[发明专利]一种与气化激冷流程配套的耐硫变换工艺

说明书

技术领域

本发明涉及耐硫变换工艺，具体涉及一种与气化激冷流程配套的耐硫变换工艺。

背景技术

一氧化碳变换工艺广泛应用在合成氨装置、甲醇装置、制氢装置，属于净化工艺的一个主要部分，其工艺位置设置在气化后脱碳前，分脱硫前、脱硫后二种不同工艺，脱硫前工艺为脱硫变换工艺，选用变换催化剂为耐硫催化剂，脱硫后工艺为非耐硫变换工艺，选用变换催化剂为非耐硫催化剂；按照催化剂的使用温度，分为中温变换和低温变换。不同的变换工艺主要体现在变换反应段数、反应温度、热量回收方式三方面的变化，这主要取决于变换催化剂的性能，工业生产采用的制气原料、制气工艺、后续净化工艺等因素。

现有气化激冷流程有水煤浆气化激冷流程（包括德士古炉、清华炉、四喷咀炉、多元料浆炉等）、航天炉、GSP炉、壳牌激冷炉，基本包含当今主流气化炉，配套耐硫变换工艺，净化工艺流程组合为一氧化碳变换-脱硫-脱碳。由于水煤气大多具有高水汽比、高硫化氢、含有极少量粉尘，造成变换系统阻力高，达0.2-0.3MPa，设置多台变换炉，装置投资大，副产蒸汽不多，还要添加蒸汽，热能综合利用不够。因此需要研制一种与气化激冷流程相适应的配套耐硫变换工艺。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有变换技术的上述缺陷而提供一种与气化激冷流程配套的耐硫变换工艺，特别适用于高水汽比、高硫化氢、含有极少量粉尘的气化激冷流程煤气变换。

为实现本发明目的，这种与气化激冷流程配套的耐硫变换工艺包括以下步骤：

从气化激冷流程来的水煤气进入煤气过滤器，过滤后水煤气进入中换热器，提温后水煤气进入变换炉一段，进行大部分变换反应，反应后变换气进入中换热器换热，换热后变换气进入废热锅炉产1.3MPa中压蒸汽，蒸汽全部外送管网，降温后变换气进入变换炉二段，继续进行变换反应，反应后变换气进入洗涤水加热器，加热洗涤水，换热后变换气进入溴化锂水换热器，用于溴化锂机组制冷冻水，降温后变换气进入冷却器，冷却至30℃后送脱硫工序。

所述水煤气首先通过煤气过滤器，过滤掉微小颗粒粉尘，变换系统阻力控制在0.08MPa。

所述变换炉为一台压力容器，分上下二段，分别装耐硫低温变换催化剂，（钴钼型变换催化剂，要求抗高水汽比和高硫化氢），变换反应不添加任何蒸汽，耐硫化氢为10g/Km³。

所述洗涤水加热器，加热洗涤水，提高洗涤水温度，回收热能，洗涤水用于气化激冷洗涤降温，提高水煤气汽气比和温度，多产1.3MPa中压蒸汽，副产蒸汽150Kg/Km³变换气。

所述溴化锂水换热器，加热溴化锂机组来水，提温后水进溴化锂机组产冷冻水，用于降温煤气，实现热能综合利用。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、系统设置合理，阻力低，整个系统阻力控制在0.08MPa。

2、变换炉为上下二层结构，减少了设备数量，降低投资。

3、增设洗涤水加热器，提高煤气温度和汽气比，变换不消耗任何蒸汽，同时副产蒸汽多，为150Kg/Km³。

4、实现热能综合利用，利用溴化锂机组产冷冻水。

5、变换同时实现耐高硫化氢（10g/Km³）和高转化率（出口CO：0.6%）。

    采用上述发明应用于气化激冷流程的耐硫变换工艺技术，具有技术、经济、资金等多方面综合优势。

附图说明

图1为本发明工艺流程示意图。

1：冷却器；2：溴化锂水换热器；3：洗涤水加热器；4：煤气过滤器；5：中换热器；6：变换炉；7：废热锅炉。

具体实施方式

下面结合附图就具体实施例对本发明作以详细描述。

如图1所示，从气化激冷流程来的2MPa、186℃水煤气（H₂S：3g/Km³）进入煤气过滤器4，过滤后水煤气进入中换热器5，提温至240℃后水煤气进入变换炉6一段，进行大部分变换反应，反应后变换气进入中换热器5换热，换热后变换气进入废热锅炉7产1.3MPa中压蒸汽，蒸汽全部外送管网（变换不耗用蒸汽），降温至200℃变换气进入变换炉6二段，继续进行变换反应，反应后变换气一氧化碳0.6%，进入洗涤水加热器3，加热洗涤水至130℃，加温后洗涤水送气化激冷用，换热后变换气进入溴化锂水换热器2，用于溴化锂机组制10℃以下冷冻水，冷冻水降温煤气，煤气温度下降5℃，提高了压缩机打气量，降温后变换气进入冷却器1，冷却至30℃、1.92MPa后送脱硫工序。