工厂净化车间岗位操作法大全

变换甲烷化岗位操作法样本

1.岗位任务

本岗位主要任务是将来自气化工段的工艺气中的co与水蒸汽在适宜的

温度下，经耐硫变换催化剂的作用，反应生成有用的CO2及H2,且回收变

换反应生成热。其CO含量由46%~64%（干基）降至0.35%（干基）以

下，合格变换气送至低温甲醇洗装置。

主要反应式：CO+fe©CO2+H2+9.84Kcal/mol

将甲醇洗送来的净化气在配入中压氮后在甲烷化触媒的作用下将气体

中的CO、CO2转化为CH4,使出净化的精制气中的CO+CO2^20ppm,

H2/N2=3O

主要反应式：CO+曲CH4+H2O+48.28Kcal/mol

CO2^=4H2CH4+2H2O+39.6Kcal/mol

2.流程叙述

由来自Shell煤气化的温度150℃、压力3.25MPa,含CO：56.3%、

H2：19.1%、CO2：2.2%、N2：9%、H2O：14%>H2S：1000PPm>Ar：0.2%

的气体73926Nm3/h经原料气分离器分离水份后进入煤气预热器管程预热到

180℃,再经原料气过滤器后进入第一煤气预热器管程被加热到251℃,然

后进入蒸汽混合器与蒸汽充分混合后温度260.9C进入第一变换炉进行变换

反应，CO含量由64.6%（干基）降到20.6%（干基）。出第一变换炉气体

温度439.3C进入淬冷过滤器I,用变换冷凝液激冷后气体温度降到280c

进第二变换炉继续进行变换反应。出第二变换炉的温度379.rc.CO含量

3.3%的气体进甲烷化加热器管程、第二煤气预热器壳程分别与净化气、入口

煤气换热，温度降到34L3C后进入淬冷过滤器H被激冷至240℃。被激冷

的气体进入第三变换炉上段继续反应后出口气体温度257℃、CO含量0.47%

依次进第一煤气预热器壳程、锅炉给水换热器H和入口煤气、锅炉给水换热

后温度下降到220℃进入第三变换炉下段进一步反应，使出口气体CO含量

小于0.35%。

第三变换炉下段出口气体22L4C进入低压废热锅炉副产0.6MPa蒸汽，

气体温度下降到170℃经变换气分离器I分离冷凝液后依次进锅炉给水换热

器I、变换分离器II、脱盐水换热器、变换气分离器山、变换气水冷器、变

换气分离器W后40℃、3.074MPa进入变换气水洗塔除去变换气中微量的

N%、HCN等。出水洗塔的变换气送低温甲醇洗装置。

变换工艺冷凝液分三股，一股加压后作为变换淬冷器的激冷水；一股加

压后送Shell煤气化工段；另一股含有NH3、HCN较多的冷凝液送污水处

理。

从低温甲醇洗来30℃,0.15MPa的酸气经酸气压缩机加压至3.5MPa后

送到蒸汽混合器入口前。

来自低温甲醇洗的净化气温度30℃、压力2.75Mpa,含H2：88.5%、

N2：10.7%、CO：0.6%气量62883Nm3/h,在此与中压N2混合后进入甲烷化

换热器管间，气体温度上升到300C。再进入甲烷化加热器管间，气体温度

上升到310C左右进甲烷化炉。为了控制进甲烷化炉的气体温度，在甲烷化

炉入口设有煤气冷激，由阀TV0272控制。在甲烷化炉内，CO和CO2与H2

反应生成CE和H2O,甲烷化炉出口气体中CO+CO2W20ppm、H2：

74.2%,N2：24.7%、CH4+Ar：0.7%。精制气出甲烷化进甲烷化换热器管内

与净化气换热，气体温度由345.5C下降至75.4C,再进甲烷化水冷器管

间，被管内冷却水冷却到40℃后经甲烷化水分离器分离水分后，精制气送合

成。

3.变换催化剂

变换催化剂分为Fe-Cr系和Co-Mo系两类，Fe-Cr系催化剂要求的入口

温度高，且原料气中的总硫小于lOOmg/Nn?,因此原料气必须先脱硫后才能

进入变换。而Co-Mo系催化剂可以在高含硫的气氛下实现原料气中CO的

变换，并且起活温度低、活性温区宽。亦即原料气可以不先脱硫。这样

Shell煤气化送来的160C的合成气不需要降温脱硫就可以直接进入变换，

避免了气体的“冷热变”。由于Co-Mo系耐硫变换催化剂的起活温度低

（200℃就有活性），活性温区宽（200-500℃）,它也可以代替传统的Cu-

Zn系低变催化剂实现CO的深度变换，避免了中间的脱硫和脱碳，降低消

耗。

1）催化剂的活性组份

K8-11催化剂的活性组分:CoO%：4.0、MOO3%：10.0.Na2O%：0.1；

QCS-04催化剂的活性组分：CoO%：1.8、MOO3%：8.0

2）特点：

a.有很好的低温活性，而且有较宽的活性温度范围；

b.有突出的耐硫和抗毒性能；

c.强度高，采用特殊载体，遇水不粉化，耐高压，使用寿命长；

d.可再生，不含K的催化剂失活后可用蒸汽一一空气法再生。

