[发明专利]一种抗毒等温变换装置

说明书

本发明公开了一种抗毒等温变换装置，包括等温变换炉、合成气输入管道、气液分离罐、抗毒过滤器、合成气预热器、汽包、炉前混合器、冷却系统及变换气分水器；等温变换炉包括壳体以及设置于壳体的换热管，合成气输入管道与气液分离罐的入口相连通，气液分离罐的气体出口与抗毒过滤器的入口相连通，抗毒过滤器的出口与合成气预热器的吸热侧入口相连通，合成气预热器的吸热侧出口与汽包的蒸汽出口与炉前混合器的入口相连通，炉前混合器的出口与壳体的入口相连通，壳体的出口经合成气预热器的放热侧及冷却系统与变换气分水器的入口相连通，汽包与换热管和循环泵形成循环回路，该装置具有节能、经济及抗毒的特点。

技术领域

本发明属于能源化工技术领域，涉及一种抗毒等温变换装置。

背景技术

我国煤炭资源丰富，煤基清洁能源技术发展迅速。目前，我国着力推广各种先进的洁净煤气化技术，与传统固定层煤气化技术相比，其在节能环保、煤种适应性等方面具有十分突出的优势。氢能作为近年来的新兴清洁能源被行业内各大企业所推崇，甚至作为国家战略储备技术而迅速发展。

制氢工艺中的核心部分是变换，变换反应是将合成气中的CO和H₂O在变换催化剂的作用下转化为CO₂和H₂的过程，此反应为放热反应。变换装置按热平衡方式可分为绝热变换和等温变换。绝热变换的缺点是无法及时移走反应热而受限于变换催化剂的最高使用温度，所以变换工艺通常分成多段(2～4段)进行，致使变换的工艺流程较长，设备投资高。而等温变换可及时移走反应热，只需设置一段等温变换即可达到全变换的目的，工艺流程较短，设备投资低。因此等温变换越来越多的被应用到各大煤化工流程中。

虽然，等温变换发展迅速，但是众多工艺装置中还是存在一些问题，比如能耗有待优化、变换催化剂易中毒、调节手段少，操作空间受限，兼容性差等弊端。

因此，开发一种节能、经济、抗毒的等温变换装置是一项十分有意义的任务。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种抗毒等温变换装置，该装置具有节能、经济及抗毒的特点。

为达到上述目的，本发明所述的抗毒等温变换装置包括等温变换炉、合成气输入管道、气液分离罐、抗毒过滤器、循环泵、合成气预热器、汽包、炉前混合器、冷却系统及变换气分水器；

等温变换炉包括壳体以及设置于壳体的换热管，合成气输入管道与气液分离罐的入口相连通，气液分离罐的气体出口与抗毒过滤器的入口相连通，抗毒过滤器的出口与合成气预热器的吸热侧入口相连通，合成气预热器的吸热侧出口与炉前混合器的入口相连通，炉前混合器的出口与壳体的入口相连通，壳体的出口经合成气预热器的放热侧及冷却系统与变换气分水器的入口相连通，，汽包的循环水出口与循环泵的进口相连通，循环泵的出口与换热管的进口相连通，换热管的出口与汽包的循环水进口相连通。

所述冷却系统包括蒸汽发生器及变换气冷却器，其中，合成气预热器的放热侧依次经蒸汽发生器的放热侧及变换气冷却器与变换气分水器的入口相连通。

还包括调温副线，其中，抗毒过滤器的出口经调温副线与炉前混合器的入口相连通。

还包括调深副线，其中，抗毒过滤器的出口经调深副线与蒸汽发生器的放热侧入口相连通。

还包括放空副线，其中，放空副线与壳体的出口相连通。

还包括补汽副线，其中，汽包的蒸汽出口经补汽副线与炉前混合器的入口相连通。

抗毒过滤器内填充有用于吸附并过滤掉合成气中能够使变换催化剂中毒失效的重金属以及含氧杂质的抗硫保护剂。

本发明具有以下有益效果：