法及装置和应用
技术领域
[0001] 本
发明涉及
煤或其它含
碳材料的
气化产生的粗合成气中脱除杂质的净化技术领域，特别涉及
一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法及装置和应用。本发明除去合成气中含硫化合物、砷及其化合物、硒及其化合物、轻质芳
烃和痕量的杂质，杂质例如
氨、氰化物、汞、氯化氢，适用于该领域的新建或改造项目。
背景技术
[0002] 在现有的技术和工业实践中，通常采用两种方法实现从合成气中除去
酸性气体以及其他杂质。一种是使用
溶剂进行物理或化学的液相吸收；一种是使用固体
吸附剂在固定床中脱除。
[0003] 通过液相吸收脱除气体中的硫化合物，已经实现工业化有Linde和Lurgi
许可的Rectisol以及上海国际化建工程咨询公司的分流式低温甲醇洗(
专利号：ZL200910052424.1)，该工艺采用甲醇为吸收溶剂，在极低的
温度下操作，需消耗大量冷量，对设备材质的要求较高且工艺流程复杂，导致装置成本投资高。
[0004] 此外，其他实现液相吸收脱除气体中的硫化合物工业化还有Selexol工艺，该工艺中使用聚乙二醇二甲醚为溶剂，但该工艺对脱除合成气中的COS有一定的困难，如要将酸性气体中浓度高的COS除去，需增加COS
水解单元，且溶剂的循环量大导致操作成本高。来自气化的高温合成气经过耐硫变换反应后，温度通常在270-450℃，而以上液相吸收法在这样的高温气体中是无效的，因为这些方法典型地需要在零度以下较低的温度下操作，因此合成气需要进行热回收、冷却处理，以满足液相吸收法除去杂质的低温条件。显而易见，这样的冷却、热回收和相关处理会导致下游合成气利用的热效率降低。
[0005] 通过使用固体吸附剂在固定床中脱除气体中的硫化合物的方法存在处理 能
力小，吸附剂再生困难的缺点。
发明内容
[0006] 本发明所要解决的技术问题之一在于针对
现有技术所存在的不足之处而提供一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法。
[0007] 本发明所要解决的技术问题之二在于提供实现上述合成气净化方法的装置。
[0008] 本发明所要解决的技术问题之三在于提供上述合成气净化方法的应用。
[0009] 作为本发明第一方面的第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法，其是将经过煤或其它含碳材料的气化产生第一粗合成气送入一水激冷洗涤装置进行水激冷洗涤形成第二粗合成气送入耐硫变换反应系统；在所述耐硫变换反应系统内，第二粗合成气发生如下反应CO+H2O→CO2+H2形成第三粗合成气送出；
[0010] 送出的第三粗合成气进入热量回收装置进行降温形成第四粗合成气送出；
[0011] 送出的第四粗合成气进入第一换热器，与进入第一换热器的第一脱硫后的合成气换热后形成第五粗合成气送出；
[0012] 送出的第五粗合成气由循环流化床的吸附反应器中的提升管的底部进入到循环流化床的吸附反应器中的提升管内，与从循环流化床的再生反应器来的再生固体吸附剂在循环流化床的吸附反应器中的提升管内混合反应，混合反应过程中所述再生固体吸附剂中的活性金属
氧化物MO与第五粗合成气中的含有硫杂质反应，产生载有硫的吸附剂MS，具体反应式如下：
[0013] H2S+MO→MS+H2O
[0014] COS+MO→CO2+MS
[0015] 其中，M为存在于再生固体吸附剂中的金属；
[0016] 混合反应过程后形成的含固体吸附颗粒的第二脱硫后的合成气由循环流化床的吸附反应器中的旋
风分离器上部进入到所述循环流化床的吸附反应器中的旋风分离器内进行旋风分离；
[0017] 经过所述循环流化床的吸附反应器中的旋风分离器分离后形成第三脱硫 后的合成气，所述的第三脱硫后的合成气由所述循环流化床的吸附反应器中的旋风分离器的顶部送出，送出的第三脱硫后的合成气经过第一
过滤器过滤后形成所述的第一脱硫后的合成气送入到第一换热器内，经过与进入第一换热器内的第四粗合成气换热后形成所述的第四脱硫后的合成气进入一可再生脱NH3/HCN装置中脱除第四脱硫后的合成气中的NH3/HCN形成第五脱硫后的合成气，所述第五脱硫后的合成气送入一冷却装置中进行冷却形成第六脱硫后的合成气送出；
[0018] 经过所述循环流化床的吸附反应器中的旋风分离器分离后的固体吸附颗粒一部分为活性金属氧化物MO，另一部分为载有硫的吸附剂MS，经过所述旋风分离器分离后的活性金属氧化物MO和载有硫的吸附剂MS通过所述循环流化床的吸附反应器中的
下降管循环进入到循环流化床的吸附反应器中的提升管内，活性金属氧化物MO与循环流化床的吸附反应器中的提升管内的第五粗合成气中的含有硫杂质反应，产生载有硫的吸附剂MS；
[0019] 经过所述循环流化床的吸附反应器中的旋风分离器分离后的载有硫的吸附剂MS通过所述循环流化床的吸附反应器中的下降管进入到循环流化床的再生反应器中的提升管内，与进入循环流化床的再生反应器中的提升管内的再生空气或O2与N2的混合气体混合反应，使得载有硫的吸附剂MS得以再生形成所述的再生固体吸附剂，具体反应式如下：
[0020] MS+3/2O2→MO+SO2；
[0021] 混合反应后形成的含有所述的再生固体吸附剂的第一富SO2的气体进入到循环流化床的再生反应器中的旋风分离器中进行旋风分离，循环流化床的再生反应器中的旋风分离器分离后的第二富SO2的气体由所述循环流化床的再生反应器中的旋风分离器的顶部送出，经过第二过滤器过滤后所形成的第三富SO2的气体送入第二换热器，与进入到所述第二换热器内的再生所需要的所述的再生空气或O2与N2的混合气体进行换热形成第四富SO2的气体送出至下游去生产
硫酸或者单质硫；循环流化床的再生反应器中的旋风分离器分离后的所述的再生固体吸附剂通过所述循环流化床的再生反应器中的下降管送入到循环流化床的吸附反应器中的提升管内。
[0022] 在本发明第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法 的一个优选
实施例中，在所述可再生脱NH3/HCN装置与所述冷却装置之间增加一脱除汞和氯化物装置，以脱除所述第五脱硫后的合成气中的汞和氯化物，经过脱除汞和氯化物装置脱除汞和氯化物的第七脱硫后的合成气送入所述冷却装置中进行冷却形成第六脱硫后的合成气送出。
[0023] 在本发明第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述经过煤或其它含碳材料的气化产生第一粗合成气为水煤浆气化、粉
煤气化或碎煤固定床气化产生第一粗合成气。
[0024] 在本发明第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述第二粗合成气的温度为180-250℃。
[0025] 在本发明第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述耐硫变换反应系统使用绝热耐硫变换反应器或等温耐硫变换反应器或本
申请人申请的中国专利号ZL201210040295.6
发明名称为带有
支撑式
槽孔板分布器的径向或轴径向固定床反应器。
[0026] 在本发明第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述循环流化床的吸附反应器和循环流化床的再生反应器形成一流化催化裂化FCC工艺系统。
[0027] 在本发明第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述第三粗合成气的温度为270-450℃。
[0028] 在本发明第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述第四粗合成气的温度为75-200℃。
[0029] 在本发明第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述第五粗合成气的温度为300-550℃。
[0030] 在本发明第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述再生固体吸附剂中的活性金属氧化物MO与第五粗合成气中的含有硫杂质反应时的温度为320-580℃。
[0031] 在本发明第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述第三脱硫后的合成气中的硫含量低至0.5-5ppmv。
[0032] 在本发明第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述第四脱硫后的合成气的温度为170-230℃。
[0033] 在本发明第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述第六脱硫后的合成气送入下游的脱二氧化碳单元装置中，以脱除其中的二氧化碳。
[0034] 在本发明第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述脱二氧化碳单元装置为液相吸收脱二氧化碳单元装置或干法
化学吸附脱二氧化碳单元装置。
[0035] 在本发明第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述可再生脱NH3/HCN装置为吸附床。
[0036] 在本发明第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述吸附床为固定式吸附床。
[0037] 在本发明第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述脱除汞和氯化物装置为保护床。
[0038] 在本发明第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述第一富SO2的气体的温度为650-750℃。
[0039] 在本发明第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述第四富SO2的气体的温度为330-530℃。
[0040] 在本发明第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述进入循环流化床的再生反应器中的提升管内的再生空气或O2与N2的混合气体的温度为450-550℃。
[0041] 在本发明第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述M为存在于再生固体吸附剂中的金属。例如Zn。
[0042] 作为本发明第一方面的实现上述第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的装置，包括：
[0043] 一水激冷洗涤装置，所述水激冷洗涤装置具有一粗合成气输入口和粗合成气输出口，该水激冷洗涤装置的粗合成气输入口通过一第一粗合成气输送管线连接一煤气化装置；
[0044] 一耐硫变换反应系统，该耐硫变换反应系统具有一粗合成气输入口和粗合成气输出口，所述耐硫变换反应系统的粗合成气输入口通过一第二粗合成气输送管线连接所述水激冷洗涤装置的粗合成气输出口；
[0045] 一热量回收装置，该热量回收装置具有一粗合成气输入口和粗合成气输出口，所述热量回收装置的粗合成气输入口通过一第三粗合成气输送管线连接所述耐硫变换反应系统的粗合成气输出口；
[0046] 一第一换热器，所述第一换热器具有一粗合成气输入口、一粗合成气输出口、一脱硫后的合成气输入口和一脱硫后的合成气输出口，所述第一换热器的粗合成气输入口通过一第四粗合成气输送管线连接所述热量回收装置的粗合成气输出口；
[0047] 一循环流化床的吸附反应器，所述循环流化床的吸附反应器包括一提升管、一旋风分离器和一下降管，所述循环流化床的吸附反应器的提升管的底部具有一粗合成气输入口，所述循环流化床的吸附反应器的提升管的下部配置有再生吸附剂入口和循环吸附剂入口，所述循环流化床的吸附反应器的提升管的上部配置有含固体吸附颗粒的脱硫后的合成气出口；所述循环流化床的吸附反应器的旋风分离器的上部配置有含固体吸附颗粒的脱硫后的合成气入口，所述循环流化床的吸附反应器的旋风分离器的顶部配置有脱硫后的合成气输出口，所述循环流化床的吸附反应器的旋风分离器的下部配置有载有硫的吸附剂出口；所述循环流化床的吸附反应器的下降管的上部配置有载有硫的吸附剂入口，所述循环流化床的吸附反应器的下降管的下部配置有一载有硫的吸附剂循环出口和一载有硫的吸附剂待再生出口；所述循环流化床的吸附反应器的提升管底部的粗合成气输入口通过一第五粗合成气输送管线连接所述的第一换热器的粗合成气输出口；所述循环流化床的吸附反应器的提升管下部的循环吸附剂入口与所述循环流化床的吸附反应器的下降管的载有硫的吸附剂循环出口连接，所述循环流化床的吸附反应器的提升管上部的含固体吸附颗粒的脱硫后的合成气出口通过一含固体吸附颗粒的第二脱硫后的合成气输送管线与所述循环流化床的吸附反应器的旋风分离器上部的含固体吸附颗粒的脱硫后的合成气入口连接；
