本发明专利技术公开了一种产过热蒸汽的汽水串联等温变换装置，属于CO变换技术领域，包括绝热变换炉、第一脱毒罐、第二脱毒罐、两个等温变换炉、汽包、热交换器以及相关管路和阀门等；粗合成气经热交换器与第一和第二脱毒罐相接，脱毒罐出口一路接绝热变换炉入口，另一路接第二等温变换炉入口，变换气出口汇合后接热交换器，热交换器出口接第三等温变换炉，第二等温变换炉的换热管束出口接汽包，汽包循环热水出口接第二等温变换炉换热管束入口，汽包蒸汽出口与外部需加热的饱和蒸汽汇合后接绝热变换炉，经第三等温变换炉加热后的锅炉补水接汽包水入口。本发明专利技术明显提高了回收余热品位，减少了等温变换炉换热管外压失稳和泄露失效的几率。温变换炉换热管外压失稳和泄露失效的几率。温变换炉换热管外压失稳和泄露失效的几率。
【技术实现步骤摘要】
一种产过热蒸汽的汽水串联等温变换装置
[0001]本专利技术涉及CO变换
，尤其是一种产过热蒸汽的汽水串联等温变换装置。
技术介绍
[0002]目前工业上煤加压气化产生的粗合成气的变换主要采用绝热变换和等温变换工艺。绝热变换工艺是设置一段或几段绝热变换炉，在每段变换炉后设置蒸汽过热器或废热回收器副产饱和水蒸汽或用于加热其他工艺介质回收反应余热；等温变换工艺则是在变换反应器内设置水管，用水管内的水蒸发吸收变换反应的余热副产饱和蒸汽。
[0003]一般情况下，第一等温变换炉或第一绝热变换炉反应及热负荷大，第二等温变换炉或第二绝热变换炉反应及热负荷小，第二等温变换炉或第二绝热变换炉反应床层温度也较低，为了满足第二等温变换炉的反应条件，则换热管束产生蒸汽压力较低，余热回收品位及价值也低。同时，换热管束中换热管内压力远远小于换热管束外的气体压力，换热管束中换热管承受外压，易于泄露和失稳破坏。
技术实现思路
[0004]本专利技术需要解决的技术问题是提供一种产过热蒸汽的汽水串联等温变换装置,解决了现有技术中存在的技术问题，实现了余热回收品位及价值高，有效保证了换热管束的内外压力平衡，减少了等温变换炉换热管外压失稳和泄露失效的几率。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种产过热蒸汽的汽水串联等温变换装置，包括第一变换炉、第一脱毒罐、第二脱毒罐、第二等温变换炉、汽包、第三等温变换炉、热交换器以及相关管路和阀门；所述第一变换炉为绝热变换炉；粗合成气经热交换器后分别与第一脱毒罐和第二脱毒罐气体入口相接，第一脱毒罐与第二脱毒罐出口汇合后分成两路，一路与第一变换炉气体入口相接，另一路与第二等温变换炉气体入口相接，第一变换炉变换气出口与第二等温变换炉变换气出口汇合后接热交换器，热交换器出口接第三等温变换炉气体入口，第三等温变换炉底部气体出口接热回收系统；第二等温变换炉的第二换热管束出口接汽包汽液混合物入口，汽包的循环热水出口接第二等温变换炉的第二换热管束入口，汽包蒸汽出口与外部需加热的饱和蒸汽汇合后与第一变换炉蒸汽进口相接，第一变换炉的蒸汽出口接过热蒸汽管网；锅炉补水一路与第三等温变换炉顶部第三换热管束的一路出口汇合后接汽包水入口，锅炉补水的另一路与第三等温变换炉顶部第三换热管束的另一路出口汇合后与第三等温变换炉底部第三换热管束入口相接，第三等温变换炉底部气体出口接热回收系统。
[0006]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述绝热变换炉采用内设蒸汽过热器的第一绝热变换炉或者采用多段绝热段间设有上段蒸汽过热器和下段蒸汽过热器的第二绝热变换炉；当采用第二绝热变换炉时，所述装置还包括水加热器；汽包的蒸汽出口与外部需加热
的饱和蒸汽汇合后经下段蒸汽过热器接上段蒸汽过热器过热蒸汽入口，上段蒸汽过热器过热蒸汽出口接过热蒸汽管网；锅炉补水一路与第三等温变换炉顶部第三换热管束的一路出口汇合后分别接汽包的水入口和水加热器换热入口，水加热器热水出口接汽包水入口。
[0007]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述第一脱毒罐和第二脱毒罐的进口、出口均装设有用于脱毒罐的检修及脱毒剂更换的切断阀。
[0008]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述第一变换炉的进气口和第二等温变换炉的进气口均装设有用于调节气体进口气量的调节阀。
[0009]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述汽包水入口管路上装设有流量调节阀。
