一种饱和塔分股循环CO变换工艺

摘要

本发明涉及到一种饱和塔分股循环CO变换工艺，其包括下述步骤：由粉煤气化单元送来的粗合成气进入饱和塔和工艺循环水逆流接触进行传热传质，出饱和塔的新鲜合成气分成两股；第一股新鲜合成气与高压蒸汽和第一股一变混合气混合后再补入中压锅炉水，然后送至1#变换炉进行变换反应；得到的一变混合气温度换热后分成两股；第二股一变混合气与第二股新鲜合成气混合后进入2#变换炉进行变换反应；得到的二变混合气换热后补入中压蒸汽，进入3#变换炉继续进行变换反应。本发明先对粗合成气进行增温增湿，同时将粗合成气和一变混合气分股操作，显著降低了变换单元的蒸汽消耗和进入变换炉的CO浓度，变换炉操作温度低，催化剂运行环境温和，延长了催化剂使用寿命和装置的运行周期，节能降耗效果好。

主权项

一种饱和塔分股循环CO变换工艺，其特征在于包括下述步骤：由粉煤气化单元送来的温度155℃～165℃、压力3.65MPaG～3.75MPaG、水/干气摩尔比0.18～0.19、CO干基摩尔含量60％～70％的粗合成气首先从饱和塔(1)的侧壁下部进入饱和塔(1)，从热水塔(12)底部出来的经过多次换热后的温度为205℃～215℃的工艺循环水从饱和塔的侧壁上部进入饱和塔(1)，粗合成气和工艺循环水逆流接触进行传热传质，工艺循环水温度逐渐降低到165℃～170℃，从饱和塔(1)底部送出，经饱和塔底泵(2)加压后送到热水塔(12)进行循环加热，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系统累积；出饱和塔(1)的新鲜合成气温度为190℃～200℃，水/干气摩尔比为0.75～0.80；新鲜合成气被分成两股；其中占体积总流量25％～35％的第一股新鲜合成气与利用高压蒸汽喷射器(3)喷射温度535℃～540℃、压力9.0MPaG～11.0MPaG的高压蒸汽产生动力所吸入的占体积总流量15％～20％的第一股一变混合气混合后进入气液混合器(4)，与补入的中压锅炉水进行混合，然后送至1#变换炉(5)进行变换反应；控制进入1#变换炉(5)的混合气温度为245℃～255℃、CO干基体积含量为45％～50％、水/干气摩尔比为1.65～1.75；出1#变换炉(5)的一变混合气温度为395℃～405℃、CO干基体积含量为4.0％～5.0％、水/干气摩尔比为0.9～1.0；一变混合气进入第一预热器(6)加热工艺循环水，同时一变混合气温度降低至310℃～320℃；出第一预热器(6)的一变混合气分成两股，其中占体积总流量15％～20％的第一股一变混合气通过高压蒸汽喷射器(3)抽吸返回到1#变换炉(5)的入口；剩余的第二股一变混合气与占新鲜合成气体积总流量65％～75％的第二股新鲜合成气混合后进入2#变换炉(7)进行变换反应；控制2#变换炉(7)入口混合气的温度为245℃～255℃、CO干基体积含量35％～40％、水/干气摩尔比为0.80～0.90；出2#变换炉(7)的二变混合气温度为415℃～425℃、CO干基体积含量5.5％～6.5％、水/干气摩尔比为0.35～0.45；二变混合气进入中压废锅(8)产出温度250℃、压力4.0MPaG的中压饱和蒸汽，二变混合气温度降至330℃～340℃，进入第二预热器(9)加热工艺循环水，二变混合气温度进一步降低至225℃～235℃；补入中压蒸汽后进入3#变换炉(10)继续进行变换反应；控制3#变换炉(10)入口二变混合气的温度为220℃～230℃、CO干基体积含量5.5％～6.5％、水/干气摩尔比为0.40～0.50；出3#变换炉(10)的三变混合气温度为260℃～270℃、CO干基体积含量为1％～1.5％、水/干气摩尔比0.35～0.45；三变混合气进入第三预热器(11)加热工艺循环水，同时三变混合气温度降低至175℃～180℃后从热水塔的侧壁下部进入热水塔(12)，与从热水塔(12)中部进入的来自饱和塔(1)的工艺循环水进行逆流传质传热；在热水塔(12)的上部与来自后系统的净化工艺冷凝液以及补入的中压锅炉水进行逆流传质传热，净化工艺冷凝液和中压锅炉水质量之比为1：1～1：2；三变混合气温度逐渐降低至160℃～165℃，从热水塔(12)顶部送出，去下游进行余热以及工艺冷凝液的回收；从热水塔(12)底部送出的工艺循环水温度升至170℃～175℃，经热水塔塔底泵(13)加压并依次经第三预热器(11)、第二预热器(9)和第一预热器(6)逐级换热升温至205℃～215℃后送饱和塔(1)。