专利]配套甲醇合成的CO变换工艺

摘要

本发明涉及到配套甲醇合成的CO变换工艺，其特征在于包括下述步骤：粗煤气首先进入低压蒸汽发生器降温并分液调节水气比，分液后的粗煤气分为两股，一股约40％～45％作为非变换气，剩余作为第二股依次经过提温、脱毒后再次分股进入并联的气冷变换炉和等温变换炉分别进行等温变换，并回收热量，之后与第一股非变换气混合后作为合成气，控制合成气中H2与CO的摩尔比控制在2.1～2.3。本发明副产中压及低压过热蒸汽，气冷变换炉利用中压蒸汽作为冷媒。本发明仅采用多次分股的变换方法，流程短，变换炉尺寸小，无超温风险，副产中压蒸汽压力波动小，系统运行更稳定。

主权项

1.配套甲醇合成的CO变换工艺，包括等温变换炉，所述等温变换炉中设有多根换热管，所述换热管的入口通过锅炉水管道连接汽包的锅炉水出口，各所述换热管的出口通过蒸汽回收管道连接所述汽包的蒸汽入口；其特征在于：所述换热管包括由多根第一换热管组成的第一换热管组和多根第二换热管组成对第二组换热管；各第一换热管的内腔横截面的面积之和为各第二换热管内腔的横截面的面积之和的15～60％；各所述第一换热管的入口连接第一锅炉水管道，各所述第二换热管的入口连接第二锅炉水管道；所述第一锅炉水管道上设有阀门；第一锅炉水管道和第二锅炉水管道连接汽包的锅炉水出口；上游煤气化工序送来的230℃～260℃，5.6MPaG～6.6MPaG，CO干基含量40v％～50v％的粗煤气降低至210℃～230℃，分离出液相后分为两股；占粗煤气总量40v％～45v％的第一股粗煤气作为非变换气直接送下游，剩余的55v％～60v％作为第二股粗煤气进入粗煤气预热器与变换气换热提温至250℃～265℃、水/干气摩尔比为0.6～0.8，然后进入脱毒槽脱毒，脱毒后的粗煤气分成第一支路和第二支路，分别进入等温变换炉和气冷变换炉；占第二股粗煤气总量30v％～35v％的第一支路进入等温变换炉内进行等温变换，控制等温变换炉进出、口温升为30℃；等温变换炉出口变换气温度为280℃～295℃、CO干基含量3.5v％～5v％、水/干气摩尔比0.2～0.3；汽包内的锅炉水同时进入第一组换热管和第二组换热管，与催化剂床层的反应热换热，生成4.0～5.5MPaG、温度为250～270℃的中压饱和蒸汽；剩余的65v％～70v％的第二股粗煤气作为第二支路进入气冷变换炉进行变换；汽包内的中压饱和蒸汽和来自中压蒸汽发生器的中压饱和蒸汽作为取热介质进入气冷反应器，与催化剂床层的反应热换热，得到温度为400℃的中压过热蒸汽，送去蒸汽管网；气冷变换炉出口变换气温度为400℃～415℃、CO干基含量8v％～12v％、水/干气摩尔比0.25～0.35；气冷变换炉出口的变换气进入中压蒸汽发生器，与中压锅炉水换热，副产的压力4.0～5.5MPaG、温度为250～270℃的饱和中压蒸汽作为取热介质进入气冷变换炉；出气冷变换炉的变换气温度降至280℃～300℃，与等温变换炉出口变换气汇合；汇合后的变换气进入粗煤气换热器与第二股粗煤气换热至250～280℃，继续回收热量后与第一股粗煤气汇合，作为合成气送下游甲醇合成工序；控制合成气中H2与CO的摩尔比为2.1～2.3；装置运行过程中，在线监测等温变换炉出口变换气CO干基体积含量，当等温变换炉出口变换气CO干基含量大于5v％时，将第二股粗煤气换热至265℃～280℃，脱毒后的第一支路和第二支路分别送至等温变换炉和气冷变换炉，并关闭第一锅炉水管道上的阀门，第一组换热管不工作，汽包内的锅炉水仅进入第二组换热管，第二组换热管内的锅炉水与催化剂床层的反应热换热，生成压力为4.0～5.5MPaG、温度为250～270℃的中压饱和蒸汽返回所述汽包；等温变换炉出口变换气温度为295～310℃、CO干基含量3.5v％～5v％、水/干气摩尔比0.2～0.3；气冷变换炉出口变换气出口温度为415℃～430℃、CO干基含量8v％～12v％、水/干气摩尔比0.25～0.35。