[0010]由于采用了上述技术方案，本专利技术取得的技术进步是：1、本专利技术由于将多段绝热段间设有蒸汽过热器的第一变换炉的反应热通过炉内各段催化剂床层段间布置的蒸汽过热器产过热蒸汽，与第一变换炉并联的第二等温变换炉通过炉内催化剂床层布置的第二换热管束产饱和蒸汽加以回收，变换气经热交换器降温后进入第三等温变换炉气体入口继续进行变换反应，第三等温变换炉用于预热锅炉给水，热水的压力与第二等温变换炉副产的蒸汽压力相当，热水作为汽包的补水，第三等温变换炉加热锅炉给水代替产生低压蒸汽使得第二等温变换炉副产蒸汽量增加，使得第三等温变换炉系统副产余热的品位得以明显提高。
[0011]2、本专利技术可通过调节汽包蒸汽压力来控制蒸汽过热器的管板蒸汽侧压力和等温变换炉管束水侧压力微大于合成气侧压力，同时蒸汽过热器及等温变换炉换热管束承受内压，且可实现管束水侧与工艺气侧微压差操作，受力情况明显改善，可减少等温变换炉换热管外压失稳和泄露失效的几率。
[0012]3、本专利技术由于将脱毒罐布置于热交换器之后，有利于粗合成气脱除SOx和夹带的粉尘等杂质，可保护催化剂免受毒物的损害，延长其使用寿命。
[0013]4、本专利技术中第一变换炉设置为绝热变换炉，不仅可为系统内汽包提供的饱和蒸汽过热，也可以为界外提供的饱和蒸汽过热。
[0014]5、本专利技术由于第一变换炉与第二等温变换炉并联的同时与第三等温变换炉串联，第三等温变换炉既可为汽包提供与蒸汽压力相当的补充热水，又可为第三等温变换炉进口的反应气提供热量，有效维持第三等温变换炉正常运行，不仅可以用于变换工段，还可以用于低压甲醇合成及氨合成工段。
附图说明
[0015]图1是本专利技术中实施例1的结构示意图；图2是本专利技术中实施例2的结构示意图；其中，1、第一绝热变换炉，1a、蒸汽过热器，2、第一脱毒罐，3、第二脱毒罐，4、第二等温变换炉4，5、汽包，6、第三等温变换炉，7、热交换器，8、第一管路，9、第二管路，10、第三管路，11、第四管路，11a、锅炉补水管路，12、水加热器，13、第五管路，14、第六管路，15、第三流量调节阀，16、第二绝热变换炉，16a、上段蒸汽过热器，16b、下段蒸汽过热器。
具体实施方式
[0016]下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明：
需要说明的是，在本专利技术的描述中，技术术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“内”、“外”等表示方向或位置关系是基于附图所示的方向或位置关系，仅是为了便于描述和理解本专利技术的技术方案，以上说明并非对本专利技术作了限制，本专利技术也不仅限于上述说明的举例，本
的普通技术人员在本专利技术的实质范围内所做出的变化、改型、增添或替换，都应视为本专利技术的保护范围。
[0017]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0018]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“若干个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种产过热蒸汽的汽水串联等温变换装置，其特征在于：包括第一变换炉、第一脱毒罐（2）、第二脱毒罐（3）、第二等温变换炉（4）、汽包（5）、第三等温变换炉（6）、热交换器（7）以及相关管路和阀门；所述第一变换炉为绝热变换炉；粗合成气经热交换器（7）后分别与第一脱毒罐（2）和第二脱毒罐（3）气体入口相接，第一脱毒罐（2）与第二脱毒罐（3）出口汇合后分成两路，一路与第一变换炉气体入口相接，另一路与第二等温变换炉（4）气体入口相接，第一变换炉变换气出口与第二等温变换炉（4）变换气出口汇合后接热交换器（7），热交换器（7）出口接第三等温变换炉（6）气体入口，第三等温变换炉（6）底部气体出口接热回收系统；第二等温变换炉（4）的第二换热管束出口接汽包（5）汽液混合物入口，汽包（5）的循环热水出口接第二等温变换炉（4）的第二换热管束入口，汽包（5）蒸汽出口与外部需加热的饱和蒸汽汇合后与第一变换炉蒸汽进口相接，第一变换炉的蒸汽出口接过热蒸汽管网；锅炉补水一路与第三等温变换炉（6）顶部第三换热管束的一路出口汇合后接汽包（5）水入口，锅炉补水的另一路与第三等温变换炉（6）顶部第三换热管束的另一路出口汇合后与第三等温变换炉（6）底部第三换热管束入口相接，第三等温变换炉（6）底部气体出口接热回收系统。2.根据权利要求1所述的一种产过热蒸汽的汽水串联等温变换...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘金成，郭彦书，张长秋，王洪忠，吴海良，刘慧琴，王宏葛，王永占，刘彩云，夏伟伟，赵素峰，
申请(专利权)人：河北正元化工工程设计有限公司，
类型：发明
国别省市：
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