浓缩甲烷气变换转化提氢系统的制作方法

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1.本实用新型涉及浓缩甲烷气变换转化技术领域，具体地说涉及一种浓缩甲烷气变换转化提氢系统。


背景技术：
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2.浓缩甲烷气变换转化提氢系统包括精脱硫单元、一氧化碳变换单元、甲烷转化单元，精脱硫单元的精脱硫塔产出的浓缩甲烷气先进入一氧化碳变换单元的变换炉，在变换炉中co h2o＝＝co2 h2，使co浓度降至约1％(干基)左右，然后再送入甲烷转化单元的转化炉进行转化提氢。其中，一氧化碳变换单元、甲烷转化单元正常生产状态下一氧化碳变换单元的变换炉内装填催化剂为fe3o4(还原态)，床层工作温度应为350—400℃；目前生产状况下，因精脱硫单元入口的浓缩甲烷气中硫含量较低，反应放热较设计少，导致一氧化碳变换单元的变换炉进口的浓缩甲烷气温度只能维持在200℃左右，无法使变换催化剂达到最佳的活性状态，导致浓缩甲烷气中的co浓度只能降至10％(干基)左右；如长期在此工况下运行，会导致下游转化催化剂表面积碳失活，严重影响转化催化剂的使用寿命，降低甲烷转化单元转化炉出口转化率，减少氢气产量。


技术实现要素：
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3.本实用新型的目的在于提供一种保证变换炉正常运行的浓缩甲烷气变换转化提氢系统。
4.本实用新型由如下技术方案实施：浓缩甲烷气变换转化提氢系统，其包括精脱硫单元、一氧化碳变换单元和甲烷转化单元，所述精脱硫单元的精脱硫塔出口与所述一氧化碳变换单元的变换炉入口管路连通，所述一氧化碳变换单元的变换炉出口与所述甲烷转化单元的转化炉入口管路连通；其还包括设置在所述精脱硫塔和所述变换炉之间的换热器，所述转化炉排烟口与所述换热器的热介质入口管路连通，所述换热器的热介质出口与烟气处理单元进口管路连通；所述精脱硫塔的出口与所述换热器的冷介质入口通过进气管管路连通，所述换热器的冷介质出口通过出气管与所述变换炉的入口管路连通。
5.进一步的，在所述进气管上安装有进气控制阀，在所述出气管上安装有出气控制阀；在所述进气控制阀进口端的进气管和所述出气控制阀出口端的所述出气管之间连通有调节管，在所述调节管上安装有调节阀。
6.进一步的，其还包括与所述调节阀并联设置的旁路，所述旁路的两端分别与所述调节阀两端的所述调节管连通，在所述旁路上安装有旁路控制阀；在所述旁路两端与所述调节阀之间的所述调节管上分别安装有截止阀。
7.本实用新型的优点：精脱硫塔产出的浓缩甲烷气与转化炉排出的烟气在换热器中进行换热，一方面，浓缩甲烷气吸收烟气中的热量升温，进而实现提高进入变换炉中的浓缩甲烷气的温度，使变换催化剂达到最佳活性状态，从而使变换炉正常运行状态下，以保证转化炉的转化率，进而保证氢气产量；另一方面，可对烟气的余热进行有效利用，同时降低后
续烟气处理单元的处理难度。
附图说明：
8.图1为本实用新型的整体结构示意图。
9.精脱硫塔1、变换炉2、转化炉3、换热器4、烟气处理单元5、进气管6、出气管7、进气控制阀8、出气控制阀9、调节管10、调节阀11、旁路12、旁路控制阀13、截止阀14。
具体实施方式：
10.在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
11.如图1所示，浓缩甲烷气变换转化提氢系统，其包括精脱硫单元、一氧化碳变换单元和甲烷转化单元，精脱硫单元、一氧化碳变换单元和甲烷转化单元均采用一般系统，精脱硫单元的精脱硫塔1出口与一氧化碳变换单元的变换炉2入口管路连通，一氧化碳变换单元的变换炉2出口与甲烷转化单元的转化炉3入口管路连通；其还包括设置在精脱硫塔1和变换炉2之间的换热器4，转化炉3排烟口与换热器4的热介质入口管路连通，换热器4的热介质出口与原有的烟气处理单元5进口管路连通；精脱硫塔1的出口与换热器4的冷介质入口通过进气管6管路连通，换热器4的冷介质出口通过出气管7与变换炉2的入口管路连通；精脱硫塔1产出的浓缩甲烷气与转化炉3排出的烟气在换热器4中进行换热，一方面，浓缩甲烷气吸收烟气中的热量升温，进而实现提高进入变换炉2中的浓缩甲烷气的温度，使变换催化剂达到最佳活性状态，从而使变换炉2正常运行状态下，床层温度达到350—400℃，变换炉2出口co浓度降至约1％(干基)左右，以保证转化炉3的转化率，进而保证氢气产量；另一方面，可对烟气的余热进行有效利用，同时降低后续烟气处理单元5的处理难度。
12.在进气管6上安装有进气控制阀8，在出气管7上安装有出气控制阀9；在进气控制阀8进口端的进气管6和出气控制阀9出口端的出气管7之间连通有调节管10，在调节管10上安装有调节阀11；精脱硫塔1产出的浓缩甲烷气可以分为两路，一路经过进气控制阀8经过换热器4吸热，另一路经过调节管10，之后经出气管7一同进入变换炉2；通过调节调节阀11和进气控制阀8的开度，可以调节两路浓缩甲烷气的比例，进而实现灵活调节进入变换炉2的浓缩甲烷气温度的目的；其还包括与调节阀11并联设置的旁路12，旁路12的两端分别与调节阀11两端的调节管10连通，在旁路12上安装有旁路控制阀13；在旁路12两端与调节阀11之间的调节管10上分别安装有截止阀14；当调节阀11故障时，关闭两个截止阀14，打开旁路控制阀13，在维修调节阀11的同时，可保证系统正常运行。
13.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新
型各实施例技术方案的范围。