三級變換煤氣制甲醇預處理裝置製造方法
2023-07-18 22:02:16 2
三級變換煤氣制甲醇預處理裝置製造方法
【專利摘要】三級變換煤氣制甲醇預處理裝置，包括第一變換爐、第二變換爐和第三變換爐，其中第一變換爐和第二變換爐之間通過第一淬冷器連接，第二變換爐和第三變換爐之間通過第二淬冷器連接，所述第一變換爐和第二變換爐內填充的催化劑為高溫活性催化劑，第三變換爐內填充的催化劑為低溫活性催化劑。本發明所述三級變換煤氣制甲醇預處理裝置，採用2種催化劑組合使用,一方面充分發揮高溫活性催化劑的高溫活性,大大降低煤氣中CO含量;另一方面充分發揮低溫活性催化劑的低溫活性,通過控制進入第三變換爐的煤氣量,以調整變換裝置出口氣體中CO含量,達到部分變換的目的。2種催化劑均具有較強抑制副反應的能力,無論負荷高低,各臺變換爐的出口甲烷、氨含量均保持在正常指標範圍內。
【專利說明】三級變換煤氣制甲醇預處理裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬於煤化工領域，涉及一種三級變換煤氣制甲醇預處理裝置。
【背景技術】
[0002]目前在國外以煤為原料製備甲醇的氣化工藝都採用加壓法，現在比較成熟的是魯奇爐和德士古爐，先進的氣化工藝還有Shell工藝，淨化工藝主要採用耐硫部分變換、低溫甲醇洗脫硫脫碳和中低壓甲醇合成.甲醇的工業生產始於1923年，從20世紀20年代到60年代中期，世界各國的甲醇合成裝置都採用高壓法，並採用鋅鉻催化劑.1966年，英國ICI公司研製成功甲醇低壓合成的銅基催化劑，並開發了甲醇低壓合成工藝，簡稱ICI低壓法.1971年，德國的魯奇公司開發了另一種甲醇低壓合成工藝，簡稱Lurgi低壓法.20世紀70年代以後，各國新建和改造的甲醇裝置幾乎都採用低壓法。
[0003]近年來，國外的甲醇技術發展很快，在生產規模、節能降耗和催化劑開發等領域都有了新的突破，主要體現在生產規模大型化和合成催化劑高效化.我國的甲醇生產自20世紀50年代至70年代以來一直採用的是高壓法甲醇工藝。自20世紀70年代末開發了中壓聯醇工藝以來，甲醇工業得到了飛速的發展。
[0004]由於甲醇裝置的變換系統壓力較高、汽氣比較大，現有技術中壓力較高條件下的催化劑活性穩定性容易被破壞，造成催化劑中毒。
【發明內容】
[0005]為解決現有技術中催化劑活性穩定性容易被破壞，造成催化劑中毒的技術缺陷，本發明提供一種三級變換煤氣制甲醇預處理裝置。
[0006]三級變換煤氣制甲醇預處理裝置，包括第一變換爐、第二變換爐和第三變換爐，其中第一變換爐和第二變換爐之間通過第一淬冷器連接，第二變換爐和第三變換爐之間通過第二淬冷器連接，所述第一變換爐和第二變換爐內填充的催化劑為高溫活性催化劑，第三變換爐內填充的催化劑為低溫活性催化劑。
[0007]優選的，還包括互相連接的原料氣過濾器和原料氣分離器，其中原料氣過濾器與第一變換爐的入口連接。
[0008]具體的，所述高溫活性催化劑為K8-11。
[0009]具體的,所述低溫活性催化劑為QDB-04。
[0010]具體的，所述第一變換爐和第二變換爐內還有保護劑Dypor607。
[0011]具體的，所述第三變換爐內還有保護劑QXB-01。
[0012]本發明所述三級變換煤氣制甲醇預處理裝置，採用2種催化劑組合使用，一方面充分發揮高溫活性催化劑的高溫活性，大大降低煤氣中CO含量；另一方面充分發揮低溫活性催化劑的低溫活性，通過控制進入第三變換爐的煤氣量，以調整變換裝置出口氣體中CO含量，達到部分變換的目的。2種催化劑均具有較強抑制副反應的能力，無論負荷高低，各臺變換爐的出口甲烷、氨含量均保持在正常指標範圍內。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1示出本發明一個【具體實施方式】示意圖，圖中各標記名稱為:1_原料氣分離器2-原料氣過濾器3-蒸汽混合器4-第一變換爐5-第一淬冷器6-第二變換爐7-第二淬冷器8-第三變換爐。
