煤凈化變換管道系統及其防裂方法技術方案

本發明專利技術提供了一種煤凈化變換管道系統及其防裂方法。該煤凈化變換管道系統包括煤氣變換單元和變換管道，變換管道包括第一變換管道和第二變換管道，煤凈化變換管道系統還包括：附加管道，附加管道的第一端口連接于第一變換管道上，附加管道的第二端口連接于第二變換管道上，且附加管道和位于附加管道與煤氣變換單元之間的變換管道構成控制管路；控制閥組，設置于控制管路上，控制閥組置于第一控制狀態時煤氣變換單元和變換管道之間不導通、變換管道和附加管道之間導通，且控制閥組置于第二控制狀態時煤氣變換單元和變換管道之間導通、變換管道和附加管道之間不導通。該煤凈化變換管道系統有效地防止了凈化設備開停車投料過程中變換管道的開裂。

【技術實現步驟摘要】
煤凈化變換管道系統及其防裂方法
本專利技術涉及煤化工領域，具體而言，涉及一種煤凈化變換管道系統及其防裂方法。
技術介紹
在煤制氫及煤化工領域中采用的凈化設備在進行投料時需要開停車，此過程中凈化設備的變換管道內經歷氮氣循環過程，以對變換爐中的催化劑進行加熱。在開停車過程中，由于變換管道與送入的工藝氣體之間有顯著溫差，導致凈化設備的變換管道系統很容易發生應力腐蝕開裂，出現顯著的貫穿性裂紋，由此導致變換管道破裂，被迫停產。這既導致變換管道系統壽命縮短，還同時影響了凈化設備的操作效率。因此，需要提出一種防止凈化設備變換管道開裂的方法。在中國專利(專利號為201110346785.4)中提供了一種煤凈化設備變換管道系統的防裂方法，該方法在進行投料操作時，首先采用熱氮氣將整個變換管道系統的溫度升至其露點溫度以上，然后再通入合成工藝氣，從而避免工藝氣中的有害氣體如硫化氫、氨等有害物質在露點溫度以下形成凝液導致露點腐蝕，同時也可避免由此到來的應力導向氫致開裂。但是該方法首先采用熱氮氣將整個變換管道系統的溫度升至其露點溫度以上，這樣將消耗大量氮氣以及用于加熱氮氣的蒸汽，且該方法延長了投料時間。
技術實現思路
本專利技術的主要目的在于提供一種煤凈化變換管道系統及其防裂方法，以有效地防止凈化設備開停車投料過程中變換管道的開裂，延長管道的使用壽命，提高整個煤凈化設備的操作效率。為了實現上述目的，根據本專利技術的一個方面，提供了一種煤凈化變換管道系統，包括煤氣變換單元和變換管道，變換管道包括位于煤氣變換單元的上游且與煤氣變換單元的入口相連的第一變換管道，和位于煤氣變換單元的下游且與煤氣變換單元的出口相連的第二變換管道，其特征在于，煤凈化變換管道系統還包括：附加管道，附加管道的第一端口連接于第一變換管道上，附加管道的第二端口連接于第二變換管道上，且附加管道和位于附加管道與煤氣變換單元之間的變換管道構成控制管路；控制閥組，設置于控制管路上，控制閥組置于第一控制狀態時煤氣變換單元和變換管道之間不導通、變換管道和附加管道之間導通，且控制閥組置于第二控制狀態時煤氣變換單元和變換管道之間導通、變換管道和附加管道之間不導通。進一步地，控制閥組包括：第一變換切斷閥，設置于附加管道的第一端口與煤氣變換單元之間的第一變換管道上；第二變換切斷閥，設置于附加管道的第二端口與煤氣變換單元之間的第二變換管道上；電動閥，設置于附加管道上。進一步地，煤氣變換單元包括：循環氮氣風機；開工加熱爐，設置于循環氮氣風機的下游；煤氣變換爐，設置于開工加熱爐的下游，所述煤氣變換爐的入口與所述第一變換管道相連，且所述煤氣變換爐的出口與所述第二變換管道相連。進一步地，煤凈化變換管道系統還包括設置于煤氣變換單元的下游的洗氨塔，洗氨塔設置于所述第二變換管道中，且洗氨塔的出口上設置有置換放空口。進一步地，煤凈化變換管道系統還包括依次串聯設置于煤氣變換單元和洗氨塔之間的中溫換熱器、第一變換廢熱鍋爐、低壓蒸汽過熱器和第二變換廢熱鍋爐，且控制閥組設置于中溫換熱器和煤氣變換單元之間。進一步地，煤凈化變換管道系統還包括依次設置于第二變換廢熱鍋爐和洗氨塔之間的低壓廢熱鍋爐、給水加熱器單元、脫鹽水加熱器和變換氣水冷器，且給水加熱器單元包括并聯設置的低壓鍋爐給水加熱器和中壓鍋爐給水加熱器。