[0048] 一第一过滤器，所述第一过滤器具有一脱硫后的合成气输入口和一脱硫后的合成气输出口，所述第一过滤器的脱硫后的合成气输入口通过一第三脱硫后的合成气输送管线与所述循环流化床的吸附反应器的旋风分离器顶部的脱硫后的合成气输出口连接，所述第一过滤器的脱硫后的合成气输出口通过 一第一脱硫后的合成气输送管线与所述第一换热器的脱硫后的合成气输入口连接；
[0049] 一循环流化床的再生反应器，所述循环流化床的再生反应器包括一提升管、一旋风分离器和一下降管，所述循环流化床的再生反应器的提升管的下部配置有载有硫的吸附剂待再生入口，所述循环流化床的再生反应器的提升管的底部配置有再生空气或O2与N2的混合气体入口，所述循环流化床的再生反应器的提升管的上部配置有含有再生固体吸附剂的富SO2的气体出口；所述循环流化床的再生反应器的旋风分离器的上部配置有含有再生固体吸附剂的富SO2的气体入口，所述循环流化床的再生反应器的旋风分离器的顶部配置有富SO2的气体出口，所述循环流化床的再生反应器的旋风分离器的下部配置有再生吸附剂出口；所述循环流化床的再生反应器的下降管的上部配置有再生吸附剂入口，所述循环流化床的再生反应器的下降管的下部配置有再生吸附剂出口；所述循环流化床的再生反应器的提升管下部的载有硫的吸附剂入口与所述循环流化床的吸附反应器的下降管的吸附剂待再生出口连接；所述循环流化床的再生反应器的旋风分离器上部的含有再生固体吸附剂的富SO2的气体入口通过一含有再生固体吸附剂的第一富SO2的气体输送管线与所述循环流化床的再生反应器的提升管上部的含有再生固体吸附剂的富SO2的气体出口连接；所述循环流化床的再生反应器的旋风分离器的下部的再生固体吸附剂出口与所述循环流化床的再生反应器的下降管的上部再生固体吸附剂入口连接；所述循环流化床的再生反应器的下降管的下部的再生吸附剂出口通过一再生吸附剂输送管线与所述循环流化床的吸附反应器的提升管下部的再生吸附剂入口连接；
[0050] 一第二过滤器，所述第二过滤器具有一富SO2的气体入口和富SO2的气体出口，所述第二过滤器的富SO2的气体入口与所述循环流化床的再生反应器的旋风分离器顶部的富SO2的气体出口通过一第二富SO2的气体输送管线连接；
[0051] 一第二换热器，所述第二换热器具有一富SO2的气体入口、富SO2的气体出口、再生空气或O2与N2的混合气体入口、再生空气或O2与N2的混合气体出口，所述第二换热器的富SO2的气体入口通过一第三富SO2的气体输送管线连接所述第二过滤器的富SO2的气体出口，所述第二换热器的再生空气或O2与 N2的混合气体入口连接空气源或O2与N2的混合气体源；所述第二换热器的再生空气或O2与N2的混合气体出口通过再生空气或O2与N2的混合气体输送管线连接所述循环流化床的再生反应器的提升管底部的再生空气或O2与N2的混合气体入口；
[0052] 一可再生脱NH3/HCN装置，所述可再生脱NH3/HCN装置具有脱硫后的合成气入口和脱硫后的合成气出口，所述再生脱NH3/HCN装置的脱硫后的合成气入口通过一第四脱硫后的合成气输送管线与所述第一换热器的脱硫后的合成气输出口连接；
[0053] 一冷却装置，所述冷却装置具有脱硫后的合成气入口和脱硫后的合成气出口，所述冷却装置的脱硫后的合成气入口通过一第五脱硫后的合成气输送管线与所述可再生脱NH3/HCN装置的脱硫后的合成气出口连接，所述冷却装置的脱硫后的合成气出口通过一第六脱硫后的合成气输送管线与下游的脱二氧化碳单元装置连接。
[0054] 在本发明实现上述第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的装置的一个优选实施例中，在所述可再生脱NH3/HCN装置与所述冷却装置之间增加一脱除汞和氯化物装置，所述脱除汞和氯化物装置具有脱硫后的合成气入口和脱硫后的合成气出口，所述脱除汞和氯化物装置的脱硫后的合成气入口通过一第五脱硫后的合成气输送管线与所述可再生脱NH3/HCN装置的脱硫后的合成气出口连接，所述脱除汞和氯化物装置的脱硫后的合成气出口通过一第七脱硫后的合成气输送管线与所述冷却装置的脱硫后的合成气入口连接。
[0055] 在本发明实现上述第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的装置的一个优选实施例中，所述煤气化装置为水煤浆气化装置、粉煤气化装置或碎煤固定床气化装置。
[0056] 在本发明实现上述第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的装置的一个优选实施例中，所述耐硫变换反应系统使用绝热耐硫变换反应器或等温耐硫变换反应器或本申请人申请的中国专利号ZL201210040295.6、发明名称为带有支撑式槽孔板分布器的径向或轴径向固定床反应器。
[0057] 在本发明实现上述第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的装置的一个优选实施例中，所述循环流化床的吸附反应器和循环流化床的再生反应器形成一流化催化裂化FCC工艺系统。
[0058] 在本发明实现上述第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的装置的一个优选实施例中，所述脱二氧化碳单元装置为液相吸收脱二氧化碳单元装置或干法化学吸附脱二氧化碳单元装置。
[0059] 在本发明实现上述第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的装置的一个优选实施例中，所述可再生脱NH3/HCN装置为吸附床。
[0060] 在本发明实现上述第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的装置的一个优选实施例中，所述吸附床为固定式吸附床。
[0061] 在本发明实现上述第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的装置的一个优选实施例中，所述脱除汞和氯化物装置为保护床。
[0062] 作为本发明第三方面的应用，本发明的第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法可以用于IGCC、合成氨、甲醇合成、F-T合成烃类油类产品、合成气制SNG、生产氢气、合成气制乙二醇的粗合成气的净化工艺。
[0063] 作为本发明第一方面的第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法，其是将经过煤或其它含碳材料的气化产生第六粗合成气送入一水激冷洗涤装置进行水激冷洗涤形成第七粗合成气送入到耐硫变换反应系统；在所述耐硫变换反应系统内，第七粗合成气发生如下反应CO+H2O→CO2+H2形成第八粗合成气送出；
[0064] 送出的第八粗合成气进入热量回收装置进行降温形成第九粗合成气送出；
[0065] 送出的第九粗合成气进入第三换热器，与进入第三换热器的第八脱硫后的合成气换热后形成第十粗合成气送出；
[0066] 送出的第十粗合成气进入到循环流化床脱硫系统的吸附反应脱硫段，与进入循环流化床脱硫系统的吸附反应脱硫段的再生固体吸附剂混合反应，混合反应过程中所述再生固体吸附剂中的活性金属氧化物MO与第十粗合成气中的含有硫杂质反应，产生载有硫的吸附剂MS，具体反应式如下：
[0067] H2S+MO→MS+H2O
[0068] COS+MO→CO2+MS
[0069] 其中，M为存在于再生固体吸附剂中的金属；
[0070] 混合反应过程后形成的含固体吸附颗粒的脱硫后的合成气经过循环流化床脱硫系统的吸附反应脱硫段中的旋风分离器旋风分离后形成第九脱硫后的合成气，所述的第九脱硫后的合成气经过循环流化床脱硫系统的吸附反应脱硫段中的过滤器过滤后形成所述的第八脱硫后的合成气送入到第三换热器内，经过与进入第三换热器内的第九粗合成气换热后形成所述的第十脱硫后的合成气送入一可再生脱NH3/HCN装置中脱除第十脱硫后的合成气中的NH3/HCN形成第十一脱硫后的合成气，所述第十一脱硫后的合成气送入一冷却装置中进行冷却形成第十二脱硫后的合成气送出；
[0071] 经过循环流化床脱硫系统的吸附反应脱硫段中的旋风分离器旋风分离后的载有硫的吸附剂MS进入到循环流化床脱硫系统的再生段中，与进入循环流化床脱硫系统的再生段的再生空气或O2与N2的混合气体混合反应，使得载有硫的吸附剂MS得以再生形成所述的再生固体吸附剂，具体反应式如下：
[0072] MS+3/2O2→MO+SO2；
[0073] 混合反应后形成的含有所述的再生固体吸附剂的第五富SO2的气体进入到循环流化床脱硫系统的再生段中的旋风分离器中进行旋风分离，旋风分离后的第六富SO2的气体经过循环流化床脱硫系统的再生段的过滤器过滤后所形成的第七富SO2的气体送入第四换热器，与进入到所述第四换热器内的再生所需要的所述的再生空气或O2与N2的混合气体进行换热形成第八富SO2的气体送出至下游去生产硫酸或者单质硫；旋风分离后的所述的再生固体吸附剂送入到循环流化床脱硫系统的吸附反应脱硫段中。
[0074] 在本发明第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述送出的第九粗合成气进入热量回收装置进行降温后再分出第十一粗合成气进行液相吸收脱硫
脱碳后得到净化气。
[0075] 在本发明第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述净化气送入一提氢装置经过提氢后得到氢气送出。
[0076] 在本发明第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法 的一个优选实施例中，所述冷却装置送出第十二脱硫后的合成气送入一PSA净化工段净化后得到氢气送出。
[0077] 在本发明第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述净化气送入一提氢装置经过提氢后得到氢气送出；所述冷却装置送出第十二脱硫后的合成气送入一PSA净化工段净化后得到氢气送出。
[0078] 在本发明第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述净化气送入一提氢装置经过提氢后得到氢气送出；所述冷却装置送出第十二脱硫后的合成气送入一PSA净化工段净化后得到氢气送出，两股氢气送入一合成氨装置中，补充N2得到产品氨。
[0079] 在本发明第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述经过煤或其它含碳材料的气化产生第一粗合成气为水煤浆气化、粉煤气化或碎煤固定床气化产生第六粗合成气。
[0080] 在本发明第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述第七粗合成气的温度为180-250℃。
[0081] 在本发明第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述耐硫变换反应系统使用绝热耐硫变换反应器或等温耐硫变换反应器或本申请人申请的中国专利号ZL201210040295.6、发明名称为带有支撑式槽孔板分布器的径向或轴径向固定床反应器或本申请人申请的中国专利号ZL201320176372.0、发明名称为一种将催化剂置于换
热管之间的等温固定床反应器或本申请人申请的中国专利号ZL200910056432.4、发明名称为分流式等温耐硫变换工艺及其设备。
[0082] 在本发明第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述第八粗合成气的温度为270-450℃。
[0083] 在本发明第一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述第九粗合成气的温度为75-200℃。
[0084] 在本发明第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述第十粗合成气的温度为300-550℃。
[0085] 在本发明第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法 的一个优选实施例中，所述再生固体吸附剂中的活性金属氧化物MO与第十粗合成气中的含有硫杂质反应时的温度为320-580℃。
[0086] 在本发明第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述第九脱硫后的合成气中的硫含量低至0.5-5ppmv。
[0087] 在本发明第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述第十脱硫后的合成气的温度为170-230℃。
[0088] 在本发明第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述第十二脱硫后的合成气送入下游的脱二氧化碳单元装置中，以脱除其中的二氧化碳。
