一种改进的煤气变换工艺

本发明涉及化工生产，节能领域，尤其涉及一种改进的煤气变换工艺。

背景技术：

1、由天然气、渣油、和煤制取的粗原料气中，总是含有一定量的一氧化碳，例如，固体燃料气化制得的半水煤气含一氧化碳25％-40％，重油气化制得的水煤气含一氧化碳44％-49％。

2、由于粗原料气的用途不同，原料气中一氧化碳的含量要求也不同，在合成氨工艺中，一氧化碳对合成氨催化剂具有毒害作用，因此，在工艺上要求尽可能清除粗原料气中的一氧化碳。

3、 cn112225175a童武元公开了一种水煤气变换工艺，步骤为：(1)水煤气分成两路进入到预变炉内进行过滤，然后从预变炉排出后形成为滤后煤气；两路水煤气分别经中温换热器和直接进入到预变炉内；(2)滤后煤气进入到变换炉内进行变换反应，从变换炉排出后形成为变换气；(3)变换气分成两路，分别经中温变换器和直接进入到废热锅炉的管程内。该申请还公开了水煤气变换装置。利用该申请能够较好的控制水煤气进入到预变炉的温度，从而保证变换炉的入口温度。

4、 cn108203077a肖启宝公开了一种粗煤气变换工艺，具体步骤为：饱和粗煤气进入粗煤气废热锅炉，再进入粗煤气气液分离器，再经粗煤气过热器加热后进入脱毒槽去除杂质，除杂质后进入第一变换炉进行初步变换反应，经变换反应后的变换气分为两路，一路进入变换气第一废热锅炉，另一路进入粗煤气过热器，两路出来的变换气汇合进入变换气第一水分离器，从变换气第一水分离器出来后分成两路，一路进入第二变换炉进行深度变换反应，另一路为第二变换炉旁路，与深度变换后的变换气汇合后进入变换气第二废热锅炉，从变换气第二废热锅炉出来后进入变换气第二水分离器，经气液分离后得到变换气产品。

5、 cn115650162a刘攀等公开了一种转炉烟气高效回收利用方法，包括如下步骤：s1、将出转炉的高温烟气经过炉口烟罩依次进入烟气冷却装置、烟气除尘装置，经过烟气除尘装置除尘后的转炉烟气进入煤气变换装置；s2、在煤气变换装置中，转炉烟气与喷入的水蒸气在催化剂的作用下发生煤气变换反应生成氢气和二氧化碳；s3、煤气变换装置排出的烟气依次经过降温装置、脱碳装置、加压装置后送入氨合成装置合成氨。该发明利用转炉烟气中的一氧化碳与水蒸气在触媒的作用下转换生成氢气，氢气与烟气中的氮气在高压下反应生成氨，实现转炉烟气从燃料到原料的高效利用。

6、以公告文件以及现有专利技术来看，现有煤气变换工艺，一氧化碳变换深度低时水蒸气使用量大，脱碳处理所需能耗大，为解决此问题，特改进为以下方法。

技术实现思路

1、本发明提供了一种改进的煤气变换工艺，其特征在于煤气组分中一氧化碳含量为26~89%，温度180℃~250℃，煤气送一段变换炉，经过第一变换后一氧化碳降低到13~45%，温度为280~350℃，直接送入至少设置了2个的含有多孔硅酸钙的二氧化碳吸收塔1吸收二氧化碳，减少60~95%二氧化碳；二氧化碳吸收塔1气体出口送入第二变换炉，经过第二变换后一氧化碳降低到3~13%，变换出口温度过高时，调整温度≤350℃，直接送入至少设置了2个的含有多孔硅酸钙的二氧化碳吸收塔2吸收二氧化碳，再次减少60~95%二氧化碳；二氧化碳吸收塔2气体出口送入第三变换炉，经过第三变换后一氧化碳降低到0.5~1.5%，变换出口温度过高时，调整温度≤350℃，直接送入至少设置了2个的含有多孔硅酸钙的二氧化碳吸收塔3吸收二氧化碳，再次减少60~95%二氧化碳；二氧化碳吸收塔3气体出口送入第四变换炉，以此类推，最多可以设置五级变换，二氧化碳吸收塔入口最低温度不低于180℃，变换出口温度过高时，调整温度≤350℃送二氧化碳吸收塔，最终变换气一氧化碳浓度可以达到0.1%~0.3%。

2、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

3、（1）本发明通过使用多孔硅酸钙，在高温条件下将变换气中的二氧化碳进行固化，有利于减少变换气碳排放，减少对大气环境的影响；

4、（2）本发明通过多孔硅酸钙高温条件下直接脱碳，脱碳处理不需要降温，热量损失少、所需要的能耗减少，节省了工艺成本；

5、（3）本发明通过多级变换将粗煤气中一氧化碳浓度降低至0.1%~0.3%，相比于其他工艺，将粗煤气中一氧化碳浓度降低至同一程度所需要的水蒸气的量少，多级脱碳后提高后续变换反应效率。

技术特征：

1.一种改进的煤气变换工艺，其特征在于煤气组分中一氧化碳为26~89%，温度180℃~250℃，煤气送一段变换炉，经过第一变换后一氧化碳降低到13~45%，温度为280~350℃，直接送入至少设置2个的含有多孔硅酸钙的二氧化碳吸收塔1吸收二氧化碳，减少60~95%二氧化碳；二氧化碳吸收塔1气体出口送入第二变换炉，经过第二变换后一氧化碳降低到3~13%，变换出口温度过高时，调整温度≤350℃，直接送入至少设置2个的含有多孔硅酸钙的二氧化碳吸收塔2吸收二氧化碳，再次减少60~95%二氧化碳；二氧化碳吸收塔2气体出口送入第三变换炉，经过第三变换后一氧化碳降低到0.5~1.5%，变换出口温度过高时，调整温度≤350℃，直接送入至少设置2个的含有多孔硅酸钙的二氧化碳吸收塔3吸收二氧化碳，再次减少60~95%二氧化碳；二氧化碳吸收塔3气体出口送入第四变换炉，以此类推，最多可以设置五级变换，二氧化碳吸收塔入口最低温度不低于180℃，变换出口温度过高时，调整温度≤350℃送二氧化碳吸收塔，最终变换气一氧化碳浓度达到0.1%~0.3%。

技术总结本发明公开了一种改进的煤气变换工艺，将含26~89%一氧化碳的煤气送一段变换炉，经过第一变换一氧化碳降至13~45%，送入至少设置2个的含多孔硅酸钙的二氧化碳吸收塔1吸收二氧化碳，吸收塔气体出口送入第二变换炉，经过第二变换一氧化碳降至3~13%，送入至少设置2个的含多孔硅酸钙的二氧化碳吸收塔2吸收二氧化碳，吸收塔气体出口送入第三变换炉，经第三变换一氧化碳降至0.5~1.5%，送入至少设置2个的含多孔硅酸钙的二氧化碳吸收塔3吸收二氧化碳，吸收塔气体出口送入第四变换炉，以此类推，最多设置五级变换，最终变换气一氧化碳浓度达到0.1~0.3%；该流程有利于减少二氧化碳的排放，降低变换工艺中水蒸气的消耗与最后脱碳的能耗。技术研发人员：田森林,杨芬,向洋村,杨皓,杨鹏,宋尉源受保护的技术使用者：昆明理工大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13