[实用新型]水煤浆气化制甲醇变换系统

说明书

本实用新型属于煤化工技术领域，涉及一种水煤浆气化制甲醇变换系统，包括分离器、变换炉、蒸汽过热器以及废锅；分离器的入口与粗煤气相连；分离器的顶部出口分别与变换炉的壳程入口以及废锅的管程入口相连；变换炉管程出口至过热蒸汽管网；变换炉的壳程出口设置两个出口管路，一个出口管路与蒸汽过热器的壳程入口相连；所述蒸汽过热器的管程入口与废锅的壳程出口相连；废锅的壳程入口与锅炉水管相连；水煤浆气化制甲醇变换系统还包括蒸汽管路；蒸汽管路分别与变换炉的管程入口以及蒸汽过热器的管程入口相连。本实用新型系统运行稳定，变换效果好，催化剂使用周期延长，高位热得以高效量化、合理利用。

技术领域

本实用新型属于煤化工技术领域，涉及一种甲醇变换系统，特别涉及一种水煤浆气化制甲醇变换系统。

背景技术

变换工艺是煤化工工艺中重要工序，作用是将过量的CO转变为H₂，变换工艺根据气化工艺的不同主要有：常压造气配套变换，逐级变换，逐级中间冷却和增湿的办法，控制变换的平稳进行。在水煤浆气化制甲醇过程中，当粗煤气的汽气比较高，气体压力较大时，现有的变换工艺存在以下问题：变换炉多为轴向绝热或轴径向绝热变换，高位热利用不好，系统合成所产蒸汽高位热大多是用来过热蒸汽而不产生蒸汽，同时非变换的副产物为部分蒸汽；变换反应器中催化剂床层温度高，难以控制，变换反应推动力大，催化剂使用周期2-4年，寿命较短，影响变换反应效率。

实用新型内容

为了解决背景技术中高位热利用不合理、催化剂活性低、寿命短的问题，本实用新型提供一种运行稳定，高位热能高效量化、合理利用，使得变换炉床层温度能有效控制，催化剂活性好，变换效果好，催化剂使用周期得以延长的水煤浆气化制甲醇变换系统。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种水煤浆气化制甲醇变换系统，其特征在于：所述水煤浆气化制甲醇变换系统包括分离器、变换炉、蒸汽过热器以及废锅；

所述分离器上设置有入口、顶部出口以及底部出口；所述变换炉、蒸汽过热器以及废锅上均设置有管程入口、壳程入口、管程出口以及壳程出口；

所述分离器的顶部出口分别与变换炉的壳程入口以及废锅的管程入口相连；所述变换炉管程出口至过热蒸汽管网；所述变换炉的壳程出口设置两个出口管路，一个出口管路与蒸汽过热器的壳程入口相连；所述蒸汽过热器的管程入口与废锅的壳程出口相连；废锅的壳程入口与锅炉水管相连。

进一步，所述水煤浆气化制甲醇变换系统还包括蒸汽管路；所述蒸汽管路分别与变换炉的管程入口以及蒸汽过热器的管程入口相连。

进一步，所述水煤浆气化制甲醇变换系统还包括第一换热器以及第二换热器；所述分离器顶部出口经过第一换热器与变换炉的壳程入口相连；所述蒸汽管路经第二换热器与变换炉管程入口相连；所述变换炉壳程出口管路经第二换热器。

进一步限定，所述变换炉为螺旋管换热式变换炉；所述变换炉壳程内设置有催化剂床层；所述催化剂床层设置为上下两层。

进一步限定，所述催化剂床层为耐硫变换催化剂床层。

一种基于水煤浆气化制甲醇变换系统的变换方法，其特征在于：所述变换方法是：

1)水煤浆气化的粗煤气从分离器的入口进入分离器中，经水煤气分离后分为两路，一路是部分经水煤气分离后的粗煤气进入废锅的管程后送至变换后系统制甲醇系统；一路是部分经水煤气分离后的粗煤气进入步骤2)；

2)部分水煤气分离后的粗煤气经第一换热器进入变换炉壳程中，在催化剂床层的催化剂作用下，发生变换反应；同时饱和蒸汽从蒸汽管路经第二换热器进入变换炉管程中，将变换炉壳程中的热量进行转移以控制变换炉壳程中变换反应的温度；经变换炉变换后的粗煤气从变换炉的壳程出口流出后，部分经变换的粗煤气经第二换热器换热后送入变换后系统进行制甲醇；部分经变换的粗煤气进入步骤3)；