[发明专利]一种配套甲醇合成的高CO等温变换工艺

摘要

本发明涉及到一种配套甲醇合成的高CO等温变换工艺，包括等温变换炉，等温变换炉内设有两组换热管；来自煤气化工段的粗煤气分为两股，第一股作为非变换气，第二股作为变换气炉；装置运行前期，第二股粗煤气换热至250℃～265℃后进入等温变换炉，两组换热管同时工作，等温变换炉出口变换气温度为280～295℃；装置运行后期，第二股粗煤气换热至265～280℃进入等温变换炉，等温变换炉出口变换气温度为295～310℃；变换气回收热量后与第一股粗煤气并流后送去甲醇合成装置。本发明通过后期改变换热面积来满足衰退后的催化剂活性温度要求，从而避免了蒸汽管网的压力波动所导致的设备投资高的问题，并维持了变换率的恒定。

主权项

1.一种配套甲醇合成的高CO等温变换工艺，包括等温变换炉(4)，所述等温变换炉(4)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(5)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(5)的蒸汽入口；其特征在于：所述换热管包括多根第一换热管和多根第二换热管，各所述第一换热管组成第一组换热管；各所述第二换热管组成第二组换热管；各第一换热管(41)的内腔横截面的面积之和为各第二换热管(42)内腔的横截面的面积之和的15～60％；对应地，所述锅炉水管道有两根；各所述第一换热管的入口连接第一锅炉水管道(51)，各所述第二换热管的入口连接第二锅炉水管道(52)；所述第一锅炉水管道(51)上设有阀门(55)；由煤气化工段送来的饱和态粗煤气温度190℃～210℃，压力3.6MPaG～4.0MPaG，CO干基含量60％～75％，首先进行气液分离，分离出液相的粗煤气分为两股，第一股粗煤气占粗煤气总量的20v％～30v％的粗煤气作为非变换气直接送下游，剩余的粗煤气作为第二股粗煤气预热至250℃～265℃，并调节水/干气摩尔比为0.7～0.8，脱除杂质和有毒物质后送入等温变换炉(4)进行等温变换；装置运行前期，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；中压饱和蒸汽返回所述汽包进行气液分离，分离后的中压饱和蒸汽送去蒸汽管网；等温变换炉出口变换气温度为280℃～295℃，CO干基体积含量为8％～12％，水/干气摩尔比为0.1～0.15；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干基体积含量大于12％，第二股粗煤气换热至265℃～280℃后送至等温变换炉，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的温度为295～310℃，CO干基体积含量为8％～12％，水/干气摩尔比为0.1～0.15；出等温变换炉的变换气回收热量后与第一股粗煤气并流后送去甲醇合成装置。