CO变换工艺的设计浅析.doc

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1、co变换工艺的设计浅析第卷，第期.・安徽化工,年月・？技术进步变换工艺的设计浅析郑青春，叶陈东华工程科技股份有限公司，安徽合肥摘要:对不同的煤气化方式分析了温度、水气比对、变换反应的影响。阐述了全部气量变换和部分气量变换的特点，并对汽提系统容易出现的问题进行了分析，提出了相应的优化措施。关键词:煤;气化；变换反应;影响；优化：•/中图分类号：•文献标识码：文章编号：？？？作为煤炭清洁高效转化的核心技术，煤气化技术发反应将一部分变换成。在变换过程中，主要展非常迅速。对于煤气化工艺技术，目前主要有固定床、发生以下两个反应:流化床

2、和气流床种;对于炉型,主要有固定床间歇气化炉、灰熔聚、恩德炉、徳士古等,不同的造气方式均有各自不同的特点。因此，在变换的设计过程中应根可以看出，变换一方面提高了合成气中的氢碳据不同的气化方式，选择合理的工艺，发挥不同气化方比，另一方面，可以将一部分有机硫转化成无机硫，将式的优势。转化成：，有利于后序工段的脱除。变换就是水煤气在催化剂的作用下，经过化学变换工艺流程蝉气分商蝶气过涟中压暮过热壹撬炉第？水分离垂脱盐水加热■第二永舟育变换气水斗•第三永分膏■图变换流程变换的流程如图所示。水煤气经过煤气分离•温度对变换反应的影响变换反

3、应是可逆放热反应，温度升高，平衡常数变器、煤气过滤器除尘除灰后，再经过煤气预热器换热，提小，即平衡含量增大，反应推动力变小，对反应速度温后的水煤气进变换炉，水煤气在变换炉里发生变换反不利。从反应动力学可知，温度升高，反应速度常数增应变成高温的变换气，高温的变换气通过副产过热蒸汽、加热水煤气、中低压蒸汽、锅炉给水后降低温度，最大,对反应速度有利。可见温度对两者的影响是相反的，对一定催化剂及气体组成,变换反应必然存在着最佳反后经过水冷器冷却后送入脱硫脱碳工段。应温度翻。但是，在实际上完全按最佳反应温度操作尚有变换的工艺设计浅析收

4、稿口期:？作者简介:郑青春一，男，硕士，助理工程师，从事工艺管道设计工作，，・。郑青春，等：变换工艺的设计浅析很大问题。首先，如图所示表示最佳反应温度，气比的增加有利于变换反应的发牛，但是水气比过高也表示平衡温度，在反应前期，因距平衡尚远，即使离开会增加变换炉和后续热量回收的负荷，水气比过高和过最佳反应温度线,仍有较高的反应速率。而反应开始低对变换的设计都是不利的。在水煤气水气比很低的情况下，为了保证变换反应的进行，必须补充适量的蒸汽%,很高,此值大大超过一般中高变催化剂允许使用的温度范围。而且随着反应的进行，温度应逐渐或者

5、锅炉给水，而蒸汽的消耗会带來运营成本的增加，在变换的设计中应力求选择低水气比的催化剂,并充分降低，故需从催化剂床层中不断移去热量。因此,变换过程的温度是综合各方而因素而确定的。利用变换反应产生的热量，减少蒸汽消耗;在水煤气水气比较高的情况下,变换的设计中要注意采用高水气的催化剂，通过水煤气废热锅炉对水煤气的水气比进行调节,保证变换反应发生时水气比的稳定;或者在水煤气水气比波动的范围内通过调节变换炉的进口温度，保证变换反应稳定进行。・全气量变换和部分气量变换对于合成氨来说，变换反应的作用有两点:一是净化水煤气，即将水煤气中的转

6、化成易脱除的，避温度，/免铁催化剂的中毒;二是与多余的水反应牛成等体图变换反应的？图积的，增加合成氨的产量。因此，合成氨的变换反应通常是全气量通过变换炉，充分发生变换反应，尽可能通常对变换来说:①温度控制应在催化剂活性温度减少的残余。范围内操作,反应开始温度应高于催化剂起始活性温度对于合成甲醇而言，全气量变换和部分气量变换都左右;②随着催化剂使用年限的延长，由于中莓、老有应用。例如，中原大化公司煤化工万吨/年甲醇项化等原因，催化剂活性降低，操作温度应适当提高。冃，针对壳牌炉产品气中干气含量为％、含量在变换反应过程中，变换炉人

7、口的温度控制十分重高的特点,变换釆用全气量通过变换炉的操作；另外，要，既要考虑催化剂初期活性很好的工况，同时也要考对于常压固定床气化的产品气，由于气体组成中含有氧虑催化剂末期活性减弱的工况。设计时常常通过调节煤气，当后面的合成对氧含量有较高要求时，建议变换反气预热器的旁路来达到控制变换炉进口温度的冃的，如应采用全气量变换。对于水煤浆气化的产品气,气体组图。成如表所示，变换设计中通常采用部分气量变换的模・水/气比高低对变换的影响式，即一部分气体通过变换炉，另一部分气体通过旁路气化工艺及除尘方式往往会影响到水煤气的水气调节氮碳比

8、。比，比如水煤浆气化的水气比可以达到・左右，而常压固定床气化的水气比非常低。对于变换反应來说，水表水煤浆气化气体组成全气量变换和部分气量变换相比，全部气量变换主冷凝液换热器预热人塔工艺冷凝液，自身温度降低，再要是靠水气比的调节来控制的变换率，而部分气量由工艺冷凝液泵加压后冋收利用。汽提塔塔