[0089] 在本发明第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述脱二氧化碳单元装置为液相吸收脱二氧化碳单元装置或干法化学吸附脱二氧化碳单元装置。
[0090] 在本发明第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述可再生脱NH3/HCN装置为吸附床。
[0091] 在本发明第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述吸附床为固定式吸附床。
[0092] 在本发明第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述第五富SO2的气体的温度为650-750℃。
[0093] 在本发明第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述第八富SO2的气体的温度为330-530℃。
[0094] 在本发明第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述进入所述循环流化床脱硫系统的再生段的再生空气或O2与N2的混合气体的温度为450-550℃。
[0095] 在本发明第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述第八富SO2的气体送出至下游的硫酸装置去生产硫酸。
[0096] 在本发明第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述第八富SO2的气体送出至下游的硫回收装置生产硫磺。
[0097] 在本发明第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的一个优选实施例中，所述M为存在于再生固体吸附剂中的金属。例如Zn。
[0098] 作为本发明第一方面的实现上述第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的装置，包括
[0099] 一水激冷洗涤装置，所述水激冷洗涤装置具有一粗合成气输入口和粗合成气输出口，该水激冷洗涤装置的粗合成气输入口通过一第六粗合成气输送管线连接一煤气化装置；
[0100] 一耐硫变换反应系统，该耐硫变换反应系统具有一粗合成气输入口和粗合成气输出口，所述耐硫变换反应系统的粗合成气输入口通过一第七粗合成气输送管线连接所述水激冷洗涤装置的粗合成气输出口；
[0101] 一热量回收装置，该热量回收装置具有一粗合成气输入口和粗合成气输出口，所述热量回收装置的粗合成气输入口通过一第八粗合成气输送管线连接所述耐硫变换反应系统的粗合成气输出口；
[0102] 一第三换热器，所述第三换热器具有一粗合成气输入口、一粗合成气输出口、一脱硫后的合成气输入口和一脱硫后的合成气输出口，所述第三换热器的粗合成气输入口通过一第九粗合成气输送管线连接所述热量回收装置的粗合成气输出口；
[0103] 一循环流化床，该循环流化床具有一循环流化床脱硫段和循环流化床再生段，所述循环流化床脱硫段具有一粗合成气输入口和脱硫后的合成气输出口；循环流化床再生段具有一再生空气或O2与N2的混合气体入口和一富SO2的气体出口，所述循环流化床脱硫段的粗合成气输入口通过一第十粗合成气输送管线连接所述的第三换热器的粗合成气输出口；所述循环流化床脱硫段的脱硫后的合成气输出口通过一第八脱硫后的合成气输送管线与所述第三换热器的脱硫后的合成气输入口连接；
[0104] 一第三过滤器，所述第三过滤器具有一脱硫后的合成气输入口和一脱硫后的合成气输出口，所述第三过滤器的脱硫后的合成气输入口通过一第九脱硫后的合成气输送管线与所述循环流化床的循环流化床脱硫段的脱硫后的合成气输出口连接，所述第三过滤器的脱硫后的合成气输出口通过一第八脱硫后的合成气输送管线与所述第三换热器的脱硫后的合成气输入口连接；
[0105] 一第四换热器，所述第四换热器具有一富SO2的气体入口、富SO2的气体出口、再生空气或O2与N2的混合气体入口、再生空气或O2与N2的混合气体出口，所述第四换热器的富SO2的气体入口通过一第七富SO2的气体输送管线连接所述循环流化床再生段的富SO2的气体出口，所述第四换热器的再生空气或O2与N2的混合气体入口连接空气源或O2与N2的混合气体源，所述第四换热器的再生空气或O2与N2的混合气体出口通过再生空气或O2与N2的混合气体输送管线连接所述循环流化床再生段的再生空气或O2与N2的混合气体入口；
[0106] 一硫酸装置或硫回收装置，所述硫酸装置或硫回收装置具有一富SO2的气体入口、一硫酸输出口或硫磺输出口，所述硫酸装置或硫回收装置的富SO2的气体入口通过第八富SO2的气体输送管线连接至所述第四换热器的富SO2的气体出口；所述硫酸装置或硫回收装置的硫酸输出口或硫磺输出口输出硫酸或硫磺；
[0107] 一可再生脱NH3/HCN装置，所述可再生脱NH3/HCN装置具有脱硫后的合成气入口和脱硫后的合成气出口，所述再生脱NH3/HCN装置的脱硫后的合成气入口通过一第十脱硫后的合成气输送管线与所述第三换热器的脱硫后的合成气输出口连接；
[0108] 一冷却装置，所述冷却装置具有脱硫后的合成气入口和脱硫后的合成气出口，所述冷却装置的脱硫后的合成气入口通过一第十一脱硫后的合成气输送管线与所述可再生脱NH3/HCN装置的脱硫后的合成气出口连接，所述冷却装置的脱硫后的合成气出口通过一第十二脱硫后的合成气输送管线与下游的脱二氧化碳单元装置连接。
[0109] 在本发明实现上述第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的装置的一个优选实施例中，所述热量回收装置还具有另一粗合成气输出口并还包括一液相吸收脱硫脱碳装置，所述液相吸收脱硫脱碳装置具有粗合成气输入口和净化气输出口，所述液相吸收脱硫脱碳装置的粗合成气输入口通过一第十一粗合成气输送管线与所述热量回收装置的另一粗合成气输出口连接，所述液相吸收脱硫脱碳装置的净化气输出口送出净化合成气。
[0110] 在本发明实现上述第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的装置一个优选实施例中，还包括一提氢装置，所述提氢装置具有 一净化气输入口和一氢气出口，所述提氢装置的净化气输入口通过净化气输送管线与所述液相吸收脱硫脱碳装置的净化气输出口连接，所述提氢装置的氢气出口送出氢气。
[0111] 在本发明实现上述第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的装置一个优选实施例中，还包括一PSA净化工段，所述PSA净化工段具有一脱硫后的合成气输入口和一氢气出口，所述PSA净化工段的脱硫后的合成气输入口通过所述第十二脱硫后的合成气输送管线与所述冷却装置的脱硫后的合成气出口连接，所述PSA净化工段的氢气出口送出氢气。
[0112] 在本发明实现上述第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的装置一个优选实施例中，还包括一提氢装置、PSA净化工段和合成氨装置，所述提氢装置具有一净化气输入口和一氢气出口，所述PSA净化工段具有一脱硫后的合成气输入口和一氢气出口，所述合成氨装置具有两个氢气入口、一个N2补充口和一个产品氨输出口；其中所述提氢装置的净化气输入口通过净化气输送管线与所述液相吸收脱硫脱碳装置的净化气输出口连接，所述提氢装置的氢气出口通过一氢气输送管线与所述合成氨装置的一个氢气输入口连接；所述PSA净化工段的脱硫后的合成气输入口通过所述第十二脱硫后的合成气输送管线与所述冷却装置的脱硫后的合成气出口连接，所述PSA净化工段的氢气出口通过另一氢气输送管线与所述合成氨装置的另一个氢气输入口连接；所述合成氨装置的N2补充口通过N2输送管线连接N2气源；所述合成氨装置的产品氨输出口送出产品氨。
[0113] 在本发明实现上述第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的装置的一个优选实施例中，所述煤气化装置为水煤浆气化装置、粉煤气化装置或碎煤固定床气化装置。
[0114] 在本发明实现上述第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的装置的一个优选实施例中，所述耐硫变换反应系统使用绝热耐硫变换反应器或等温变换反应器或本申请人申请的中国专利号ZL201210040295.6、发明名称为带有支撑式槽孔板分布器的径向或轴径向固定床反应器或本申请人申请的中国专利号ZL201320176372.0、发明名称为一种将催化剂置于换热管之间的等温固定床反应器或本申请人申请的中国专利 号ZL200910056432.4、发明名称为分流式等温耐硫变换工艺及其设备。
[0115] 在本发明实现上述第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的装置的一个优选实施例中，所述脱二氧化碳单元装置为液相吸收脱二氧化碳单元装置或干法化学吸附脱二氧化碳单元装置。
[0116] 在本发明实现上述第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的装置的一个优选实施例中，所述可再生脱NH3/HCN装置为吸附床。
[0117] 在本发明实现上述第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的装置的一个优选实施例中，所述吸附床为固定式吸附床。
[0118] 本发明第二种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法可以用于IGCC、合成氨、甲醇合成、F-T合成烃类油类产品、合成气制SNG、生产氢气、合成气制乙二醇的粗合成气的净化工艺。
[0119] 由于采用了上述技术方案，本发明具有如下特点：
[0120] (1)本发明可以适用于多种煤气化方式产的粗合成气的净化，例如水煤浆气化、粉煤气化、碎煤固定床气化。
[0121] (2)本发明可以用来改造采用耐硫变换技术结合液相吸收法脱硫工艺净化粗合成气的增产工况，可以使得已有耐硫变换系统内的冷却装置和液相吸收法脱硫能够保持在原工况下操作，增产部分气体的提温和脱硫均可由新增循环流化床系统完成，做到改造对旧系统的影响最小，可大大减少改造的设备和降低投资
费用，改造工作量最少最可靠。
[0122] (3)本发明中的耐硫变换反应工艺，可以是全部变换或部分变换工艺，可以选择绝热变换流程，也可以选择等温变换流程。
[0123] (4)本发明从合成气中脱二氧化碳的单元装置可使用液相吸收法或干法化学吸附，来进一步净化合成气。
[0124] (5)本发明粗合成气经过
一氧化碳耐硫变换反应，热量回收后不需要经过水冷和洗涤降低温度，而是以热状态进入循环流化床脱硫系统。
[0125] (6)本发明经过循环流化床热法脱硫后的高温净化气可用来加热一氧化碳耐硫变换反应后的合成气，将粗合成气的温度提升至循环流化床脱硫入口所需的温度。
[0126] (7)本发明经过循环流化床再生后的高温富SO2气体与再生空气或O2与 N2的混合气换热，使得再生空气温度升高至再生反应所需要的温度，同时高温富SO2气体温度降低。
[0127] (8)本发明使用循环流化床热法脱除合成气中的杂质，整个工艺过程在300-600℃，保持了煤气化产生的合成气的高位热值，避免了合成气下游利用再补充热量，有效提高了合成气的热效率。
[0128] (9)本发明使用上述工艺过程脱除粗合成气中的杂质，粗合成气处理能力大。
[0129] (10)本发明工艺流程简单，设备投资少。
[0130] (11)本发明工艺过程不受到反应体系的压力影响，整个循环流化床脱硫体系压降低，动力损失少。
[0131] (12)本发明工艺过程使用固体吸附剂脱除粗合成气中的含硫化合物、轻质芳烃、砷及其化合物、硒及其化合物、氰化物、氨，并可选地增加保护床除去合成气中的汞和氯化氢等其他微量杂质。整个工艺合成气脱除杂质流程比传统合成气净化过程中的水量消耗大幅度降低，同时减少了微量杂质组分对水的污染。
[0132] (13)本发明工艺过程使用循环流化床进行热法脱粗合成气中的含硫杂质，例如H2S和COS，使合成气中的硫含量降低至0.5-5ppmv。
[0133] (14)工艺过程中的循环流化床脱硫系统类似于流化催化裂化工艺系统，可使得固体吸附剂有效的再生循环。
[0134] 本发明通过耐硫变换与循环流化床热脱硫技术的合理配置，可以避免上述液相吸收法脱硫和固定床吸附剂脱硫的缺点，同时通过工艺参数和
能量的合理优化，达到高温脱除粗合成气中含硫化合物、砷及其化合物、硒及其化合物、轻质芳烃的目的，通过固定床吸附剂脱除合成气中的氨和氰化物，也可选用保护床装置除去汞、氯化氢等杂质，最终实现粗合成气的干法净化。
[0135] 本发明旨在提供一种新的耐硫变换技术结合循环流化床热法脱硫技术工艺脱除合成气中的含硫化合物、砷及其化合物、硒及其化合物、轻质芳烃，通过固定床吸附剂脱除合成气中的氨和氰化物，通过可选地增加保护床装置脱除其他微量杂质，杂质可包括但不限于汞和氯化氢，实现粗合成气的净化。本发明可解决传统的耐硫变换工艺后配置液相吸收法脱硫工艺中存在的合成 气热量利用率低的问题。