【具體實施方式】
[0014]以下給出本發明一個【具體實施方式】。
[0015]如圖1所示，來自煤氣化裝置的粗煤氣(3.8 MPa、168°C首先進入原料氣分離器I,分離出夾帶的水分，然後進入原料氣過濾器2，除去固體機械雜質。從原料氣過濾器出來的粗煤氣被分成3股:一股(約35% )進入煤氣預熱器，與來自第三變換爐出口的變換氣換熱到210°C，再進入蒸汽混合器3，與加入的263°C蒸汽混合，然後進入煤氣換熱器，與來自第一變換爐4出口的氣體換熱到260°C後，進入第一變換爐進行變換反應。出第一變換爐的變換氣進入煤氣換熱器換熱後，與來自原料氣過濾器的另一股粗煤氣(約35% )相混合，進入第一淬冷器5，氣體經噴水降溫後，進入第二變換爐6進行變換反應。第二變換爐出口的氣體與粗煤氣中剩餘30%的氣體(來自原料氣過濾器的第3股粗煤氣)混合後，進入第二淬冷器7，噴水降溫後進入第三變換爐8發生變換反應。第三變換爐出口的變換氣進入煤氣預熱器進行換熱後，依次經過各臺換熱器、分離器進行降溫、分離冷凝水，然後出界區去低溫甲醇洗裝置。
[0016]第一變換爐和第二變換爐採用國外進口催化劑K8-11和Dypor607作為保護劑。第3變換爐採用國產催化劑QDB-04和QXB-Ol作為保護劑。由於粗煤氣中CO含量過高，第一變換爐的催化劑裝填量是按照反應動力學進行設計，而第二、第三變換爐催化劑的裝填量是按照反應熱力學進行設計。整個工藝流程的汽氣比較高，目的是有效地防止甲烷化副反應的發生。3個變換爐的汽氣比分別為1.02,0.52,0.37。
[0017]第一變換爐催化劑裝填量是按照整個系統的熱平衡設計的。如果催化劑裝填量偏大，蒸汽消耗量就偏大，而且反應熱過大會造成該爐催化劑超溫；催化劑裝填量偏小，反應熱偏少，第一變換爐出口氣體熱量偏小，會影響第二、第三變換爐的入口溫度，影響整個系統的熱平衡，從而影響變換裝置的變換率。
[0018]以上所述的僅為本發明的優選實施例，所述實施例並非用以限制本發明的專利保護範圍，因此凡是運用本發明的說明書及附圖內容所作的等同結構變化，同理均應包含在本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.三級變換煤氣制甲醇預處理裝置，其特徵在於，包括第一變換爐(4)、第二變換爐(6)和第三變換爐(8)，其中第一變換爐和第二變換爐之間通過第一淬冷器(5)連接，第二變換爐和第三變換爐之間通過第二淬冷器(7)連接，所述第一變換爐和第二變換爐內填充的催化劑為高溫活性催化劑，第三變換爐內填充的催化劑為低溫活性催化劑。
2.一種如權利要求1所述三級變換煤氣制甲醇預處理裝置，其特徵在於，還包括互相連接的原料氣過濾器(2)和原料氣分離器(I )，其中原料氣過濾器與第一變換爐(4)的入口連接。
3.—種如權利要求1所述三級變換煤氣制甲醇預處理裝置，其特徵在於，所述高溫活性催化劑為K8-11。
4.一種如權利要求1所述三級變換煤氣制甲醇預處理裝置，其特徵在於，所述低溫活性催化劑為QDB-04。
5.一種如權利要求1所述三級變換煤氣制甲醇預處理裝置，其特徵在於，所述第一變換爐和第二變換爐內還有保護劑Dypor607。
6.一種如權利要求1所述三級變換煤氣制甲醇預處理裝置，其特徵在於，所述第三變換爐內還有保護劑QXB-Ol。
【文檔編號】C07C31/04GK104513133SQ201310453219
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月29日 優先權日:2013年9月29日
【發明者】謝超 申請人:謝超