一种系统阻力小、综合消耗低的节能耐硫变换系统及工艺

科技成果来源：开封科技成果库;
地区：河南-开封;
科技成果名称：一种系统阻力小、综合消耗低的节能耐硫变换系统及工艺
技术领域：新能源及新能源汽车
成果所有人：河南晋开化工投资控股集团有限责任公司
成果简介：本发明属于合成氨生产过程技术领域，尤其涉及一种系统阻力小、综合消耗低的节能耐硫变换系统及工艺，包括粗煤气变换反应和变换气降温处理，变换工艺流程中等温变换炉和绝热变换炉搭配并联使用，回收高品位蒸汽；多级变换炉间优化工艺气体路线，降低系统阻力；优化系统能量回收方式，减少蒸汽等级数，全流程优化减少蒸汽补加量，降低综合消耗。 CO 变换是合成氨生产过程中的重要工序。粉煤加压气化、水煤浆加压气化以及天然气转化等高水气比、高CO水煤气相配套的变换装置不仅要完成CO的转化任务，同时要兼顾完成前工序带进变换系统热量的回收任务，特别是近年来随着氮肥生产工艺的进步及新型煤气化技术的推广应用，连续气化技术得到了前所未有的发展，变换气中的CO含量在传统的30%基础上不断提高，有的甚至到了70% - 85%，如果CO浓度在65%以上，传统CO变换反应将十分剧烈，变换难度极大，反应温度也难以控制，目前国内运行的高水气比、高一氧化碳的变换基本上都采用钴钼系催化剂宽温变换工艺。由于CO浓度高，水气比高，生产中如果增加第一变换炉催化剂用量，稍有不慎第一变换炉催化剂被烧掉；减少第一变换炉催化剂用量，虽然解决了超温难题,但催化剂使用寿命短,一年就要更换一次，催化剂运行周期短，不适应大型化装置的要求；目前，加压气化水煤气的变换大多数为四段绝热，工艺路线长，系统阻力达到了0.6MPa以上，热能回收有0.5MPa、1.5MPa、2.5MPa的饱和蒸汽以及100℃、180℃、220℃的热水，吨氨冷却水消耗高达7800Kg。系统低品位热能较多，运行能耗高。 水煤浆气化的变换工艺虽然CO浓度偏低一些，采用的变换技术仍为三段或四段绝热反应的工艺流程，水煤气或变换气每一阶段显热和潜热的回收均需要单独一台间接换热设备，壳牌 shell 、航天炉粉煤气化工艺变换工序存在与水煤浆变换同样的问题，均为工艺路线长、工程投资大、系统阻力大、低品位热能多和能耗高等缺陷，为推动我国绿色低碳发展，变换装置已成为各类煤化工企业降低综合能耗，降低产品成本的主要工序。 本发明通过粗煤气变换反应和变换气降温处理，变换工艺流程中等温变换炉和绝热变换炉搭配并联使用等技术方案，发明一种系统阻力小、综合消耗低的节能耐硫变换系统及工艺，该新工艺可回收高品位蒸汽、降低系统阻力、减少蒸汽等级数、降低综合消耗。
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