[0136] 本发明专利主要是通过耐硫变换技术结合循环流化床脱硫技术，合理配置变换反应与循环流化床脱硫系统的热量，脱除合成气中的含硫化合物、砷及其化合物、硒及其化合物、轻质芳烃，通过固定床吸附剂脱除合成气中的氨和氰化物，并可选地增加保护床装置除去合成气其他微量杂质如汞、氯化氢，实现合成气净化的目标。采用耐硫变换技术结合循环流化床脱硫技术脱除净化气的工艺，可以简化净化流程，减少设备，从而有效节省设备占地面积和降低合成气净化装置的投资成本。
[0137] 本发明的工艺方法和流程配置，通过耐硫变换技术与循环流化床热法脱硫技术的有效配置，并通过流程合理设计充分利用了上述反应的热量。最后可以使得净化后合成气的硫含量降低至0.5-5ppmv，并可脱除轻质芳烃、砷及其化合物、硒及其化合物，通过固定床吸附剂和可选择保护床，可以有效的脱除了合成气中氨、氰化物、汞、氯化氢等其他杂质。
附图说明
[0138] 图1为本发明实施例1结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化装置结构示意图。
[0139] 图2为本发明实施例2结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化装置结构示意图。
[0140] 图3为本发明实施例3结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化装置结构示意图。
[0141] 图4为本发明实施例4结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化装置结构示意图。
[0142] 图5为本发明实施例5结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化装置用于合成氨节能增产结构示意图。
[0143] 图6为本发明实施例6结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化装置用于煤制氢节能增产结构示意图。
[0144] 图7为本发明实施例7结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化装置用于新建煤制氢流程结构示意图。
具体实施方式
[0145] 实施例1
[0146] 参见图1，图中给出了一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化装置，包括水激冷洗涤装置100,换热器210、220，热量回收装置1100，耐硫变换反应系统300，循环流化床的吸附反应器400，循环流化床的再生反应器500，过滤器610、620，可再生脱NH3/HCN装置700，脱除汞和氯化物装置800，冷却装置900。
[0147] 水激冷洗涤装置100具有一粗合成气输入口110和粗合成气输出口120，水激冷洗涤装置100的粗合成气输入口110通过一粗合成气输送管线1连接一煤气化装置1000，煤气化装置1000为水煤浆气化装置、粉煤气化装置或碎煤固定床气化装置。
[0148] 耐硫变换反应系统300可使用绝热耐硫变换反应器或等温耐硫变换反应器或本申请人申请的中国专利号ZL201210040295.6、发明名称为带有支撑式槽孔板分布器的径向或轴径向固定床反应器。耐硫变换反应系统300具有一粗合成气输入口310和粗合成气输出口320。耐硫变换反应系统300的粗合成气输入口310通过一粗合成气输送管线2连接水激冷洗涤装置100的粗合成气输出口120。
[0149] 热量回收装置1100具有一粗合成气输入口1110和一粗合成气输出口1120。热量回收装置1100的粗合成气输入口1110通过一粗合成气输送管线3a连接耐硫变换反应系统300的粗合成气输出口320。热量回收装置1100的粗合成气输出口1120通过一粗合成气输送管线4a与换热器210的粗合成气输入口211连接。
[0150] 换热器210具有一粗合成气输入口211、一粗合成气输出口212、一脱硫后的合成气输入口213和一脱硫后的合成气输出口214，换热器210的粗合成气输入口211通过一粗合成气输送管线4a连接热量回收装置1100的粗合成气输出口1120。换热器210的脱硫后的合成气输出口214通过通过一脱硫后的合成气输送管线4′与再生脱NH3/HCN装置700的脱硫后的合成气入口710连接。
[0151] 循环流化床的吸附反应器400和循环流化床的再生反应器500形成一流化催化裂化FCC工艺系统。
[0152] 循环流化床的吸附反应器400包括一提升管410、一旋风分离器450和一下降管420，循环流化床的吸附反应器400的提升管410的底部具有一粗合成气输入口411，提升管
410的下部配置有再生吸附剂入口412和再生吸附剂循环入口413，提升管410的上部配置有含固体吸附颗粒的脱硫后的合成气出口414。
[0153] 循环流化床的吸附反应器400的旋风分离器450的下部配置有载有硫的吸附剂出口451，旋风分离器450的上部配置有含固体吸附颗粒的脱硫后的合成气入口452，旋风分离器450的顶部配置有脱硫后的合成气输出口453。
[0154] 循环流化床的吸附反应器400的下降管420的下部配置有载有硫的吸附剂循环出口421和载有硫的吸附剂待再生出口422。
[0155] 提升管410底部的粗合成气输入口411通过一粗合成气输送管线5连接换热器210的粗合成气输出口212；提升管410下部的吸附剂循环入口通过一斜管430与下降管
420下部的载有硫的吸附剂循环出口421连接，提升管410上部的含固体吸附颗粒的脱硫后的合成气出口414通过一含固体吸附颗粒的脱硫后的合成气输送管线2′与旋风分离器
450上部的含固体吸附颗粒的脱硫后的合成气入口452连接。
[0156] 过滤器610具有一脱硫后的合成气输入口611和一脱硫后的合成气输出口612，过滤器610的脱硫后的合成气输入口611通过一脱硫后的合成气输送管线3′与旋风分离器450顶部的脱硫后的合成气输出口453连接，过滤器610的脱硫后的合成气输出口612通过一脱硫后的合成气输送管线1′与换热器210的脱硫后的合成气输入口213连接。
[0157] 循环流化床的再生反应器500包括一提升管510、一旋风分离器530和一下降管520。提升管510的下部具有一载有硫的吸附剂待再生入口511，底部配置有再生空气或O2与N2的混合气体入口512，提升管510的上部配置有含有再生固体吸附剂的富SO2的气体出口513。
[0158] 旋风分离器530的上部配置有含有再生固体吸附剂的富SO2的气体入口531，顶部配置有富SO2的气体出口532，底部配置有再生固体吸附剂出口533。
[0159] 下降管520的下部配置有再生吸附剂出口523。
[0160] 提升管510下部的载有硫的吸附剂入口511通过斜管440与下降管420下部的载有硫的吸附剂待再生出口422连接；旋风分离器530上部的含有再生固体吸附剂的富SO2的气体入口521通过一含有再生固体吸附剂的富SO2的气体输送管线1″与提升管510上部的含有再生固体吸附剂的富SO2的气体出口513连接；下降管520底部的再生吸附剂出口523通过一再生吸附剂输送管线(图中未示出)与循环流化床的吸附反应器400的提升管
410下部的再生吸附剂入口412连接。
[0161] 过滤器620具有一富SO2的气体入口621和富SO2的气体出口622，过滤器620的富SO2的气体入口621与循环流化床的再生反应器500的旋风分离器520顶部的富SO2的气体出口522通过一富SO2的气体输送管线2″连接。
[0162] 换热器220具有一富SO2的气体入口221、富SO2的气体出口222、再生空气或O2与N2的混合气体入口223、再生空气或O2与N2的混合气体出口224，换热器220的富SO2的气体入口221通过一富SO2的气体输送管线3″连接过滤器620的富SO2的气体出口622，换热器220的再生空气或O2与N2的混合气体入口223连接空气源或O2与N2的混合气体源；换热器220的再生空气或O2与N2的混合气体出口224通过再生空气或O2与N2的混合气体输送管线225连接循环流化床的再生反应器500的提升管510底部的再生空气或O2与N2的混合气体入口512。
[0163] 可再生脱NH3/HCN装置700为固定式吸附床，具有脱硫后的合成气入口710和脱硫后的合成气出口720，再生脱NH3/HCN装置700的脱硫后的合成气入口710通过一脱硫后的合成气输送管线4′与换热器210的脱硫后的合成气输出口214连接。
[0164] 脱除汞和氯化物装置800为保护床，具有脱硫后的合成气入口810和脱硫后的合成气出口820，脱除汞和氯化物装置800的脱硫后的合成气入口810通过一脱硫后的合成气输送管线6′与可再生脱NH3/HCN装置700的脱硫后的合成气出口720连接。
[0165] 冷却装置900具有脱硫后的合成气入口910和脱硫后的合成气出口920，冷却装置900的脱硫后的合成气入口910通过一脱硫后的合成气输送管线8 ′与可再生脱NH3/HCN装置800的脱硫后的合成气出口820连接，冷却装置900的脱硫后的合成气出口920通过一脱硫后的合成气输送管线7′与下游的脱二氧化碳单元装置(图中未示出)连接。脱二氧化碳单元装置为液相吸收脱二氧化碳单元装置或干法化学吸附脱二氧化碳单元装置。
[0166] 经过煤或其它含碳材料的气化产生粗合成气，例如水煤浆气化、粉煤气化、碎煤固定床气化，该粗合成气通过粗合成气输送管线1送入到水激冷洗涤装置100中，经过水激冷洗涤装置100洗涤后，形成温度为180-250℃的粗合成气，该粗合成气有含硫化合物、氨、氰化物并可能含有轻质芳烃、砷及其化合物、硒及其化合物、汞、氯化物等杂质。
[0167] 温度为180-250℃的粗合成气通过粗合成气输送管线2进入耐硫变换反应系统300，耐硫变换反应系统300可采用全部变换或部分变换工艺，耐硫变换反应系统300可使用绝热耐硫变换反应器或等温耐硫变换反应器或本申请人申请的中国专利号ZL201210040295.6、发明名称为带有支撑式槽孔板分布器的径向或轴径向固定床反应器。
[0168] 在耐硫变换反应系统300中，粗合成气发生如下反应CO+H2O→CO2+H2，反应放出大量的热量，粗合成气的温度也随之升高至270-450℃。
[0169] 粗合成气的温度升高至270-450℃后，通过粗合成气输送管线3a送入到热量回收装置1100中，粗合成气回收热量后温度降至75-200℃，然后通过粗合成气输送管线4a进入到换热器210中，与脱硫后的合成气输送管线1′送过来的脱硫后的高温合成气流股进行换热，粗合成气的温度提高至300-550℃，然后通过粗合成气输送管线5送入到循环流化床的吸附反应器400的提升管410的底部，循环流化床的吸附反应器和循环流化床的再生反应器形成一流化催化裂化FCC工艺系统。
[0170] 粗合成气进入到循环流化床的吸附反应器400的提升管410内，与从循环流化床的再生反应器500的下降管520下部来的再生固体吸附剂在循环流化床的吸附反应器400中的提升管410内混合进行脱硫反应，再生固体吸附剂中的活性金属氧化物MO与粗合成气中的含有硫杂质反应，产生载有硫的吸附剂MS，具体反应式如下：
[0171] H2S+MO→MS+H2O
[0172] COS+MO→CO2+MS
[0173] 其中，M为存在于再生固体吸附剂中的金属。例如Zn。
[0174] 脱硫反应区的温度保持在320-580℃。脱硫后的合成气中的硫含量低至0.5-5ppmv。
[0175] 混合反应过程后形成的含固体吸附颗粒的脱硫后的合成气由循环流化床的吸附反应器400中的旋风分离器450上部进入到旋风分离器450内进行旋风分离；经过旋风分离器450分离后的脱硫后的高温合成气通过脱硫后的合成气输送管线3′送入过滤器610进行过滤，过滤后的脱硫后的高温合成气通过脱硫后的合成气输送管线1′送入换热器210中进行降温，温度降至170-230℃。
[0176] 从换热器210出来的脱硫后的合成气通过脱硫后的合成气输送管线4′进入到可再生脱NH3/HCN装置700中脱除合成气中的NH3/HCN。根据合成气中可能含有的汞和氯化物，可选地增加脱除汞和氯化物装置800除去合成气中的上述杂质。
[0177] 脱除杂质后的合成气经过脱硫后的合成气输送管线8′送入冷却装置900冷却后，进入下游的脱二氧化碳单元装置中，以脱除其中的二氧化碳。脱二氧化碳单元装置为液相吸收脱二氧化碳单元装置或干法化学吸附脱二氧化碳单元装置。
[0178] 经过循环流化床的吸附反应器400中的旋风分离器450分离后的固体吸附颗粒一部分为活性金属氧化物MO，另一部分为载有硫的吸附剂MS，活性金属氧化物MO通过循环流化床的吸附反应器400中的斜管430循环进入到循环流化床的吸附反应器400中的提升管410内，与循环流化床的吸附反应器400中的提升管410内的粗合成气中的含有硫杂质反应，产生载有硫的吸附剂MS。
