專利名稱：一種防止開車時(shí)甲烷轉(zhuǎn)化爐觸媒析碳的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煤基合成油尾氣回收技術(shù)，具體涉及一種防止開車時(shí)甲烷轉(zhuǎn)化爐觸媒析碳的裝置。
背景技術(shù)：
煤基合成油工藝技術(shù)主要采用間接液化法，即通過高溫、高壓將煤變成富含各種 烴類的氣體，再將這些氣體提純，經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)后變成成品油和其他化工產(chǎn)品，主要包括柴 油、石蠟、石腦油等。在煤轉(zhuǎn)油的煤氣化過程中，合成反應(yīng)后的尾氣中含有較高濃度的甲烷。由于甲烷 是一種高熱值氣體，直接排放將是一種浪費(fèi)，因此，常規(guī)技術(shù)都設(shè)置尾氣回收裝置，將合成 尾氣引入甲烷轉(zhuǎn)化裝置中，進(jìn)行甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化與純氧轉(zhuǎn)化，將尾氣中的甲烷轉(zhuǎn)化為合成油 或合成尿素的有用組分氫氣、一氧化碳和二氧化碳。在合成尾氣的回收轉(zhuǎn)化過程中，由于合成尾氣中還含有不飽和烴，這種成分若不 先經(jīng)過加氫處理轉(zhuǎn)變成烷烴，將會(huì)與甲烷轉(zhuǎn)化裝置換轉(zhuǎn)爐、二段爐中的催化劑作用析碳，導(dǎo) 致轉(zhuǎn)化催化劑中毒，嚴(yán)重影響催化劑的使用壽命，因此需要在甲烷轉(zhuǎn)化裝置之前增設(shè)加氫 槽，將合成尾氣中的不飽和烴轉(zhuǎn)化成飽和烴后再進(jìn)入甲烷轉(zhuǎn)化裝置中。而不飽和烴在加氫 槽中的處理過程是一個(gè)高溫條件下進(jìn)行的放熱反應(yīng)，在開車過程中，由于加氫槽溫度未達(dá) 到催化劑活性溫度，如果直接將合成尾氣引入轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，將導(dǎo)致加氫槽出口不飽和烴超標(biāo)， 從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)化催化劑的析碳中毒而出現(xiàn)觸媒析碳的現(xiàn)象。因此，在正常投用加氫槽之前，不能引進(jìn)合成尾氣，需要將不含烯烴的工況氣引至 加氫槽并進(jìn)入二段爐點(diǎn)火升溫還原，待符合要求后再慢慢引進(jìn)合成尾氣同時(shí)相應(yīng)退出工況 氣。而在全系統(tǒng)升溫、催化劑還原過程中，又不能向加氫槽通入蒸汽，只能將其單獨(dú)隔離后 通入氫氣進(jìn)行還原。同時(shí)，催化劑還原結(jié)束后，合成尾氣經(jīng)加氫槽加氫后的出口氣中是否仍 含有烯烴無法判斷，需要將其從加氫槽出口高空排放，待合格后再并入系統(tǒng)。而在這之前， 轉(zhuǎn)化系統(tǒng)溫度已達(dá)到點(diǎn)火溫度，要求二段爐點(diǎn)火方能繼續(xù)升溫還原，故而現(xiàn)有加氫槽裝置 在開車操作過程中存在觸媒析碳的風(fēng)險(xiǎn)，而且操作復(fù)雜，開車時(shí)間較長。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種操作簡單方便的防止開車時(shí) 甲烷轉(zhuǎn)化爐觸媒析碳的裝置。本實(shí)用新型的防止開車時(shí)甲烷轉(zhuǎn)化爐觸媒析碳的裝置包括有預(yù)熱器、加氫槽和轉(zhuǎn) 化系統(tǒng)，帶有合成尾氣閥的合成尾氣管與帶有工況氣閥的工況氣管共同連接在帶有流量調(diào) 節(jié)閥的原料氣管上，該原料氣管穿過預(yù)熱器后，從頂部通入加氫槽中；加氫槽的底部出口連 接加氫原料氣管，加氫原料氣管與轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的入口連接；轉(zhuǎn)化氣管一端連接轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的出 口，另一端穿過預(yù)熱器，與原料氣管換熱后，接入后系統(tǒng)中；開車支管一端連接工況氣管，另 一端與加氫原料氣管連通，并在該開車支管上設(shè)有開車閥。