根據本專利技術的另一方面，提供了上述的煤凈化變換管道系統的防裂方法，其特征在于，防裂方法包括以下步驟：將煤凈化變換管道系統的控制閥組置于第一控制狀態，然后將工藝氣體以第一壓力、第一流速送入煤凈化變換管道系統的變換管道中，至變換管道的溫度高于工藝氣體的露點溫度；變換管道的溫度高于工藝氣體的露點溫度后，將控制閥組置于第二控制狀態，然后將工藝氣體以第二壓力、第二流速送入變換管道中，且第二壓力大于第一壓力，第二流速大于第一流速。進一步地，將煤凈化變換管道系統的控制閥組置于第一控制狀態后，防裂方法還包括：向煤凈化變換管道系統的煤氣變換單元通入熱氮氣以對煤氣變換單元進行升溫。進一步地，工藝氣體的露點溫度為250～280℃；向煤氣變換單元通入熱氮氣的步驟中，將煤氣變換單元升溫至220℃～250℃。進一步地，將工藝氣體以第一壓力、第一流速送入變換管道的步驟中，第一壓力為0.2～0.5MPA，第一流速為6.6～10m/s。進一步地，將工藝氣體以第一壓力、第一流速送入變換管道的步驟中，變換管道的升溫速率小于30℃/h。進一步地，將工藝氣體以第二壓力、第二流速送入變換管道的步驟中，第二壓力大于0.5MPA，第二流速為10～18m/s。應用本專利技術的技術方案，本專利技術提供了一種煤凈化變換管道系統及其防裂方法，由于該煤凈化設備變換管道系統中設置有控制閥組，通過控制控制閥組能夠將煤氣變換單元與變換管道斷開，從而實現工藝氣體對變換管道系統的直接預熱，將整個變換管道系統的溫度升至其露點溫度以上，然后再通過控制控制閥組將煤氣變換單元與變換管道連通，使煤凈化設備變換管道系統正常運行，進而有效地防止了凈化設備開停車投料過程中變換管道的開裂，延長了變換管道的使用壽命。進一步地，由于變換管道中的預熱氣體為工藝氣體，從而減少預熱氣體為氮氣時導致的氮氣和蒸汽的消耗，縮短了投料時間，進而提高整個凈化設備的操作效率。附圖說明構成本專利技術的一部分的說明書附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，本專利技術的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術，并不構成對本專利技術的不當限定。在附圖中：構成本專利技術的一部分的說明書附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，本專利技術的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術，并不構成對本專利技術的不當限定。在附圖中：圖1示出了根據本專利技術中的煤凈化變換管道系統的示意圖；圖2示出了圖1中框A的局部結構放大示意圖；圖3示出了圖1中框B的局部結構放大示意圖。具體實施方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本專利技術中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本專利技術。需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據本專利技術的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形式也意圖包括復數形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。為了便于描述，在這里可以使用空間相對術語，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特征的空間位置關系。應當理解的是，空間相對術語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構造上方”或“在其他器件或構造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構造下方”或“在其他器件或構造之下”。因而，示例性術語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉90度或處于其他方位)，并且對這里所使用的空間相對描述做出相應解釋。正如