[0179] 载有硫的吸附剂MS通过循环流化床的吸附反应器400中的斜管440进入到循环流化床的再生反应器500中的提升管510内，与进入循环流化床的再生反应器500中的提升管510内的再生空气或O2与N2的混合气体在提升管510的底部混合，然后一起进入到提升管510内，在提升管510内进行化学反应使得载有硫的吸附剂MS得以再生，具体反应式如下：
[0180] MS+3/2O2→MO+SO2。
[0181] 再生反应放出大量的热，使得富SO2的气体温度升高至650-750℃，高温的富SO2的气体与再生后的固体吸附剂一并进入到循环流化床的再生反应器500中的旋风分离器530内进行旋风分离。
[0182] 旋风分离器530旋风分离后的富SO2的气体由旋风分离器530的顶部送出，经过过滤器620过滤后送入换热器220，与进入到换热器220内的再生所需要的再生空气或O2与N2的混合气体进行换热，富SO2的气体温度降为330-530℃。再生空气或O2与N2的混合气体温度升至450-550℃。
[0183] 从旋风分离器530分离出来的再生后的固体吸附剂通过再生反应器500的下降管520循环进入循环流化床的吸附反应器400中的提升管410内，与循环流化床的吸附反应器
400中的提升管410内的粗合成气中的含有硫杂质反应，产生载有硫的吸附剂MS。富SO2的气体送出至下游去生产硫酸或者单质硫。
[0184] 实施例2
[0185] 参见图2，图中给出的一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化装置，包括水激冷洗涤装置100a,换热器210a、220a，热量回收装置1100a，绝热耐硫变换反应装置300a,循环流化床400a、可再生脱NH3/HCN装置700a，硫酸装置800a，冷却装置900a。
[0186] 水激冷洗涤装置100a具有一粗合成气输入口110a和粗合成气输出口120a，水激冷洗涤装置100a的粗合成气输入口110a通过一粗合成气输送管线6连接一水煤浆气化装置1000a。
[0187] 耐硫变换反应系统300a可采用本申请人申请的中国专利号ZL201210040295.6、发明名称为带有支撑式槽孔板分布器的径向或轴径向固定床反应器,其具有一粗合成气输入口310a和粗合成气输出口320a。耐硫变换反应系统300a的粗合成气输入口310a通过一粗合成气输送管线7连接水激冷洗涤装置100a的粗合成气输出口120a。
[0188] 热量回收装置1100a具有一粗合成气输入口1110a、一粗合成气输出口1120a,热量回收装置1100a的粗合成气输入口1110a通过一粗合成气输送管线8a连接耐硫变换反应系统300a的粗合成气输出口320a。热量回收装置 1100a的粗合成气输出口1120a通过一粗合成气输送管线9与换热器210a的粗合成气输入口211a连接。
[0189] 换热器210a具有一粗合成气输入口211a、粗合成气输出口212a，脱硫后的合成气输入口213a和一脱硫后的合成气输出口214a，换热器210a的粗合成气输入口211a通过一粗合成气输送管线9a连接热量回收装置1100a的粗合成气输出口1120a。
[0190] 过滤器610a具有脱硫后的合成气输入口611a和脱硫后的合成气输出口612a。
[0191] 循环流化床脱硫系统400a具有一循环流化床脱硫段410a和循环流化床再生段420a，循环流化床脱硫段410a具有一粗合成气输入口411a和脱硫后的合成气输出口412a；
循环流化床再生段420a具有一再生空气或O2与N2的混合气体入口421a、一富SO2的气体出口423a，循环流化床脱硫段410a的粗合成气输入口411a通过一粗合成气输送管线10连接换热器210a的粗合成气输出口212a；循环流化床脱硫段410a的脱硫后的合成气输出口
412a通过一脱硫后的合成气输送管线9′与过滤器610a的脱硫后的合成气输入口611a连接，过滤器610a的脱硫后的合成气输出口612a通过一脱硫后的合成气输送管线10′与换热器210a的脱硫后的合成气输入口213a连接。
[0192] 过滤器620a具有富SO2的气体入口621a和富SO2的气体出口622a。
[0193] 换热器220a具有一富SO2的气体入口221a、富SO2的气体出口222a、再生空气或O2与N2的混合气体入口223a、再生空气或O2与N2的混合气体出口224a，换热器220a的富SO2的气体入口221a通过一富SO2的气体输送管线6″连接过滤器620a的富SO2的气体出口622a，过滤器620a的富SO2的气体入口621a通过一富SO2的气体输送管线5″连接循环流化床再生段420a的富SO2的气体出口423a，换热器220a的再生空气或O2与N2的混合气体入口223a连接空气源或O2与N2的混合气体源，换热器220a的再生空气或O2与N2的混合气体出口224a通过再生空气或O2与N2的混合气体输送管线225a连接循环流化床再生段420a的再生空气或O2与N2的混合气体入口421a。
[0194] 硫酸装置800a具有一富SO2的气体入口810a、一硫酸输出口820a，硫酸装置800a的富SO2的气体入口810a通过富SO2的气体输送管线7″连接至换 热器220a的富SO2的气体出口222a；硫酸装置800a的硫酸输出口820a输出硫酸。
[0195] 可再生脱NH3/HCN装置700a为固定式吸附床，具有脱硫后的合成气入口710a和脱硫后的合成气出口720a，再生脱NH3/HCN装置700a的脱硫后的合成气入口710a通过一脱硫后的合成气输送管线11′与换热器210a的脱硫后的合成气输出口214a连接。
[0196] 冷却装置900a具有脱硫后的合成气入口910a和脱硫后的合成气出口920a，冷却装置900a的脱硫后的合成气入口910a通过一脱硫后的合成气输送管线13′与可再生脱NH3/HCN装置700a的脱硫后的合成气出口720a连接，冷却装置900a的脱硫后的合成气出口920a通过一脱硫后的合成气输送管线14′与下游的脱二氧化碳单元装置(图中未示出)连接。脱二氧化碳单元装置为液相吸收脱二氧化碳单元装置或干法化学吸附脱二氧化碳单元装置。
[0197] 水煤浆经过水煤浆气化装置1000a产生的粗合成气中含硫化合物H2S和COS，以及氨和氰化物杂质，其首先经过水激冷洗涤设备100a洗涤后，温度降低至220-240℃，降温后粗合成气通过粗合成气输送管线7进入绝热耐硫变换反应器300a。
[0198] 在绝热耐硫变换反应器300a内，粗合成气发生如下反应：
[0199] CO+H2O→CO2+H2
[0200] 反应放出大量的热量，合成气的温度也随之升高至270-450℃后通过粗合成气输送管线8a送入热量回收装置1100a中，粗合成气回收热量后温度降至150-200℃，然后通过粗合成气输送管线9a直接进入换热器210a，与进入换热器210a内的脱硫后高温合成气换热，温度提高至300-550℃。
[0201] 升温后的粗合成气通过粗合成气输送管线10进入循环流化床脱硫系统400a的循环流化床脱硫段410a，在循环流化床脱硫段410a中经过化学吸附脱硫后合成气温度为320-580℃，反应过程后形成的含固体吸附颗粒的脱硫后的合成气经过循环流化床脱硫系统400a的循环流化床脱硫段410a中的旋风分离器旋风分离后，除去固体颗粒，通过脱硫后的合成气输送管线9′送入循环流化床脱硫段410a中的过滤器610a中，经过循环流化床脱硫段410a中的过滤器610a过滤后通过脱硫后的合成气输送管线10′送入到换热器210a内， 经过与进入换热器210a内的粗合成气换热后温度降至170-230℃。换热后的脱硫后的合成气通过脱硫后的合成气输送管线11′送入可再生脱NH3/HCN装置700a，脱除合成气中的NH3/HCN，净化后的合成气经
过冷却装置900a冷却后进入下游脱二氧化碳单元装置，可选择使用液相吸收法或干法化学吸附法。
[0202] 经过循环流化床脱硫系统400a的循环流化床脱硫段410a中的旋风分离器旋风分离后的载有硫的吸附剂MS进入到循环流化床脱硫系统400a的再生段420a中，与进入循环流化床脱硫系统400a的再生段420a的再生空气或O2与N2的混合气体混合反应，使得载有硫的吸附剂MS得以再生形成再生固体吸附剂，具体反应式如下：
[0203] MS+3/2O2→MO+SO2；
[0204] 再生反应后形成的含有再生固体吸附剂的富SO2的高温气体温度为650-750℃，该含有再生固体吸附剂的富SO2的高温气体进入到循环流化床脱硫系统400a的再生段420a中的旋风分离器中进行旋风分离，旋风分离后的富SO2的气体通过富SO2的气体输送管线5″送入循环流化床脱硫系统500a的再生段420a的过滤器620a，经过循环流化床脱硫系统的再生段420a的过滤器620a过滤后通过脱硫后的合成气输送管线6″送入换热器220a，与进入到换热器220a内的再生所需要的再生空气或O2与N2的混合气体进行换热，温度降为330-530℃，送出至下游硫酸装置800a去生产硫酸。再生所需要的再生空气或O2与N2的混合气体温度升至450-550℃。旋风分离后的再生固体吸附剂送入到循环流化床脱硫系统
400a的循环流化床脱硫段410a中，用于化学吸附反应。
[0205] 实施例3
[0206] 参见图3，图中给出的一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化装置，包括水激冷洗涤装置100b,换热器210b、220b，热量回收装置1100b，等温变换反应系统300b,循环流化床400b、可再生脱NH3/HCN装置700b，硫回收单元800b，冷却装置900b。
[0207] 水激冷洗涤装置100b具有一粗合成气输入口110b和粗合成气输出口120b，水激冷洗涤装置100b的粗合成气输入口110b通过一粗合成气输送管 线6连接一粉煤气化装置1000b。
[0208] 等温变换反应系统300b可采用本申请人申请的中国专利号ZL201320176372.0、发明名称为一种将催化剂置于换热管之间的等温固定床反应器或本申请人申请的中国专利号ZL200910056432.4、发明名称为分流式等温耐硫变换工艺及其设备。其具有一粗合成气输入口310b和粗合成气输出口320b。等温变换反应系统300b的粗合成气输入口310b通过一粗合成气输送管线7连接水激冷洗涤装置100b的粗合成气输出口120b。
[0209] 热量回收装置1100b具有一粗合成气输入口1110b、一粗合成气输出口1120b。热量回收装置1100b的粗合成气输入口1110b通过一粗合成气输送管线8连接等温变换反应系统300b的粗合成气输出口320b。热量回收装置1100b的粗合成气输出口1120b通过一粗合成气输送管线9与换热器210b的粗合成气输入口211b连接。
[0210] 换热器210b具有一粗合成气输入口211b、粗合成气输出口212b，脱硫后的合成气输入口213b和一脱硫后的合成气输出口214b，换热器210b的粗合成气输入口211b通过一粗合成气输送管线9连接热量回收装置1100b的粗合成气输出口1120b。换热器210b的脱硫后的合成气输出口214b通过一脱硫后的合成气输送管线11’与可再生脱NH3/HCN装置700b的脱硫后的合成气入口710b连接。
[0211] 过滤器610b具有脱硫后的合成气输入口611b和脱硫后的合成气输出口612b。
[0212] 循环流化床脱硫系统400b具有一循环流化床脱硫段410b和循环流化床再生段420b，循环流化床脱硫段410b具有一粗合成气输入口411b和脱硫后的合成气输出口412b；
循环流化床再生段420b具有一再生空气或O2与N2的混合气体入口421b、一富SO2的气体出口423b，循环流化床脱硫段410b的粗合成气输入口411b通过一粗合成气输送管线10连接换热器210b的粗合成气输出口212b；循环流化床脱硫段410b的脱硫后的合成气输出口
412b通过一脱硫后的合成气输送管线9′与过滤器610b的脱硫后的合成气输入口611b连接，过滤器610b的脱硫后的合成气输出口612b通过一脱硫后的合成气输送管线10′与换热器210b的脱硫后的合成气输入口213b连接。
[0213] 过滤器620b具有富SO2的气体入口621b和富SO2的气体出口622b。
[0214] 换热器220b具有一富SO2的气体入口221b、富SO2的气体出口222b、再生空气或O2与N2的混合气体入口223b、再生空气或O2与N2的混合气体出口224b，换热器220b的富SO2的气体入口221b通过一富SO2的气体输送管线6″连接过滤器620b的富SO2的气体出口622b，过滤器620b的富SO2的气体入口621b通过一富SO2的气体输送管线5″连接循环流化床再生段420b的富SO2的气体出口423b，换热器220b的再生空气或O2与N2的混合气体入口223b连接空气源或O2与N2的混合气体源，换热器220b的再生空气或O2与N2的混合气体出口224b通过再生空气或O2与N2的混合气体输送管线225b连接循环流化床再生段420b的再生空气或O2与N2的混合气体入口421b。
