三級(jí)變換煤氣制甲醇預(yù)處理裝置制造方法
【專利摘要】三級(jí)變換煤氣制甲醇預(yù)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(guò)第一淬冷器連接，第二變換爐和第三變換爐之間通過(guò)第二淬冷器連接，所述第一變換爐和第二變換爐內(nèi)填充的催化劑為高溫活性催化劑，第三變換爐內(nèi)填充的催化劑為低溫活性催化劑。本發(fā)明所述三級(jí)變換煤氣制甲醇預(yù)處理裝置，采用2種催化劑組合使用,一方面充分發(fā)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(fā)揮低溫活性催化劑的低溫活性,通過(guò)控制進(jìn)入第三變換爐的煤氣量,以調(diào)整變換裝置出口氣體中CO含量,達(dá)到部分變換的目的。2種催化劑均具有較強(qiáng)抑制副反應(yīng)的能力,無(wú)論負(fù)荷高低,各臺(tái)變換爐的出口甲烷、氨含量均保持在正常指標(biāo)范圍內(nèi)。
【專利說(shuō)明】三級(jí)變換煤氣制甲醇預(yù)處理裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煤化工領(lǐng)域，涉及一種三級(jí)變換煤氣制甲醇預(yù)處理裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前在國(guó)外以煤為原料制備甲醇的氣化工藝都采用加壓法，現(xiàn)在比較成熟的是魯奇爐和德士古爐，先進(jìn)的氣化工藝還有Shell工藝，凈化工藝主要采用耐硫部分變換、低溫甲醇洗脫硫脫碳和中低壓甲醇合成.甲醇的工業(yè)生產(chǎn)始于1923年，從20世紀(jì)20年代到60年代中期，世界各國(guó)的甲醇合成裝置都采用高壓法，并采用鋅鉻催化劑.1966年，英國(guó)ICI公司研制成功甲醇低壓合成的銅基催化劑，并開(kāi)發(fā)了甲醇低壓合成工藝，簡(jiǎn)稱ICI低壓法.1971年，德國(guó)的魯奇公司開(kāi)發(fā)了另一種甲醇低壓合成工藝，簡(jiǎn)稱Lurgi低壓法.20世紀(jì)70年代以后，各國(guó)新建和改造的甲醇裝置幾乎都采用低壓法。
[0003]近年來(lái)，國(guó)外的甲醇技術(shù)發(fā)展很快，在生產(chǎn)規(guī)模、節(jié)能降耗和催化劑開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域都有了新的突破，主要體現(xiàn)在生產(chǎn)規(guī)模大型化和合成催化劑高效化.我國(guó)的甲醇生產(chǎn)自20世紀(jì)50年代至70年代以來(lái)一直采用的是高壓法甲醇工藝。自20世紀(jì)70年代末開(kāi)發(fā)了中壓聯(lián)醇工藝以來(lái)，甲醇工業(yè)得到了飛速的發(fā)展。
[0004]由于甲醇裝置的變換系統(tǒng)壓力較高、汽氣比較大，現(xiàn)有技術(shù)中壓力較高條件下的催化劑活性穩(wěn)定性容易被破壞，造成催化劑中毒。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)中催化劑活性穩(wěn)定性容易被破壞，造成催化劑中毒的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種三級(jí)變換煤氣制甲醇預(yù)處理裝置。
[0006]三級(jí)變換煤氣制甲醇預(yù)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(guò)第一淬冷器連接，第二變換爐和第三變換爐之間通過(guò)第二淬冷器連接，所述第一變換爐和第二變換爐內(nèi)填充的催化劑為高溫活性催化劑，第三變換爐內(nèi)填充的催化劑為低溫活性催化劑。
[0007]優(yōu)選的，還包括互相連接的原料氣過(guò)濾器和原料氣分離器，其中原料氣過(guò)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(nèi)還有保護(hù)劑Dypor607。
[0011]具體的，所述第三變換爐內(nèi)還有保護(hù)劑QXB-01。
[0012]本發(fā)明所述三級(jí)變換煤氣制甲醇預(yù)處理裝置，采用2種催化劑組合使用，一方面充分發(fā)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(fā)揮低溫活性催化劑的低溫活性，通過(guò)控制進(jìn)入第三變換爐的煤氣量，以調(diào)整變換裝置出口氣體中CO含量，達(dá)到部分變換的目的。2種催化劑均具有較強(qiáng)抑制副反應(yīng)的能力，無(wú)論負(fù)荷高低，各臺(tái)變換爐的出口甲烷、氨含量均保持在正常指標(biāo)范圍內(nèi)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1示出本發(fā)明一個(gè)【具體實(shí)施方式】示意圖，圖中各標(biāo)記名稱為:1_原料氣分離器2-原料氣過(guò)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(shí)施方式】
