降低甲醇和化肥用焦炉气氧含量技术方案

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1、降低甲醇和化肥用焦炉气氧含量技术方案降低化肥和甲醇生产用焦炉气氧含量技术方案葦越茂杨飞宇一、降低焦炉气氧含量的必耍性焦炉气氧含量超标引起的铁钼触媒超温和生产负荷波动问题，一直威胁着化肥和甲醇的安全正常生产。焦炉气中氧含量一旦超标，生产系统只能减负荷生产，造成工艺系统波动，而且兄弟厂曾发生过铁钼触媒超温、引起管道拉裂着火事故的先例，因此控制和解决焦炉气氧含量超标问题，不仅有利于正常生产，而且可消除安全隐患。公司于2000年元月针对化肥系统氧含量经常超标问题，以山焦生发〔2000)8号文件发布了《防止煤气系统氧含量超标的规定》，规定中明确指出了焦炉气

2、系统的生产控制要求，当手动分析煤气氧含量超过0.6%时，转化系统减量1/3;当氧含量超过0.8%时，转化系统减量1/2;当氧含量超过1.0%时，转化系统切气停车，脱硫煤鼓停车。针对甲醇系统还没宥特别规定，但甲醇厂参考执行该规定。1、化肥厂焦炉气氧含量超标情况：(1)2007年4月30FI至5月22円因焦炉气氧含量超标(最高1.4%),铁钼床层超温12次，系统减量生产32.23小时。(2)2007年8月因焦炉气氧含量超标，系统减量生产5次，共计8.67小时。表一2007年8月份焦炉气氧含量超标统计(3)2007年9月份因焦炉气氧含量超标，系统减量生

3、产11次，共计46.73小时。表二2007年9月份焦炉气氧含量超标统计1(4)2008年化肥系统因焦炉气氧含量超标，使生产系统减量生产14次，共计71.11小时。表三2008年焦炉气氧含量超标统计22007年4、5、8、9月因焦炉气氧含量超标，使生产系统共减量生产28次，共计87.63小时，平均每次减负荷约3.13小时。2008年1至9月份因焦炉气氧含量超标，使生产系统共减量生产14次，其中有6次没有查出实际减量生产时间，8次共计减量生产48.43小时，平均每次减负荷约6.05小时。1月12日和3月1日两次减量生产时间比较长，分别为11.92小时

4、、17.17小时。2007年4、5、8、9月与2008年1至9月份冇记录减量生产吋间的共36次，共计136.06小时，平均每次减负荷约3.78小时，将其作为计算2008年1至9月份其它6次减量生产时间的参照，则2008年1至9月化肥系统因焦炉气氧含量超标，使生产系统共减量生产71.11小时。2、甲醇厂焦炉气氧含量超标情况：甲醇厂2008年试生产期间氧含量共有7次超标。表四甲醇厂焦炉气氧含量超标统计二、煤气脱氧技术人连化物所和湖北化学研宂院都开展过气体脱氧研宂，都具有高硫状态下脱氧技术和工业应用业绩。但湖北化学研宄院具有低硫状态下工业脱氧业绩，大连

5、化3物所没有，但已完成了这方面的小试试验，并证明可行，只需进一步做工业试验进一步证实。1、脱氧原理脱氧剂兼具脱氧和有机硫转化的功能，可使煤气中的氧降至30ppm以下，并将80-90%的有机硫转化为硫化氢。在脱氧剂的作用下，煤气中的氧与焦炉气中的H2、CO发生燃烧反应：2H2+O2=2H2O+Q2CO+O2=2CO2+Q煤气中的有机硫（硫氧化碳、硫醇、硫醚、噻吩）同煤气中的H2发生催化加氢反应，有机硫被转化为H2S。COS+H2=CO+H2S+QRSH+H2=RH+H2S+QR-S-R,+2H2=RH+R/H+H2S+QC4H4+4H2=C4H10

6、+H2S+Q脱氧剂的使用条件为，活性温度：100-400°C（短时最高耐热温度500°C）,空速1000-6000h-l,压力不限，耐硫，选择性好，无甲烷化及CO变换等副反应。脱氧剂使用前为氧化态，需要用含硫气体硫化后才具活性，硫化过程同钴钼加氢或铁钼加氢催化剂的硫化类似。2、工业应用湖北化学研宄院的Dj-1型多功能净化脱氧剂已于2007年初应用在“辽宁北方煤化工（集团）股份有限公司”（简称“北煤化”）的大化肥项冃上。该脱氧剂为固体球状颗粒，温度使用范围15CTC-400,空速1000-3000h-l,出口02含量可控制到彡30ppm,使用寿命为

7、彡12个月。“北煤化”脱氧装置流程及指标：从焦炉气压缩机六级来的焦炉气，压力3.3Mpa,温度40°C。首先进入焦炉气换热器与从脱氧器来的脱氧后的焦炉气换热，温度240°C,压力3.26Mpa。然后进入焦炉气蒸汽（蒸汽压力3.4Mpa，温度350°C）加热器加热到320°C，进入两台并联的脱氧器，在脱氧剂的作用下，出脱氧器的焦炉气屮氧含量降至30ppm以下。脱氧后的焦炉气温度380°C,压力3.2Mpa,经焦炉气换热器，温度265°C,压力3.1Mpa,经除盐水加热器回收热量后，再经焦炉气循环水冷却器冷却，温度降至40°C以下，经分离器分离掉冷凝

8、水后，焦炉气进入到低温甲醇洗脱硫脱碳工序。焦炉气量8万Nm2/h，氧含量设计02<1%（实际0.7-0.8%），H2S<500mg/Nm