[0215] 硫回收单元800b具有一富SO2的气体入口810b、一硫磺输出口820b，硫回收单元800b的富SO2的气体入口810b通过富SO2的气体输送管线7″连接至换热器220b的富SO2的气体出口222b；硫回收单元800b的硫磺输出口820b输出硫磺。
[0216] 可再生脱NH3/HCN装置700b为固定式吸附床，具有脱硫后的合成气入口710b和脱硫后的合成气出口720b。
[0217] 冷却装置900b具有脱硫后的合成气入口910b和脱硫后的合成气出口920b，冷却装置900b的脱硫后的合成气入口910b通过一脱硫后的合成气输送管线13′与可再生脱NH3/HCN装置700b的脱硫后的合成气出口720b连接，冷却装置900b的脱硫后的合成气出口920b通过一脱硫后的合成气输送管线14′与下游的脱二氧化碳单元装置(图中未示出)连接。脱二氧化碳单元装置为液相吸收脱二氧化碳单元装置或干法化学吸附脱二氧化碳单元装置。
[0218] 粉煤经过粉煤气化装置1000b产生的粗合成气中含硫化合物H2S和COS，以及氨和氰化物杂质，其首先经过水激冷洗涤设备100b洗涤后，温度降低至200-230℃，降温后粗合成气通过粗合成气输送管线7进入进入等温变换反应器300b。
[0219] 在等温变换反应器300b内，粗合成气发生如下反应：
[0220] CO+H2O→CO2+H2
[0221] 反应后合成气的温度随之升高至270-285℃后通过粗合成气输送管线8 送入热量回收装置1100b，粗合成气回收热量后温度降至75-200℃，然后通过粗合成气输送管线9直接进入换热器210b，与进入换热器210b内的脱硫后高温合成气换热，温度提高至300-550℃。
[0222] 升温后的粗合成气通过粗合成气输送管线10进入循环流化床脱硫系统400b的循环流化床脱硫段410b，在循环流化床脱硫段410b中经过化学吸附脱硫后合成气温度为320-580℃，反应过程后形成的含固体吸附颗粒的脱硫后的合成气经过循环流化床脱硫系统400b的循环流化床脱硫段410b中的旋风分离器旋风分离后，除去固体颗粒，通过脱硫后的合成气输送管线9′送入循环流化床脱硫段410b中的过滤器610b中，再经过循环流化床脱硫段410b中的过滤器610b过滤后通过脱硫后的合成气输送管线10′送入到换热器
210b内，经过与进入换热器210b内的粗合成气换热后温度降至170-230℃。换热后的脱硫后的合成气通过脱硫后的合成气输送管线11′送入可再生脱NH3/HCN装置700b，脱除合成气中的NH3/HCN，再通过脱硫后的合成气输送管线13′送入冷却装置900b进行冷却，冷却后的净化后的合成气经过冷却装置900b冷却后进入下游脱二氧化碳单元装置，可选择使用液相吸收法或干法化学吸附法。
[0223] 经过循环流化床脱硫系统400b的循环流化床脱硫段410b中的旋风分离器旋风分离后的载有硫的吸附剂MS进入到循环流化床脱硫系统400b的再生段420b中，与进入循环流化床脱硫系统400b的再生段420b的再生空气或O2与N2的混合气体混合反应，使得载有硫的吸附剂MS得以再生形成再生固体吸附剂，具体反应式如下：
[0224] MS+3/2O2→MO+SO2；
[0225] 再生反应后形成的含有再生固体吸附剂的富SO2的高温气体温度为650-750℃，该含有再生固体吸附剂的富SO2的高温气体进入到循环流化床脱硫系统400b的再生段420b中的旋风分离器中进行旋风分离，旋风分离后的富SO2的气体通过脱硫后的合成气输送管线5″送入到循环流化床脱硫系统400b的再生段420b的过滤器620b过滤，经过循环流化床脱硫系统400b的再生段420b的过滤器620b过滤后通过脱硫后的合成气输送管线6″送入换热器220b，与进入到换热器220b内的再生所需要的再生空气或O2与N2 的混合气体进行换热，温度降为330-530℃，送出至下游硫回收装置800b去生产单质硫磺，用于出售。再生所需要的再生空气或O2与N2的混合气体温度升至450-550℃。旋风分离后的再生固体吸附剂送入到循环流化床脱硫系统400b的循环流化床脱硫段410b中，用于化学吸附反应。
[0226] 实施例4
[0227] 参见图4，图中给出的一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化装置，包括洗涤装置100c,换热器210c、220c，热量回收装置1100c，绝热耐硫变换反应系统300c,循环流化床400c、可再生脱NH3/HCN装置700c，硫回收单元800c，冷却装置900c。
[0228] 洗涤装置100c具有一粗合成气输入口110c和粗合成气输出口120c，洗涤装置100c的粗合成气输入口110c通过一粗合成气输送管线6连接一固定床气化装置1000c。
[0229] 绝热耐硫变换反应系统300c可采用本申请人申请的中国专利号ZL201210040295.6、发明名称为带有支撑式槽孔板分布器的径向或轴径向固定床反应器。
其具有一粗合成气输入口310c和粗合成气输出口320c。绝热耐硫变换反应系统300c的粗合成气输入口310c通过一粗合成气输送管线7连接洗涤装置100c的粗合成气输出口
120c。
[0230] 热量回收装置1100c的粗合成气输入口1110c通过一粗合成气输送管线8连接耐硫变换反应系统300c的粗合成气输出口320c。热量回收装置1100c的粗合成气输出口1120c通过一粗合成气输送管线9与换热器210c的粗合成气输入口211c连接。
[0231] 换热器210c具有一粗合成气输入口211c、粗合成气输出口212c，脱硫后的合成气输入口213c和一脱硫后的合成气输出口214c，换热器210c的粗合成气输入口211c通过一粗合成气输送管线9连接热量回收装置1100c的粗合成气输出口1120c。换热器210c的脱硫后的合成气输出口214c通过一脱硫后的合成气输送管线11’与可再生脱NH3/HCN装置700c的脱硫后的合成气入口710c连接。
[0232] 过滤器610c具有脱硫后的合成气输入口611c和脱硫后的合成气输出口 612c。
[0233] 循环流化床脱硫系统400c具有一循环流化床脱硫段410c和循环流化床再生段420c，循环流化床脱硫段410c具有一粗合成气输入口411c和脱硫后的合成气输出口412c；
循环流化床再生段420c具有一再生空气或O2与N2的混合气体入口421c、一富SO2的气体出口423c，循环流化床脱硫段410c的粗合成气输入口411c通过一粗合成气输送管线10连接换热器210c的粗合成气输出口212c；循环流化床脱硫段410c的脱硫后的合成气输出口
412c通过一脱硫后的合成气输送管线9′与过滤器610c的脱硫后的合成气输入口611c连接，过滤器610c的脱硫后的合成气输出口612c通过一脱硫后的合成气输送管线10′与换热器210c的脱硫后的合成气输入口213c连接。
[0234] 过滤器620c具有富SO2的气体入口621c和富SO2的气体出口622c。
[0235] 换热器220c具有一富SO2的气体入口221c、富SO2的气体出口222c、再生空气或O2与N2的混合气体入口223c、再生空气或O2与N2的混合气体出口224c，换热器220b的富SO2的气体入口221c通过一富SO2的气体输送管线6″连接过滤器620c的富SO2的气体出口622c，过滤器620b的富SO2的气体入口621c通过一富SO2的气体输送管线5″连接循环流化床再生段420c的富SO2的气体出口423c，换热器220c的再生空气或O2与N2的混合气体入口223c连接空气源或O2与N2的混合气体源，换热器220c的再生空气或O2与N2的混合气体出口224c通过再生空气或O2与N2的混合气体输送管线225c连接循环流化床再生段420c的再生空气或O2与N2的混合气体入口421c。
[0236] 硫回收单元800c具有一富SO2的气体入口810c、一硫磺输出口820c，硫回收单元800c的富SO2的气体入口810c通过富SO2的气体输送管线7″连接至换热器220c的富SO2的气体出口222c；硫回收单元800c的硫磺输出口820c输出硫磺。
[0237] 可再生脱NH3/HCN装置700c为固定式吸附床，具有脱硫后的合成气入口710c和脱硫后的合成气出口720c。
[0238] 冷却装置900c具有脱硫后的合成气入口910c和脱硫后的合成气出口920c，冷却装置900c的脱硫后的合成气入口910c通过一脱硫后的合成气输送管线13′与可再生脱NH3/HCN装置700c的脱硫后的合成气出口720c连接， 冷却装置900c的脱硫后的合成气出口920c通过一脱硫后的合成气输送管线14′与下游的脱二氧化碳单元装置(图中未示出)连接。脱二氧化碳单元装置为液相吸收脱二氧化碳单元装置或干法化学吸附脱二氧化碳单元装置。
[0239] 碎煤经过固定床气化装置1100c产生的粗合成气中含硫化合物H2S和COS，轻质芳烃(主要是苯、
甲苯和二甲苯)以及氨和氰化物杂质，其首先经过洗涤设备100c洗涤后，温度降低至180-200℃，降温后粗合成气通过粗合成气输送管线7进入绝热耐硫变换反应系统300c。
[0240] 在绝热耐硫变换反应系统300c内，粗合成气发生如下反应：
[0241] CO+H2O→CO2+H2
[0242] 在绝热耐硫变换反应系统300c内，粗合成气发生如下反应：
[0243] CO+H2O→CO2+H2
[0244] 反应放出大量的热量，合成气的温度也随之升高至270-450℃后通过粗合成气输送管线8送入热量回收装置1100c中，粗合成气回收热量后温度降至150-200℃，然后通过粗合成气输送管线9直接进入换热器210c，与进入换热器210c内的脱硫后高温合成气换热，温度提高至300-550℃。
[0245] 升温后的粗合成气通过粗合成气输送管线10进入循环流化床脱硫系统400c的循环流化床脱硫段410c，在循环流化床脱硫段410c中经过化学吸附脱硫、脱轻质芳烃(主要是苯、甲苯和二甲苯)后合成气温度为320-580℃，反应过程后形成的含固体吸附颗粒的脱硫后的合成气经过循环流化床脱硫系统400c的循环流化床脱硫段410c中的旋风分离器旋风分离后，除去固体颗粒，通过脱硫后的合成气输送管线9′送入循环流化床脱硫段410c中的过滤器610c中，再经过循环流化床脱硫段410c中的过滤器610c过滤后通过脱硫后的合成气输送管线10′送入到换热器210c内，经过与进入换热器210c内的粗合成气换热后温度降至170-230℃。换热后的脱硫后的合成气通过脱硫后的合成气输送管线11′送入可再生脱NH3/HCN装置700c，脱除合成气中的NH3/HCN，再通过脱硫后的合成气输送管线13′送入冷却装置900b进行冷却，冷却后进入下游脱二氧化碳单元装置，可选择使用液相吸收法或干法化学吸附法。
[0246] 经过循环流化床脱硫系统400c的循环流化床脱硫段410c中的旋风分离器 旋风分离后的载有硫的吸附剂MS进入到循环流化床脱硫系统400c的再生段420c中，与进入循环流化床脱硫系统400c的再生段420c的再生空气或O2与N2的混合气体混合反应，使得载有硫的吸附剂MS得以再生形成再生固体吸附剂，具体反应式如下：
[0247] MS+3/2O2→MO+SO2；
[0248] 再生反应后形成的含有再生固体吸附剂的富SO2的高温气体温度为650-750℃，该含有再生固体吸附剂的富SO2的高温气体进入到循环流化床脱硫系统400c的再生段420c中的旋风分离器中进行旋风分离，旋风分离后的富SO2的气体通过脱硫后的合成气输送管线5″送入到循环流化床脱硫系统400c的再生段420c的过滤器620c过滤，经过循环流化床脱硫系统400c的再生段420c的过滤器620c过滤后通过脱硫后的合成气输送管线6″送入换热器220c，与进入到换热器220c内的再生所需要的再生空气或O2与N2的混合气体进行换热，温度降为330-530℃，送出至下游硫回收装置800c去生产硫磺,用于出售。再生所需要的再生空气或O2与N2的混合气体温度升至450-550℃。旋风分离后的再生固体吸附剂送入到循环流化床脱硫系统500c的循环流化床脱硫段410c中，用于化学吸附反应。
[0249] 实施例5
[0250] 参见图5，图中给出的结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的装置，针对老流程中采用耐硫变换技术配液相吸收法脱硫脱碳技术净化粗合成气工艺生产合成氨的增产节能改造，液相吸收法脱硫脱碳技术例如Rectisol，Selexol等。
[0251] 该结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的装置包括水激冷洗涤装置100d、换热器210d、220d，绝热耐硫变换反应装置300d，循环流化床400d、可再生脱NH3/HCN装置700d，硫回收装置800d，冷却装置900d、热量回收装置500d、液相吸收脱硫脱碳装置600d、变压吸附PSA净化工段1100d、提氢装置1200d和合成氨装置1300d。
[0252] 水激冷洗涤装置100d具有一粗合成气输入口110d和粗合成气输出口120d，水激冷洗涤装置100d的粗合成气输入口110d通过一粗合成气输送管 线11连接一水煤浆气化装置1000d。