[0008]本實(shí)用新型還在加氫槽的出口設(shè)有放空管，放空管上設(shè)有放空閥。進(jìn)一步地，在所述放空管上還設(shè)有取樣閥。自工況氣管通入的氣體是不含不飽和烴的原料氣，該原料氣通過開車支管跨過加氫槽而直接進(jìn)入轉(zhuǎn)化系統(tǒng)中，使轉(zhuǎn)化系統(tǒng)點(diǎn)火，產(chǎn)生的高溫轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入到預(yù)熱器，將熱量傳 遞給合成尾氣。合成尾氣通過預(yù)熱器加熱后，進(jìn)入加氫槽中，在加氫催化劑床層作用下發(fā)生 加氫反應(yīng)，將不飽和烴飽和化。當(dāng)加氫槽出口不飽和烴濃度高時(shí)，由加氫槽出口放空閥放 空；當(dāng)加氫槽出口不飽和烴濃度降至不影響轉(zhuǎn)化催化劑活性時(shí)，將合成尾氣引入轉(zhuǎn)化系統(tǒng)， 并逐漸將不含不飽和烴的原料氣由轉(zhuǎn)化系統(tǒng)中切出。經(jīng)過本實(shí)用新型防止開車時(shí)甲烷轉(zhuǎn)化爐觸媒析碳的裝置處理后，降低了開車過程 中轉(zhuǎn)化系統(tǒng)觸媒析碳的風(fēng)險(xiǎn)，保證了甲烷轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的順利開車，并且大大縮短了原始開車 時(shí)間。同時(shí)，也為以后更換催化劑后，催化劑的還原創(chuàng)造了條件。

圖1是本實(shí)用新型防止開車時(shí)甲烷轉(zhuǎn)化爐觸媒析碳的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步的說明如圖1所示，防止開車時(shí)甲烷轉(zhuǎn)化爐觸媒析碳的裝置包括預(yù)熱器7、加氫槽9和轉(zhuǎn) 化系統(tǒng)16，合成尾氣管1與工況氣管2共同連接在帶有流量調(diào)節(jié)閥5的原料氣管6上，在合 成尾氣管1和工況氣管2上分別設(shè)有合成尾氣閥3和工況氣閥4。上述原料氣管6自預(yù)熱 器7中穿過，從頂部通入加氫槽9中。加氫槽9底部出口與加氫原料氣管17連接，加氫原 料氣管17的另一端連接轉(zhuǎn)化系統(tǒng)13的入口。轉(zhuǎn)化系統(tǒng)13的出口連接轉(zhuǎn)化氣管15，轉(zhuǎn)化氣 管15另一端穿過預(yù)熱器7后，接入后系統(tǒng)8中。開車支管11 一端連接工況氣管2，另一端 與加氫原料氣管17連通，并在開車支管11上設(shè)有開車閥10。在加氫槽9的出口設(shè)有放空管12，放空管12上設(shè)有放空閥13。放空管12上還設(shè) 有取樣閥14。該裝置的工作過程是在啟動(dòng)甲烷轉(zhuǎn)換系統(tǒng)時(shí)，合成尾氣閥3、工況氣閥4、流量調(diào) 節(jié)閥5和放空閥13關(guān)閉，開車閥10打開，不含不飽和烴的原料氣先不進(jìn)入加氫槽9，而通過 開車支管11直接進(jìn)入轉(zhuǎn)化系統(tǒng)16，轉(zhuǎn)化系統(tǒng)點(diǎn)火。經(jīng)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)16轉(zhuǎn)化并加熱的高溫轉(zhuǎn)化 氣通過轉(zhuǎn)化氣管15進(jìn)入預(yù)熱器7，對(duì)該預(yù)熱器進(jìn)行加熱。高溫轉(zhuǎn)化氣經(jīng)換熱后輸送到后系 統(tǒng)8。預(yù)熱器7升溫達(dá)到一定溫度時(shí)，打開合成尾氣閥3和流量調(diào)節(jié)閥5，合成尾氣通過原 料氣管6進(jìn)入預(yù)熱器7加熱后，進(jìn)入加氫槽9發(fā)生加氫反應(yīng)，將不飽和烴飽和化。