[发明专利]一氧化碳部分变换系统及其工艺控制方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种一氧化碳变换系统及其工艺控制方法，特别是涉及一种一氧化碳部分变换系统及其工艺控制方法。

背景技术：

一氧化碳变换工艺是在催化剂的作用下，且在一定的温度(高于催化剂的起始活性温度)条件下，CO和水蒸汽发生反应，将CO转化为氢气和二氧化碳。其功能在于为后系统提供满足工艺要求的H₂/CO比值。

一氧化碳变换装置的主要任务就是将CO部分转化为H₂，以满足后系统要求的氢碳比，由于粗合成气中的H₂/CO的比值较高，为有效控制出一氧化碳变换装置合成气H₂/CO比值，变换装置采用部分变换工艺，约1/3粗合成气进入变换炉参与反应。

目前，一氧化碳变换装置大多采用单一换热器对变换炉入口原料气进行加热，常因原料气加热器结垢造成压差升高，一氧化碳变换装置停车退气。另外，在变换催化剂使用后期，催化剂活性降低，CO变换率偏低，H₂/CO的比值不能很好的满足后系统要求，不利于装置的高负荷稳定运行，产品产量下降。另外，变换炉催化剂使用初期活性较好，变换炉入口温度控制在较低温度下运行，因此进入原料气加热器内的热量相应减少，利用目前操作手段难以减少进入原料气加热器内的热量，使得原料气加热器的原料气出口温度过高，导致原料气加热器管程列管在较高温度下运行发生结垢现象。

发明内容：

本发明的第一个目的在于提供一种一氧化碳部分变换系统。

本发明的第二个目的在于提供一种一氧化碳部分变换工艺控制方法。

本发明的第一个目的由如下技术方案实施，一氧化碳部分变换系统，其包括变换气液分离器、两个并列连接的预变换炉、变换炉、净化气加热器和原料气加热器，两个预变换炉一个开启、一个备用。所述变换气液分离器的原料气出口与所述原料气加热器的低温原料气入口连接，所述低温原料气入口处设有低温原料气入口闸阀，所述原料气加热器的低温原料气出口与所述预变换炉入口通过预变换炉入口总管连接，所述低温原料气出口处设有低温原料气出口闸阀，所述预变换炉出口与预变换炉出口总管的一端连接，预变换炉出口总管的另一端分别与所述变换炉的变换炉入口总管和变换炉出口总管连接，连接所述预变换炉出口总管与所述变换炉出口总管的预变换炉出口副管上靠近所述变换炉出口总管的一端设有预变换炉副管调节阀，所述变换炉入口总管上设有变换炉入口调节阀，所述变换炉出口总管上设有变换炉出口调节阀，所述变换炉出口总管与所述原料气加热器的混合气入口连接，所述混合气入口处设有混合气入口闸阀，所述原料气加热器的混合气出口与所述净化气加热器入口通过混合气出口总管连接，所述混合气出口总管与所述变换炉出口总管通过混合气出口副管连接，所述混合气出口副管上设有混合气出口副管调节阀，其还包括有辅助原料气加热器，所述辅助原料气加热器的辅助原料气入口通过辅助原料气加热器入口副管与所述预变换炉出口副管连接，所述辅助原料气加热器入口副管上设有辅助原料气加热器入口副管调节阀，所述辅助原料气加热器的辅助原料气出口与所述变换炉入口总管连接，所述辅助原料气加热器的合成气入口与所述变换炉出口调节阀入口处的所述变换炉出口总管连接，所述辅助原料气加热器的合成气出口与所述变换炉出口调节阀出口处的所述变换炉出口总管连接，所述变换气液分离器的原料气出口通过变换气液分离器出口副管与所述预变换炉入口总管连接，所述变换气液分离器出口副管上设有变换气液分离器出口副管闸阀，所述原料气加热器的混合气出口处设有混合气出口闸阀，所述预变换炉副管调节阀的入口端和出口端通过所述预变换炉出口旁路管连接，所述预变换炉出口旁路管上设有预变换炉出口旁路管调节阀，所述混合气出口总管与所述变换炉出口总管通过混合气出口旁路管连接，所述混合气出口旁路管上设有混合气出口旁路管蝶阀。

本发明的第二个目的由如下技术方案实施，一种一氧化碳部分变换工艺控制方法，其由如下步骤进行操作：(1)变换气液分离器分离出的原料气分流；(2)预变换炉内除碳灰；(3)原料气分流换热完成一氧化碳部分变换；(4)混合后气体分流；