[0253] 绝热耐硫变换反应装置300d其具有一粗合成气输入口310d和一个粗合成气输出口320d，绝热耐硫变换反应装置300d的粗合成气输入口310d通过一粗合成气输送管线12连接水激冷洗涤装置100d的粗合成气输出口120d；
[0254] 热量回收装置500d具有粗合成气输入口510d和粗合成气输出口520d、530d，热量回收装置500d的粗合成气输入口510d通过一粗合成气输送管线13与绝热耐硫变换反应装置300d的粗合成气输出口320d连接。
[0255] 过滤器610d具有脱硫后的合成气输入口611d和脱硫后的合成气输出口612d。
[0256] 换热器210d具有一粗合成气输入口211d、一粗合成气输出口212d、一脱硫后的合成气输入口213d和一脱硫后的合成气输出口214d，换热器210d的粗合成气输入口211d通过一粗合成气输送管线14连接热量回收装置500d的粗合成气输出口520d。
[0257] 循环流化床400d具有一循环流化床脱硫段410d和循环流化床再生段420d，循环流化床脱硫段410d具有一粗合成气输入口411d和脱硫后的合成气输出口412d；循环流化床再生段420d具有一再生空气或O2与N2的混合气体入口421d和一富SO2的气体出口422d，循环流化床脱硫段410d的粗合成气输入口411d通过一粗合成气输送管线15连接换热器210d的粗合成气输出口212d，循环流化床脱硫段410d的脱硫后的合成气输出口412d通过一脱硫后的合成气输送管线15′与过滤器610d的脱硫后的合成气输入口611d连接，过滤器610d的脱硫后的合成气输出口612d通过一脱硫后的合成气输送管线16′与换热器
210d的脱硫后的合成气输入口213d连接。
[0258] 过滤器620d具有富SO2的气体入口621d和富SO2的气体出口622d。
[0259] 换热器220d具有一富SO2的气体入口221d、富SO2的气体出口222d、再生空气或O2与N2的混合气体入口223d、再生空气或O2与N2的混合气体出口224d，换热器220d的富SO2的气体入口221d通过一富SO2的气体输送管线9″连接过滤器620d的富SO2的气体出口622d，过滤器620d的富SO2的气体入口621d通过一富SO2的气体输送管线8″连接循环流化床再生段420d的富SO2的气体出口422d，换热器220d的再生空气或O2与N2的混合气体入口223d连 接空气源或O2与N2的混合气体源，换热器220d的再生空气或O2与N2的混合气体出口224d通过再生空气或O2与N2的混合气体输送管线235d连接循环流化床再生段420d的再生空气或O2与N2的混合气体入口421d。
[0260] 硫回收装置800d具有一富SO2的气体入口810d、一硫磺输出口820d，硫回收装置800d的富SO2的气体入口810d通过富SO2的气体输送管线10″连接至换热器220d的富SO2的气体出口222d；硫回收装置800d的硫磺输出口820d输出硫磺。
[0261] 可再生脱NH3/HCN装置700d为固定式吸附床,其具有脱硫后的合成气入口710d和脱硫后的合成气出口720d，再生脱NH3/HCN装置700d的脱硫后的合成气入口710d通过一脱硫后的合成气输送管线17′与换热器210d的脱硫后的合成气输出口214d连接。
[0262] 冷却装置900d具有脱硫后的合成气入口910d和脱硫后的合成气出口920d，冷却装置900d的脱硫后的合成气入口910d通过一脱硫后的合成气输送管线18′与可再生脱NH3/HCN装置700d的脱硫后的合成气出口720d连接，冷却装置900d的脱硫后的合成气出口920d通过一脱硫后的合成气输送管线19′与变压吸附PSA净化工段1100连接。
[0263] 变压吸附PSA净化工段1100d具有脱硫后的合成气输入口1110d和氢气输出口1120d，变压吸附PSA净化工段1100d的脱硫后合成气输入口1110d通过一脱硫后的合成气输送管线19′与合成气冷却装置900d的脱硫后的合成气输出口920d连接，变压吸附PSA净化工段1100d的氢气输出口1120d通过氢气输送管线20’与合成氨装置1300d连接。
[0264] 液相吸收脱硫脱碳装置600d具有粗合成气输入口610d和净化气输出口620d，液相吸收脱硫脱碳装置600d的粗合成气输入口610d通过一粗合成气输送管线16与热量回收装置500d的粗合成气输出口420d连接，液相吸收脱硫脱碳装置600d的净化气输出口620d通过一净化气输送管线21’与提氢装置1200d连接。
[0265] 提氢装置1200d具有净化合成气输入口1210d和氢气输出口1220d，提氢装置1200d的净化合成气输入口1210d通过一净化合成气输送管线21′与液相吸收脱硫脱碳装置600d的净化合成气输出口620d连接，提氢装置1200d 的氢气输出口1220d通过氢气输送管线22’与合成氨装置1300d连接。
[0266] 合成氨装置1300d具有氢气输入口1310d、1320d、N2输入口1330d和产品氨输出口1340d，合成氨装置1300d的氢气输入口1310d通过一氢气输送管线22′与提氢装置1200d的氢气输出口1220d连接，合成氨装置1300d的氢气输入口1320d通过一氢气输送管线20′与PSA净化工段1100d的氢气输出口1120d连接，合成氨装置1300d的氮气输入口
1330d连接氮气源，合成氨装置1300d的产品氨输出口1340d输出氨。
[0267] 水煤浆经过水煤浆气化产生粗合成气有含硫化合物H2S和COS,以及氨和氰化物等杂质，其通过粗合成气输送管线11送入水激冷洗涤装置100d进行水激冷洗涤，使粗合成气的温度降低至220-240℃。
[0268] 降温后的粗合成气通过粗合成气输送管线12送入绝热耐硫变换反应装置300d中，在绝热耐硫变换反应装置300d内，粗合成气发生如下反应：
[0269] CO+H2O→CO2+H2
[0270] 反应放出大量的热量，合成气的温度也随之升高至270-450℃。
[0271] 经过变换后的合成气通过粗合成气输送管线13送入热量回收装置500d中进行热量回收，粗合成气温度降至40-200℃，分成两股，一股通过粗合成气输送管线16送入液相吸收脱硫脱碳装置600d吸收脱硫脱碳，得到净化合成气送入提氢装置1200d，得到氢气送入合成氨装置1300d，与氮气反应生成产品氨送出。
[0272] 另一股合成气通过粗合成气输送管线14送入换热器210d中，与进入换热器210d的脱硫后的合成气换热后，温度提高至300-550℃。
[0273] 升温后的粗合成气通过粗合成气输送管线15进入循环流化床脱硫系统400d的循环流化床脱硫段410d，在循环流化床脱硫段410d中经过化学吸附脱硫后合成气温度为320-580℃，反应过程后形成的含固体吸附颗粒的脱硫后的合成气经过循环流化床脱硫系统400d的循环流化床脱硫段410d中的旋风分离器旋风分离后，除去固体颗粒，通过脱硫后的合成气输送管线15′送入循环流化床脱硫段410d中的过滤器610d中，再经过循环流化床脱硫段410d中的过滤器610d过滤后通过脱硫后的合成气输送管线16′送入到换热器
210d内，经过与进入换热器210d内的粗合成气换热后温度降至170-230℃。 换热后的脱硫后的合成气通过脱硫后的合成气输送管线17′进入可再生脱NH3/HCN装置700d，脱除合成气中的NH3/HCN，再通过脱硫后的合成气输送管线18′送入冷却装置900d进行冷却，冷却后脱硫合成气通过脱硫后的合成气输送管线19′送入PSA净化工段1100d进行脱碳提氢后送入合成氨装置，与氮气反应后输出产品氨。
[0274] 经过循环流化床脱硫系统400d的循环流化床脱硫段410d中的旋风分离器旋风分离后的载有硫的吸附剂MS进入到循环流化床脱硫系统400d的再生段420d中，与进入循环流化床脱硫系统400d的再生段420d的再生空气或O2与N2的混合气体混合反应，使得载有硫的吸附剂MS得以再生形成再生固体吸附剂，具体反应式如下：
[0275] MS+3/2O2→MO+SO2；
[0276] 再生反应后形成的含有再生固体吸附剂的富SO2的高温气体温度为650-750℃，该含有再生固体吸附剂的富SO2的高温气体进入到循环流化床脱硫系统400d的再生段420d中的旋风分离器中进行旋风分离，旋风分离后的富SO2的气体通过脱硫后的合成气输送管线8″送入到循环流化床脱硫系统400d的再生段420d的过滤器620d过滤，经过循环流化床脱硫系统400d的再生段420d的过滤器620d过滤后通过脱硫后的合成气输送管线9″送入换热器220d，与进入到换热器220d内的再生所需要的再生空气或O2与N2的混合气体进行换热，温度降为330-530℃，送出至下游硫回收装置800d去生产硫磺,用于出售。再生所需要的再生空气或O2与N2的混合气体温度升至450-550℃。旋风分离后的再生固体吸附剂送入到循环流化床脱硫系统400d的循环流化床脱硫段410d中，用于化学吸附反应。
[0277] 实施例6
[0278] 参见图6，图中给出的结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的装置，针对老流程中采用耐硫变换技术配液相吸收法脱硫脱碳技术净化粗合成气工艺生产氢气的增产节能改造，液相吸收法脱硫脱碳技术例如Rectisol，Selexol等。
[0279] 该结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的合成气净化方法的装置包括水 激冷洗涤装置100e、换热器210e、220e，绝热耐硫变换反应装置300e，循环流化床400e、可再生脱NH3/HCN装置700e，硫回收装置800e，冷却装置900e、热量回收装置500e、液相吸收脱硫脱碳装置600e、变压吸附PSA净化工段1100e和提氢装置1200e。
[0280] 水激冷洗涤装置100e具有一粗合成气输入口110e和粗合成气输出口120e，水激冷洗涤装置100e的粗合成气输入口110e通过一粗合成气输送管线11连接一水煤浆气化装置1000e。
[0281] 绝热耐硫变换反应装置300e其具有一粗合成气输入口310e和一个粗合成气输出口320e，绝热耐硫变换反应装置300e的粗合成气输入口310e通过一粗合成气输送管线12连接水激冷洗涤装置100e的粗合成气输出口120e；
[0282] 热量回收装置500e具有粗合成气输入口510e和粗合成气输出口520e、530e，热量回收装置500e的粗合成气输入口510e通过一粗合成气输送管线13与绝热耐硫变换反应装置300e的粗合成气输出口320e连接。
[0283] 过滤器610e具有脱硫后的合成气输入口611e和脱硫后的合成气输出口612e。
[0284] 换热器210e具有一粗合成气输入口211e、一粗合成气输出口212e、一脱硫后的合成气输入口213e和一脱硫后的合成气输出口214e，换热器210e的粗合成气输入口211e通过一粗合成气输送管线14连接热量回收装置500e的粗合成气输出口520e。
[0285] 循环流化床400e具有一循环流化床脱硫段410e和循环流化床再生段420e，循环流化床脱硫段410e具有一粗合成气输入口411e和脱硫后的合成气输出口412e；循环流化床再生段420e具有一再生空气或O2与N2的混合气体入口421e和一富SO2的气体出口422e，循环流化床脱硫段410e的粗合成气输入口411e通过一粗合成气输送管线15连接换热器210e的粗合成气输出口212e，循环流化床脱硫段410e的脱硫后的合成气输出口412e通过一脱硫后的合成气输送管线15′与过滤器610e的脱硫后的合成气输入口611e连接，过滤器610e的脱硫后的合成气输出口612e通过一脱硫后的合成气输送管线16′与换热器
210e的脱硫后的合成气输入口213e连接。
[0286] 过滤器620e具有富SO2的气体入口621e和富SO2的气体出口622e。
[0287] 换热器220e具有一富SO2的气体入口221e、富SO2的气体出口222e、再生空气或O2与N2的混合气体入口223e、再生空气或O2与N2的混合气体出口224e，换热器220e的富SO2的气体入口221e通过一富SO2的气体输送管线9″连接过滤器620e的富SO2的气体出口622e，过滤器620e的富SO2的气体入口621e通过一富SO2的气体输送管线8″连接循环流化床再生段420e的富SO2的气体出口422e，换热器220e的再生空气或O2与N2的混合气体入口223e连接空气源或O2与N2的混合气体源，换热器220e的再生空气或O2与N2的混合气体出口224e通过再生空气或O2与N2的混合气体输送管线235e连接循环流化床再生段420e的再生空气或O2与N2的混合气体入口421e。
[0288] 硫回收装置800e具有一富SO2的气体入口810e、一硫磺输出口820e，硫回收装置800e的富SO2的气体入口810e通过富SO2的气体输送管线10″连接至换热器220e的富SO2的气体出口222e；硫回收装置800e的硫磺输出口820e输出硫磺。
[0289] 可再生脱NH3/HCN装置700e为固定式吸附床,其具有脱硫后的合成气入口710e和脱硫后的合成气出口720e，再生脱NH3/HCN装置700e的脱硫后的合成气入口710e通过一脱硫后的合成气输送管线17′与换热器210e的脱硫后的合成气输出口214e连接。
