1、變換工藝技術(shù)方案,主要內(nèi)容,一、流程 二、催化劑 三、主要設(shè)備 四、公用工程 五、投資,一、工藝流程簡介,1、寬溫耐硫變換該工藝采用COMo系催化劑，抗硫能力極強(qiáng)，對(duì)總硫沒有上限要求，同時(shí)對(duì)水汽比也無要求，操作溫度240-480，耐硫低溫變換催化劑操作溫度一般在180-240 。粗煤氣經(jīng)洗滌后直接進(jìn)入變換爐進(jìn)行變換反應(yīng)，不需預(yù)先脫硫，根據(jù)變換出口組分含量要求，調(diào)整粗煤氣中的水汽比。如粗煤氣中CO含量較高，而要求變換出口CO較低時(shí)，可分兩段至三段進(jìn)行變換，段間換熱，便于溫度控制，提高變換深度。產(chǎn)生的余熱用于生產(chǎn)中壓蒸汽和預(yù)熱鍋爐給水。,小結(jié)： 中溫變換是最早的流程。由于當(dāng)時(shí)沒有低變觸媒，因此全用

2、中變觸媒。此時(shí)的進(jìn)口半水煤氣溫度約在300度左右，而熱點(diǎn)溫度在480500度。這個(gè)流程幾個(gè)流程中最耗能的。該流程出口的CO大約在3%左右。當(dāng)?shù)妥冇|媒研發(fā)成功后，首次出現(xiàn)的是中串低工藝，該工藝前面是很大的中變爐，當(dāng)作主要的變換場所，而后面連接的低變爐的最主要的作用就是將中變爐出口CO由35%降到1%左右。中低低流程中變爐減小，而增大了低變爐的容積，因此就會(huì)更節(jié)能。全低變就是全部采用低變觸媒，因此進(jìn)口溫度就可降到180210度，而熱點(diǎn)將達(dá)到240280度。耐硫變采用耐硫觸媒，使催化劑有較強(qiáng)的抗硫性能，變換出口CO0.60%，滿足后工序的生產(chǎn)要求。,目前，對(duì)于水煤漿氣化工藝，一般配套使用寬溫耐硫變換

3、工藝，粗煤氣經(jīng)洗滌后直接進(jìn)入變換爐進(jìn)行變換反應(yīng)，粗煤氣被蒸汽飽和，變換系統(tǒng)生產(chǎn)氨合成所需的原料氣，流程簡圖如下：,但因反應(yīng)都在高溫、高壓下進(jìn)行，變換反應(yīng)在催化劑表面也適于合成氨反應(yīng)的進(jìn)行，只是生成的NH3濃度較小，隨著裝置運(yùn)行時(shí)間的增長， NH3在冷凝液中產(chǎn)生積累，使水顯弱堿性，二氧化碳的溶解度增大，并產(chǎn)生銨鹽，造成設(shè)備、閥門堵塞，影響裝置的正常運(yùn)行。所以增設(shè)氣體塔分離工藝?yán)淠褐械腘H3。,二、催化劑,目前使用比較多的耐硫催化劑有科力公司生產(chǎn)的QCS-1，青島聯(lián)信生產(chǎn)的QDB-04，和青島莊信生產(chǎn)的K8-11G，由于上述三公司主要技術(shù)來源于齊魯研究院，根據(jù)天脊使用情況，催化劑性能和價(jià)格相差不

4、大。對(duì)于水煤漿制氣工藝，科力公司業(yè)績最多，其次是莊信，聯(lián)信在殼牌和航天爐制氣工藝上業(yè)績比較多，但主要是煤制甲醇項(xiàng)目，尿素裝置業(yè)績很少。根據(jù)三家公司所做方案對(duì)比如下：,1、科力催化劑,QCS01 是齊魯石化分公司研究院開發(fā)的鈷鉬系耐硫變換催化劑，適用于以重油、渣油部分氧化法或煤氣化法造氣的變換工藝，促進(jìn)含硫氣體中的CO的變換反應(yīng)，是一種適應(yīng)寬溫（200500）、寬硫（工藝氣硫含量0.1% (v/v)）和高水氣比（0.31.6）的耐硫催化劑。該催化劑的使用壽命預(yù)計(jì)為38年?？梢杂煤蚬に嚉怏w硫化，也可用硫化劑單獨(dú)硫化。物性參數(shù)如下： 外 觀 ：氧化態(tài)為淺綠色，條形 外形尺寸（mm）： 直徑3.54

5、.0 堆密度（kg/l）： 0.750.82 抗壓碎力（N/cm）： 100（平均值） 比表面積（m2/g）： 45（硫化前） 孔 容（ml/g）： 0.25(硫化前) 催化劑的使用壽命與使用條件有關(guān)，一變正常情況下2年，期望值為3-4年，二變?yōu)?年，期望值為6-8年。,QCS-01主要化學(xué)組成,使用壓力及空速： 使用壓力一般在2.09.0MPa之間使用，最高使用壓力可達(dá)10.0MPa。使用空速視工藝流程不同而不同，一般為10003500h-1（干氣），最高可達(dá)4000h-1（干氣）。,2、聯(lián)信催化劑 QDB-04聯(lián)信公司生產(chǎn)的一種以鎂鋁尖晶石為載體，含有多元復(fù)合助劑的新型CO耐硫變換催化劑，

6、適宜于在壓力較高、水蒸汽分壓較大而運(yùn)行溫度又較低，即在距離露點(diǎn)溫度較近或是在“高溫低硫”的苛刻條件下使用時(shí)。 QDB-04催化劑的使用溫度范圍為180500，最佳活性溫區(qū)為220-450。催化劑在距離露點(diǎn)溫度較近的條件下容易發(fā)生水合反應(yīng)而失活。 因此床層入口溫度的控制的原則是：高于露點(diǎn)溫度25。該催化劑添加特殊的復(fù)合堿性助劑，增強(qiáng)了催化劑的表面堿性，提高了催化劑對(duì)有機(jī)硫的水解功能和HCN轉(zhuǎn)化能力，特別是在溫度較低的條件下，催化劑對(duì)有機(jī)硫氫解率和水解率。在通常的工藝條件下，保證有機(jī)硫（如COS）的轉(zhuǎn)化率大于95%，HCN轉(zhuǎn)化率大于95%。,3、莊信催化劑 K8-11G是青島莊信生產(chǎn)的采用鎂鋁尖晶

7、石為載體，是K8-11催化劑基礎(chǔ) 上改進(jìn)的鈷鉬系催化劑，適用于煤氣化工藝條件下高壓、高水汽比變換工藝。,科力催化劑主要業(yè)績,聯(lián)信催化劑主要業(yè)績,3、主要設(shè)備,變換工段主要非標(biāo)設(shè)備： 1#變換爐：36006200 T=480，P=6.6MPa 2#變換爐：42007400 T=330，P=6.6MPa 中壓蒸汽發(fā)生器： F=310m2，T=400/280 ，P=4.7/6.2MPa 中壓蒸汽過熱器： F=196m2，T=480/730 ，P=4.7/6.2MPa 變換預(yù)加熱器： F=121m2,動(dòng)設(shè)備： 1#冷凝液泵：耐腐蝕多級(jí)離心泵 2#冷凝液泵：耐腐蝕多級(jí)離心泵 存在問題： 目前，國內(nèi)變換爐制造廠家有南化機(jī)、錦西化機(jī)、大連金重等，其中南化機(jī)制造的海南高溫變換爐460010010270 T=477，P=4.2MPa為