技術介紹
中所介紹的，現有的煤凈化設備變換管道系統的防裂方法采用熱氮氣將整個變換管道系統的溫度升至其露點溫度以上，這樣將消耗大量氮氣以及用于加熱氮氣的蒸汽，且該方法延長了投料時間。本專利技術的專利技術人針對上述問題進行研究，提本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種煤凈化變換管道系統，包括煤氣變換單元和變換管道，所述變換管道包括位于所述煤氣變換單元的上游且與所述煤氣變換單元的入口相連的第一變換管道，和位于所述煤氣變換單元的下游且與所述煤氣變換單元的出口相連的第二變換管道，其特征在于，所述煤凈化變換管道系統還包括：附加管道，所述附加管道的第一端口連接于所述第一變換管道上，所述附加管道的第二端口連接于所述第二變換管道上，且所述附加管道和位于所述附加管道與所述煤氣變換單元之間的所述變換管道構成控制管路；控制閥組，設置于所述控制管路上，所述控制閥組置于第一控制狀態時所述煤氣變換單元和所述變換管道之間不導通、所述變換管道和所述附加管道之間導通，且所述控制閥組置于第二控制狀態時所述煤氣變換單元和所述變換管道之間導通、所述變換管道和所述附加管道之間不導通。

【技術特征摘要】
1.一種煤凈化變換管道系統，包括煤氣變換單元和變換管道，所述變換管道包括位于所述煤氣變換單元的上游且與所述煤氣變換單元的入口相連的第一變換管道，和位于所述煤氣變換單元的下游且與所述煤氣變換單元的出口相連的第二變換管道，其特征在于，所述煤凈化變換管道系統還包括：附加管道，所述附加管道的第一端口連接于所述第一變換管道上，所述附加管道的第二端口連接于所述第二變換管道上，且所述附加管道和位于所述附加管道與所述煤氣變換單元之間的所述變換管道構成控制管路；控制閥組，設置于所述控制管路上，所述控制閥組置于第一控制狀態時所述煤氣變換單元和所述變換管道之間不導通、所述變換管道和所述附加管道之間導通，且所述控制閥組置于第二控制狀態時所述煤氣變換單元和所述變換管道之間導通、所述變換管道和所述附加管道之間不導通。2.根據權利要求1所述的煤凈化變換管道系統，其特征在于，所述控制閥組包括：第一變換切斷閥(146MV108)，設置于所述附加管道的第一端口與所述煤氣變換單元之間的所述第一變換管道上；第二變換切斷閥(146MV109)，設置于所述附加管道的第二端口與所述煤氣變換單元之間的所述第二變換管道上；電動閥(146MV107)，設置于所述附加管道上。3.根據權利要求1所述的煤凈化變換管道系統，其特征在于，所述煤氣變換單元包括：循環氮氣風機；開工加熱爐，設置于所述循環氮氣風機的下游；煤氣變換爐，設置于所述開工加熱爐的下游，所述煤氣變換爐的入口與所述第一變換管道相連，且所述煤氣變換爐的出口與所述第二變換管道相連。4.根據權利要求1至3中任一項所述的煤凈化變換管道系統，其特征在于，所述煤凈化變換管道系統還包括設置于所述煤氣變換單元的下游的洗氨塔(146T101)，所述洗氨塔(146T101)設置于所述第二變換管道中，且所述洗氨塔(146T101)的出口上設置有置換放空口(146PV108)。5.根據權利要求4所述的煤凈化變換管道系統，其特征在于，所述煤凈化變換管道系統還包括依次串聯設置于所述煤氣變換單元和所述洗氨塔(146T101)之間的中溫換熱器(146E103)、第一變換廢熱鍋爐(146E104)、低壓蒸汽過熱器(146E106)和第二變換廢熱鍋爐...

【專利技術屬性】
技術研發人員：羅澤林，唐煜，賈燕中，
申請(專利權)人：神華集團有限責任公司，中國神華煤制油化工有限公司，神華包頭煤化工有限責任公司，
類型：發明
國別省市：北京;11