[0290] 冷却装置900e具有脱硫后的合成气入口910e和脱硫后的合成气出口920e，冷却装置900e的脱硫后的合成气入口910e通过一脱硫后的合成气输送管线18′与可再生脱NH3/HCN装置700e的脱硫后的合成气出口720e连接，冷却装置900e的脱硫后的合成气出口920e通过一脱硫后的合成气输送管线19′与变压吸附PSA净化工段1100连接。
[0291] 变压吸附PSA净化工段1100e具有脱硫后的合成气输入口1110e和氢气输出口1120e，变压吸附PSA净化工段1100e的脱硫后合成气输入口1110e通过一脱硫后的合成气输送管线19′与合成气冷却装置900e的脱硫后的合成气输出口920e连接，变压吸附PSA净化工段1100e的氢气输出口1120e输出氢气。
[0292] 液相吸收脱硫脱碳装置600e具有粗合成气输入口610e和净化气输出口620e，液相吸收脱硫脱碳装置600e的粗合成气输入口610e通过一粗合成气 输送管线16与热量回收装置500e的粗合成气输出口420e连接，液相吸收脱硫脱碳装置600e的净化气输出口620e通过一净化气输送管线21’与提氢装置1200e连接。
[0293] 提氢装置1200e具有净化合成气输入口1210e和氢气输出口1220e，提氢装置1200e的净化合成气输入口1210e通过一净化合成气输送管线21′与液相吸收脱硫脱碳装置600e的净化合成气输出口620e连接，提氢装置1200e的氢气输出口1220e输出氢气。
[0294] 水煤浆经过水煤浆气化产生粗合成气有含硫化合物H2S和COS,以及氨和氰化物等杂质，其通过粗合成气输送管线11送入水激冷洗涤装置100e进行水激冷洗涤，使粗合成气的温度降低至220-240℃。
[0295] 降温后的粗合成气通过粗合成气输送管线12送入绝热耐硫变换反应装置300e中，在绝热耐硫变换反应装置300e内，粗合成气发生如下反应：
[0296] CO+H2O→CO2+H2
[0297] 反应放出大量的热量，合成气的温度也随之升高至270-450℃。
[0298] 经过变换后的合成气通过粗合成气输送管线13送入热量回收装置500e中进行热量回收，粗合成气温度降至40-200℃，分成两股，一股通过粗合成气输送管线16送入液相吸收脱硫脱碳装置600e吸收脱硫脱碳，得到净化合成气送入提氢装置1200e，得到氢气送出。
[0299] 另一股合成气通过粗合成气输送管线14送入换热器210e中，与进入换热器210e的脱硫后的合成气换热后，温度提高至300-550℃。
[0300] 升温后的粗合成气通过粗合成气输送管线15进入循环流化床脱硫系统400e的循环流化床脱硫段410e，在循环流化床脱硫段410e中经过化学吸附脱硫后合成气温度为320-580℃，反应过程后形成的含固体吸附颗粒的脱硫后的合成气经过循环流化床脱硫系统400e的循环流化床脱硫段410e中的旋风分离器旋风分离后，除去固体颗粒，通过脱硫后的合成气输送管线15′送入循环流化床脱硫段410e中的过滤器610e中，再经过循环流化床脱硫段410e中的过滤器610e过滤后通过脱硫后的合成气输送管线16′送入到换热器
210e内，经过与进入换热器210e内的粗合成气换热后温度降至170-230℃。换热后的脱硫后的合成气通过脱硫后的合成气输送管线17′进入可再生脱 NH3/HCN装置700e，脱除合成气中的NH3/HCN，再通过脱硫后的合成气输送管线18′送入冷却装置900e进行冷却，冷却后脱硫合成气通过脱硫后的合成气输送管线19′送入PSA净化工段1100e进行脱碳提氢后输出氢气。
[0301] 经过循环流化床脱硫系统400e的循环流化床脱硫段410e中的旋风分离器旋风分离后的载有硫的吸附剂MS进入到循环流化床脱硫系统400e的再生段420e中，与进入循环流化床脱硫系统400e的再生段420e的再生空气或O2与N2的混合气体混合反应，使得载有硫的吸附剂MS得以再生形成再生固体吸附剂，具体反应式如下：
[0302] MS+3/2O2→MO+SO2；
[0303] 再生反应后形成的含有再生固体吸附剂的富SO2的高温气体温度为650-750℃，该含有再生固体吸附剂的富SO2的高温气体进入到循环流化床脱硫系统400e的再生段420e中的旋风分离器中进行旋风分离，旋风分离后的富SO2的气体通过脱硫后的合成气输送管线8″送入到循环流化床脱硫系统400e的再生段420e的过滤器620e过滤，经过循环流化床脱硫系统400e的再生段420e的过滤器620e过滤后通过脱硫后的合成气输送管线9″送入换热器220e，与进入到换热器220e内的再生所需要的再生空气或O2与N2的混合气体进行换热，温度降为330-530℃，送出至下游硫回收装置800e去生产硫磺,用于出售。再生所需要的再生空气或O2与N2的混合气体温度升至450-550℃。旋风分离后的再生固体吸附剂送入到循环流化床脱硫系统400e的循环流化床脱硫段410e中，用于化学吸附反应。
[0304] 实施例7
[0305] 参见图7，图中给出的一种结合耐硫变换和循环流化床热法脱硫的煤制氢气的合成气净化装置，包括水激冷洗涤装置100f,换热器210f、220f，热量回收装置1100f，绝热耐硫变换反应装置300f,循环流化床400f、可再生脱NH3/HCN装置700f，硫回收单元装置800f，冷却装置900f，变压吸附(PSA)净化装置1200f。
[0306] 水激冷洗涤装置100f具有一粗合成气输入口110f和粗合成气输出口120f，水激冷洗涤装置100f的粗合成气输入口110f通过一粗合成气输送管 线6连接一水煤浆气化装置1000f。
[0307] 耐硫变换反应系统300f可采用本申请人申请的中国专利号ZL201210040295.6、发明名称为带有支撑式槽孔板分布器的径向或轴径向固定床反应器,其具有一粗合成气输入口310f和粗合成气输出口320f。
[0308] 绝热耐硫变换反应器300f其具有一粗合成气输入口310f和粗合成气输出口320f，绝热耐硫变换反应器300f的粗合成气输入口310f通过一粗合成气输送管线7连接水激冷洗涤装置100f的粗合成气输出口120f。
[0309] 热量回收装置1100f具有一粗合成气输入口1110f、一粗合成气输出口1120f,热量回收装置1100f的粗合成气输入口1110f通过一粗合成气输送管线8a连接耐硫变换反应系统300f的粗合成气输出口320f。
[0310] 换热器210f具有一粗合成气输入口211f、粗合成气输出口212f，脱硫后的合成气输入口213f和一脱硫后的合成气输出口214f，换热器210f的粗合成气输入口211f通过一粗合成气输送管线9a连接热量回收装置1100f的粗合成气输出口1120f。
[0311] 过滤器610f具有脱硫后的合成气输入口611f和脱硫后的合成气输出口612f。
[0312] 循环流化床脱硫系统400f具有一循环流化床脱硫段410f和循环流化床再生段420f，循环流化床脱硫段410f具有一粗合成气输入口411f和脱硫后的合成气输出口412f；
循环流化床再生段420f具有一再生空气或O2与N2的混合气体入口421f、一富SO2的气体出口423f，循环流化床脱硫段410f的粗合成气输入口411f通过一粗合成气输送管线10连接换热器210f的粗合成气输出口212f；循环流化床脱硫段410f的脱硫后的合成气输出口
412f通过一脱硫后的合成气输送管线9′与过滤器610f的脱硫后的合成气输入口611f连接，过滤器610f的脱硫后的合成气输出口612f通过一脱硫后的合成气输送管线10′与换热器210a的脱硫后的合成气输入口213f连接。
[0313] 过滤器620f具有富SO2的气体入口621f和富SO2的气体出口622f。
[0314] 换热器220f具有一富SO2的气体入口221f、富SO2的气体出口222f、再生空气或O2与N2的混合气体入口223f、再生空气或O2与N2的混合气体出口224f，换热器220a的富SO2的气体入口221f通过一富SO2的气体输送管线6 ″连接过滤器620f的富SO2的气体出口622f，过滤器620f的富SO2的气体入口621f通过一富SO2的气体输送管线5″连接循环流化床再生段420f的富SO2的气体出口423f，换热器220f的再生空气或O2与N2的混合气体入口223f连接空气源或O2与N2的混合气体源，换热器220f的再生空气或O2与N2的混合气体出口224f通过再生空气或O2与N2的混合气体输送管线225f连接循环流化床再生段420f的再生空气或O2与N2的混合气体入口421f。
[0315] 硫回收单元装置800f具有一富SO2的气体入口810f、一硫磺输出口820f，硫回收单元装置800f的富SO2的气体入口810f通过富SO2的气体输送管线7″连接至换热器220f的富SO2的气体出口222f；硫回收单元装置800f的硫磺输出口820f输出硫磺。
[0316] 可再生脱NH3/HCN装置700f为固定式吸附床，具有脱硫后的合成气入口710f和脱硫后的合成气出口720f，再生脱NH3/HCN装置700f的脱硫后的合成气入口710f通过一脱硫后的合成气输送管线11′与换热器210f的脱硫后的合成气输出口214f连接。
[0317] 冷却装置900f具有脱硫后的合成气入口910f和脱硫后的合成气出口920f，冷却装置900f的脱硫后的合成气入口910f通过一脱硫后的合成气输送管线13′与可再生脱NH3/HCN装置700f的脱硫后的合成气出口720f连接。
[0318] 变压吸附(PSA)净化工段1200f分为PSA脱碳单元和PSA提氢单元。PSA净化工段1200f具有脱硫后的合成气入口1210f和产品氢气出口1220f。PSA净化工段1200f具有脱硫后的合成气入口1210f通过一脱硫后的合成气输送管线14′与冷却装置900f的脱硫后的合成气出口920f连接，产品氢气通过输送管线15′输送下游氢气用户。
[0319] 水煤浆经过水煤浆气化装置1000f产生的粗合成气中含硫化合物H2S和COS，以及氨和氰化物杂质，其首先经过水激冷洗涤设备100f洗涤后，温度降低至220-240℃，降温后粗合成气通过粗合成气输送管线7进入绝热耐硫变换反应器300f。
[0320] 在绝热耐硫变换反应器300f内，粗合成气发生如下反应：
[0321] CO+H2O→CO2+H2
[0322] 反应放出大量的热量，合成气的温度也随之升高至270-450℃后通过粗合 成气输送管线8a送入热量回收装置1100f中，粗合成气回收热量后温度降至150-200℃，然后通过粗合成气输送管线9a直接进入换热器210f，与进入换热器210f内的脱硫后高温合成气换热，温度提高至300-550℃。
[0323] 升温后的粗合成气通过粗合成气输送管线10进入循环流化床脱硫系统400f的循环流化床脱硫段410f，在循环流化床脱硫段410f中经过化学吸附脱硫后合成气温度为320-580℃，反应过程后形成的含固体吸附颗粒的脱硫后的合成气经过循环流化床脱硫系统400f的循环流化床脱硫段410f中的旋风分离器旋风分离后，除去固体颗粒，通过脱硫后的合成气输送管线9′送入循环流化床脱硫段410f中的过滤器610f中，经过循环流化床脱硫段410f中的过滤器610f过滤后通过脱硫后的合成气输送管线10′送入到换热器210f内，经过与进入换热器210f内的粗合成气换热后温度降至170-230℃。换热后的脱硫后的合成气通过脱硫后的合成气输送管线11′送入可再生脱NH3/HCN装置700f，脱除合成气中的NH3/HCN，净化后的合成气经过冷却装置900f冷却后通过输送管线14′进入下游PSA净化工段装置1200f，在PSA净化工段装置1200f内完成PSA脱除合成气中的CO2和PSA提氢，最后产品氢气通过输送管线15′送入下游氢气用户单元。
[0324] 经过循环流化床脱硫系统400f的循环流化床脱硫段410f中的旋风分离器旋风分离后的载有硫的吸附剂MS进入到循环流化床脱硫系统400f的再生段420f中，与进入循环流化床脱硫系统400f的再生段420f的再生空气或O2与N2的混合气体混合反应，使得载有硫的吸附剂MS得以再生形成再生固体吸附剂，具体反应式如下：
[0325] MS+3/2O2→MO+SO2；
[0326] 再生反应后形成的含有再生固体吸附剂的富SO2的高温气体温度为650-750℃，该含有再生固体吸附剂的富SO2的高温气体进入到循环流化床脱硫系统400f的再生段420f中的旋风分离器中进行旋风分离，旋风分离后的富SO2的气体通过富SO2的气体输送管线5″送入循环流化床脱硫系统400f的再生段420f的过滤器620f，经过循环流化床脱硫系统的再生段420f的过滤器620f过滤后通过脱硫后的合成气输送管线6″送入换热器220f，与进入到换热器220f内的再生所需要的再生空气或O2与N2的混合气体进行换热，温度 降为330-530℃，送出至下游硫回收单元装置800f去生产硫磺。再生所需要的再生空气或O2与N2的混合气体温度升至450-550℃。旋风分离后的再生固体吸附剂送入到循环流化床脱硫系统400f的循环流化床脱硫段410f中，用于化学吸附反应。
