[发明专利]一种配套粉煤气化的等温变换工艺

摘要

本发明涉及一种配套粉煤气化的等温变换工艺，包括水冷反应器，其特征在于：等温变换炉内设有两组换热管；粗合成气分离出液相后换热、脱除杂质，分为两股，分别送入气冷反应器和水冷反应器进行一次变换反应；气冷反应器采用粗合成气取热，水冷反应器采用锅炉水取热；装置运行前期，两组换热管同时工作；变换后的一级反应气并流后进入绝热反应器进行二次变换得到二次变换气；对出所述绝热变换炉的二次变换气中的CO干基含量进行监测，当二次换变换气中的CO干基含量大于0.4v％时，关闭一组换热管，另一组换热管工作，以在不改变蒸汽管网的情况下保证催化剂的活性要求和恒定的产率。

主权项

1.一种配套粉煤气化的等温变换工艺，包括水冷反应器(4)，所述水冷反应器(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(9)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(9)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15～35％；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(91)，各所述第二换热管的入口连接第二锅炉水管道(92)；所述第一锅炉水管道(91)上设有阀门；来自粉煤气化装置的温度为190～210℃、压力为3.6～4.0MPaG，CO干基含量为55v％～75v％的粗合成气分离出液相后进入气冷反应器(2)作为换热介质取走气冷反应器的反应热，出气冷反应器的粗合成气温度为245℃～255℃，脱除粗合成气中的杂质后，分为两股，其中第一股粗合成气占粗合成总量的10～30％，其余为第二股粗合成气；第一股粗合成气作为反应原料返回所述的气冷反应器，在催化剂的作用下进行一次变换反应，变换反应产生的反应热用于加热粗合成气，控制所述气冷反应器的反应温度为275℃～315℃；出气冷反应器的一级变换气中CO干基含量为4％～12％，汇入至水冷反应器出口的一级变换气；第二股粗合成气送入水冷反应器，在催化剂的作用下进行一次变换反应，所述汽包(9)内的4.0～5.5MPaG、温度为250～270℃的中压锅炉水从第一锅炉水管道(91)和第二锅炉水管道(92)分别进入各所述第一换热管和各所述第二换热管内，与水冷反应器中变换反应所产生的热量进行换热，生成压力为4.0～5.5MPaG、温度为250～270℃的饱和蒸汽，从蒸汽收集管道返回所述汽包(9)；控制所述水冷反应器内的温度为275℃～315℃；控制出水冷反应器的一级变换气中CO干基含量为4％～12％；控制水冷反应器内副产中压蒸汽流量与进入水冷反应器内的粗合成气流量的比例(摩尔比)为1:3～1:4。出所述气冷反应器2和所述水冷反应器4的一级变换气混合后，调节温度为215℃～225℃，水/干气摩尔比为0.3～0.6，送入绝热变换炉8进行二次变换反应；出绝热变换炉(8)的二次变换气温度为250℃～290℃、CO干基含量小于0.4％，回收热量后送至下游；对出所述绝热变换炉(8)的二次变换气中的CO干基含量进行监测，当二次换变换气中的CO干基含量大于0.4v％时，关闭所述第一锅炉水管道(91)上的阀门，所述第一组换热管不工作，仅第二组换热管工作；所述汽包(9)内的4.0～5.5MPaG、温度为250～270℃的锅炉水从第二锅炉水管道进入第二组换热管，换热后得到压力为4.0～5.5MPaG、温度为250～270℃饱和蒸汽，从第二蒸汽管道(94)返回所述汽包(9)。