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1、变换工艺技术方案 主要内容 一 流程二 催化剂三 主要设备四 公用工程五 投资 一 工艺流程简介 1 宽温耐硫变换该工艺采用CO Mo系催化剂 抗硫能力极强 对总硫没有上限要求 同时对水汽比也无要求 操作温度240 480 耐硫低温变换催化剂操作温度一般在180 240 粗煤气经洗涤后直接进入变换炉进行变换反应 不需预先脱硫 根据变换出口组分含量要求 调整粗煤气中的水汽比 如粗煤气中CO含量较高 而要求变换出口CO较低时 可分两段至三段进行变换 段间换热 便于温度控制 提高变换深度 产生的余热用于生产中压蒸汽和预热锅炉给水 小结 中温变换是最早的流程 由于当时没有低变触媒 因此全用中变触媒 此
2、时的进口半水煤气温度约在300度左右 而热点温度在480 500度 这个流程几个流程中最耗能的 该流程出口的CO大约在3 左右 当低变触媒研发成功后 首次出现的是中串低工艺 该工艺前面是很大的中变炉 当作主要的变换场所 而后面连接的低变炉的最主要的作用就是将中变炉出口CO由3 5 降到1 左右 中低低流程中变炉减小 而增大了低变炉的容积 因此就会更节能 全低变就是全部采用低变触媒 因此进口温度就可降到180 210度 而热点将达到240 280度 耐硫变采用耐硫触媒 使催化剂有较强的抗硫性能 变换出口CO 0 60 满足后工序的生产要求 目前 对于水煤浆气化工艺 一般配套使用宽温耐硫变换工艺
3、粗煤气经洗涤后直接进入变换炉进行变换反应 粗煤气被蒸汽饱和 变换系统生产氨合成所需的原料气 流程简图如下 但因反应都在高温 高压下进行 变换反应在催化剂表面也适于合成氨反应的进行 只是生成的NH3浓度较小 随着装置运行时间的增长 NH3在冷凝液中产生积累 使水显弱碱性 二氧化碳的溶解度增大 并产生铵盐 造成设备 阀门堵塞 影响装置的正常运行 所以增设气体塔分离工艺冷凝液中的NH3 二 催化剂 目前使用比较多的耐硫催化剂有科力公司生产的QCS 1 青岛联信生产的QDB 04 和青岛庄信生产的K8 11G 由于上述三公司主要技术来源于齐鲁研究院 根据天脊使用情况 催化剂性能和价格相差不大 对于水煤
4、浆制气工艺 科力公司业绩最多 其次是庄信 联信在壳牌和航天炉制气工艺上业绩比较多 但主要是煤制甲醇项目 尿素装置业绩很少 根据三家公司所做方案对比如下 1 科力催化剂 QCS 01是齐鲁石化分公司研究院开发的钴钼系耐硫变换催化剂 适用于以重油 渣油部分氧化法或煤气化法造气的变换工艺 促进含硫气体中的CO的变换反应 是一种适应宽温 200 500 宽硫 工艺气硫含量 0 1 v v 和高水气比 0 3 1 6 的耐硫催化剂 该催化剂的使用寿命预计为3 8年 可以用含硫工艺气体硫化 也可用硫化剂单独硫化 物性参数如下 外观 氧化态为浅绿色 条形外形尺寸 mm 直径3 5 4 0堆密度 kg l 0
5、 75 0 82抗压碎力 N cm 100 平均值 比表面积 m2 g 45 硫化前 孔容 ml g 0 25 硫化前 催化剂的使用寿命与使用条件有关 一变正常情况下2年 期望值为3 4年 二变为5年 期望值为6 8年 QCS 01主要化学组成 使用压力及空速 使用压力一般在2 0 9 0MPa之间使用 最高使用压力可达10 0MPa 使用空速视工艺流程不同而不同 一般为1000 3500h 1 干气 最高可达4000h 1 干气 2 联信催化剂QDB 04联信公司生产的一种以镁铝尖晶石为载体 含有多元复合助剂的新型CO耐硫变换催化剂 适宜于在压力较高 水蒸汽分压较大而运行温度又较低 即在距离
6、露点温度较近或是在 高温 低硫 的苛刻条件下使用时 QDB 04催化剂的使用温度范围为180 500 最佳活性温区为220 450 催化剂在距离露点温度较近的条件下容易发生水合反应而失活 因此床层入口温度的控制的原则是 高于露点温度25 该催化剂添加特殊的复合碱性助剂 增强了催化剂的表面碱性 提高了催化剂对有机硫的水解功能和HCN转化能力 特别是在温度较低的条件下 催化剂对有机硫氢解率和水解率 在通常的工艺条件下 保证有机硫 如COS 的转化率大于95 HCN转化率大于95 3 庄信催化剂K8 11G是青岛庄信生产的采用镁铝尖晶石为载体 是K8 11催化剂基础上改进的钴钼系催化剂 适用于煤气化
7、工艺条件下高压 高水汽比变换工艺 科力催化剂主要业绩 联信催化剂主要业绩 3 主要设备 变换工段主要非标设备 1 变换炉 3600 6200T 480 P 6 6MPa2 变换炉 4200 7400T 330 P 6 6MPa中压蒸汽发生器 F 310m2 T 400 280 P 4 7 6 2MPa中压蒸汽过热器 F 196m2 T 480 730 P 4 7 6 2MPa变换预加热器 F 121m2 动设备 1 冷凝液泵 耐腐蚀多级离心泵2 冷凝液泵 耐腐蚀多级离心泵存在问题 目前 国内变换炉制造厂家有南化机 锦西化机 大连金重等 其中南化机制造的海南高温变换炉 4600 100 10270T 477 P 4 2MPa为最大 但压力比较低 四 公用工程 副产蒸汽 水消耗 锅炉给水 146 3t h 五 投资 根据设计院和催化剂厂家报价 催化剂1300万 设备投资3900万 土建和安装1200万 全部投资6400万 ThankYou