[0014]以下給出本發(fā)明一個(gè)【具體實(shí)施方式】。
[0015]如圖1所示，來(lái)自煤氣化裝置的粗煤氣(3.8 MPa、168°C首先進(jìn)入原料氣分離器I,分離出夾帶的水分，然后進(jìn)入原料氣過(guò)濾器2，除去固體機(jī)械雜質(zhì)。從原料氣過(guò)濾器出來(lái)的粗煤氣被分成3股:一股(約35% )進(jìn)入煤氣預(yù)熱器，與來(lái)自第三變換爐出口的變換氣換熱到210°C，再進(jìn)入蒸汽混合器3，與加入的263°C蒸汽混合，然后進(jìn)入煤氣換熱器，與來(lái)自第一變換爐4出口的氣體換熱到260°C后，進(jìn)入第一變換爐進(jìn)行變換反應(yīng)。出第一變換爐的變換氣進(jìn)入煤氣換熱器換熱后，與來(lái)自原料氣過(guò)濾器的另一股粗煤氣(約35% )相混合，進(jìn)入第一淬冷器5，氣體經(jīng)噴水降溫后，進(jìn)入第二變換爐6進(jìn)行變換反應(yīng)。第二變換爐出口的氣體與粗煤氣中剩余30%的氣體(來(lái)自原料氣過(guò)濾器的第3股粗煤氣)混合后，進(jìn)入第二淬冷器7，噴水降溫后進(jìn)入第三變換爐8發(fā)生變換反應(yīng)。第三變換爐出口的變換氣進(jìn)入煤氣預(yù)熱器進(jìn)行換熱后，依次經(jīng)過(guò)各臺(tái)換熱器、分離器進(jìn)行降溫、分離冷凝水，然后出界區(qū)去低溫甲醇洗裝置。
[0016]第一變換爐和第二變換爐采用國(guó)外進(jìn)口催化劑K8-11和Dypor607作為保護(hù)劑。第3變換爐采用國(guó)產(chǎn)催化劑QDB-04和QXB-Ol作為保護(hù)劑。由于粗煤氣中CO含量過(guò)高，第一變換爐的催化劑裝填量是按照反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而第二、第三變換爐催化劑的裝填量是按照反應(yīng)熱力學(xué)進(jìn)行設(shè)計(jì)。整個(gè)工藝流程的汽氣比較高，目的是有效地防止甲烷化副反應(yīng)的發(fā)生。3個(gè)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(gè)系統(tǒng)的熱平衡設(shè)計(jì)的。如果催化劑裝填量偏大，蒸汽消耗量就偏大，而且反應(yīng)熱過(guò)大會(huì)造成該爐催化劑超溫；催化劑裝填量偏小，反應(yīng)熱偏少，第一變換爐出口氣體熱量偏小，會(huì)影響第二、第三變換爐的入口溫度，影響整個(gè)系統(tǒng)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(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，因此凡是運(yùn)用本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.三級(jí)變換煤氣制甲醇預(yù)處理裝置，其特征在于，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(guò)第一淬冷器(5)連接，第二變換爐和第三變換爐之間通過(guò)第二淬冷器(7)連接，所述第一變換爐和第二變換爐內(nèi)填充的催化劑為高溫活性催化劑，第三變換爐內(nèi)填充的催化劑為低溫活性催化劑。
2.一種如權(quán)利要求1所述三級(jí)變換煤氣制甲醇預(yù)處理裝置，其特征在于，還包括互相連接的原料氣過(guò)濾器(2)和原料氣分離器(I )，其中原料氣過(guò)濾器與第一變換爐(4)的入口連接。
3.—種如權(quán)利要求1所述三級(jí)變換煤氣制甲醇預(yù)處理裝置，其特征在于，所述高溫活性催化劑為K8-11。
4.一種如權(quán)利要求1所述三級(jí)變換煤氣制甲醇預(yù)處理裝置，其特征在于，所述低溫活性催化劑為QDB-04。
5.一種如權(quán)利要求1所述三級(jí)變換煤氣制甲醇預(yù)處理裝置，其特征在于，所述第一變換爐和第二變換爐內(nèi)還有保護(hù)劑Dypor607。
6.一種如權(quán)利要求1所述三級(jí)變換煤氣制甲醇預(yù)處理裝置，其特征在于，所述第三變換爐內(nèi)還有保護(hù)劑QXB-Ol。
【文檔編號(hào)】C07C31/04GK104513133SQ201310453219
【公開(kāi)日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】謝超 申請(qǐng)人:謝超