當(dāng)加氫槽 9出口取樣閥14處分析不飽和烴濃度高時(shí)，將合成尾氣由加氫槽出口放空閥13放空；當(dāng)加 氫槽出口取樣閥14處分析不飽和烴濃度降至不影響轉(zhuǎn)化催化劑活性時(shí)，關(guān)閉放空閥13，打 開加氫槽9下部閥門，將經(jīng)過加氫槽9催化反應(yīng)的合成尾氣弓I入轉(zhuǎn)化系統(tǒng)16，然后進(jìn)入預(yù)熱 器7換熱后輸送到后系統(tǒng)8。隨后關(guān)閉開車閥10，將不含不飽和烴的原料氣切出系統(tǒng)。同時(shí)，還可以將不含不飽和烴的原料氣經(jīng)工況氣管2引至預(yù)熱器7升溫，之后通過 加氫槽9送至轉(zhuǎn)化系統(tǒng)16點(diǎn)火繼續(xù)升溫。所述轉(zhuǎn)化系統(tǒng)16的點(diǎn)火溫度為560°C。
權(quán)利要求1.一種防止開車時(shí)甲烷轉(zhuǎn)化爐觸媒析碳的裝置，包括預(yù)熱器(7)、加氫槽(9)和轉(zhuǎn)化系 統(tǒng)(16)，其特征是帶有合成尾氣閥(3)的合成尾氣管(1)與帶有工況氣閥的工況氣管 (2)共同連接帶有流量調(diào)節(jié)閥( 的原料氣管(6)，該原料氣管(6)穿過預(yù)熱器(7)后，從頂 部通入加氫槽(9)中，加氫槽(9)底部出口連接加氫原料氣管(17)，加氫原料氣管(17)與 轉(zhuǎn)化系統(tǒng)(1 的入口連接，轉(zhuǎn)化氣管(1 一端連接轉(zhuǎn)化系統(tǒng)(1 的出口，另一端穿過預(yù) 熱器(7)后，接入后系統(tǒng)(8)中，帶有開車閥(10)的開車支管(11) 一端連接工況氣管0)， 另一端與加氫原料氣管(17)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止開車時(shí)甲烷轉(zhuǎn)化爐觸媒析碳的裝置，其特征是在加氫槽 (9)的出口設(shè)有放空管(12)，放空管(12)上設(shè)有放空閥(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防止開車時(shí)甲烷轉(zhuǎn)化爐觸媒析碳的裝置，其特征是在所述的 放空管(12)上設(shè)有取樣閥(14)。
專利摘要一種防止開車時(shí)甲烷轉(zhuǎn)化爐觸媒析碳的裝置，包括預(yù)熱器、加氫槽和轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，合成尾氣管與工況氣管共同連接在原料氣管上，該原料氣管穿過預(yù)熱器，從頂部通入加氫槽中；加氫槽底部出口連接加氫原料氣管，加氫原料氣管與轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的入口連接；轉(zhuǎn)化氣管一端連接轉(zhuǎn)化系統(tǒng)出口，另一端穿過預(yù)熱器后接入后系統(tǒng)中；開車支管一端連接工況氣管，另一端與加氫原料氣管連通。經(jīng)本實(shí)用新型防止開車時(shí)甲烷轉(zhuǎn)化爐觸媒析碳的裝置處理后，降低了開車過程中轉(zhuǎn)化系統(tǒng)觸媒析碳的風(fēng)險(xiǎn)，保證了甲烷轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的順利開車，并且大大縮短了原始開車時(shí)間。同時(shí)，也為以后更換催化劑后，催化劑的還原創(chuàng)造了條件。
文檔編號(hào)C01B3/34GK201855650SQ20102054736
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者任潤厚, 馮永發(fā), 馮永權(quán), 張一波, 曹彥民, 朱科元, 焦石峰, 陳志斌 申請(qǐng)人:山西潞安礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司