3）硫化：

Co-Mo催化剂的活性组分为硫化物，即CoS和M0S2,使用前需要进行硫化，

即将氧化物转化为硫化物。硫化可以用硫化氢或在含氢条件下的CS2,也可

以直接用含硫化物的粗煤气，其硫化反应式如下：

CoO+H—COS+H20+13.4KJ/mol

MO03+2H2S+H^MOS2+3H20+48.IKJ/mol

如果使用CS2硫化触媒，那么硫化前先发生以下反应：

CS2+4H2-CHa+H2s+240.6KJ/mol

4）反硫化：

耐硫变换催化剂经过硫化具有活性，而反硫化则是催化剂失活的重要

原因。反硫化是指催化剂组分中CoS和M0S2的水解。较高的入口硫含量、

较低的温度和水气比都可以防止反硫化的发生。但是在正常的生产操作中

床层温度和水气比是根据变换系统出口的C0含量来调节，所以可以通过提

高进系统煤气中的硫含量有效的防止反硫化的发生。酸气压缩机的作用就

是为了增加原料气中的H2s含量，防止催化剂反硫化。

5）催化剂的装填：

装填催化剂前，应该认真检查反应器，保持清洁干净，支撑栅格板正

常牢固。

在装填之前，通常没有必要对催化剂进行筛选，但是在运输及装卸过

程中，由于不正确地作业可能使催化剂损坏，若发现磨损或破碎则应过

筛，催化剂的装填无论采取从桶内直接倒入，还是使用溜槽或充填管都可

以。但无论采用哪一种方法，都必须保证催化剂自由下落高度不超过1

米，并且要分层装填，每层都要整平之后再装下一层，防止疏密不均，在

装填期间，如需要在催化剂上走动，为了避免直接踩在催化剂上，应垫上

木板，使身体的重量分散在木板的面积上。

为了防止在装置开车或停车期间，由于快速导气或快速卸压时，可能

使催化剂床层遭到损坏，须在催化剂床层顶部覆盖金属丝和惰性材料。惰

性材料应不含硅，防止在高温、高水汽分压下释放出硅。

由于压力增加后，原料气密度增大，催化剂床层高度过高阻力增加，

因此催化剂床层高度应控制在3-5米。

4.岗位的管辖范围

三台变换炉：D02010KD020102、D020103；变换气水洗塔:T020101；

二台煤气预热器：C02010KC020102；甲烷化加热器：C020103；

低压废热锅炉：C020104；二台锅炉给水换热器：C020105、C020106；

脱盐水预热器：C020107；变换气水冷器：C020108；锅炉给水冷却器：

C020109；

氮气冷却器：C020110；热力喷雾除氧器：U020101；原料气分离器：

F020101；

原料气过滤器：F020102；蒸汽混合器：F020103；二台淬冷过滤器：

F020104、F020105；

四台变换气分离器:F020107、F020108、F020109、F020110；CS2贮槽：

F020111；

排污膨胀槽：F020112；氮气分离器：F020113；酸气压缩机：J020101；

二台冷凝液泵:J020102A/B、J020103A/B；锅炉给水加压泵:J020104A/B；

氮气鼓风机：J020105；低压废锅给水泵：J020106A/B；蒸汽喷射泵：

J020107；

开工加热炉：B020101o

一台甲烷化炉：D020201；二台甲烷化换热器：C020201AB；一台甲烷化水

冷器：C020202；一台甲烷化分离器：F020201

5.开车

5.1原始开车

5.1.1开车前的准备工作

1）系统检查

净化系统内设备、管道、泵安装好后，应对各设备安装、工艺管道、仪表

及安全附件进行全面检查，确认安装符合设计要求。并对设备管道进行吹扫、

部分设备管道进行清洗（如：低压废锅、热力喷雾除氧器、水洗塔、各分离

器、各蒸汽管线、各水管线）。气密试验合格，对严禁有油的设备应对其内部

可能残留的油污进行彻底清除。

2）公用工程

联系调度，净化系统所用公用工程，水、电、汽、氮等具备开车条件：

压力：3.0〜3.5纯度：2

MPN299.99X10

纯度：2

LPN2MPa99.99X1O-

循环水CW压力：0.4-0.5温度：<35<>C

锅炉给水MPa

BW压力：0.42温度：30℃

一次脱盐水MPa

DW压力：5.0

仪表氮气MPa

MPS压力：1.2

LPSMPa

压力：0.49〜0.59

MPa

压力：3.7〜3.9

MPa

压力：0.4〜0.6

MPa

3）开车过程中使用的条件均已具备，即：各种工器具、材料、备品、备件、

消防器材、防护用品已备齐。泵、机单体试车合格，遗留问题均已解决。

4）液位、压力和流量仪表的截止阀打开。

5）系统电气、DCS、仪表、调节阀已全部调试完成，报警及联锁的整定值经

静态调试后准确好用，功能正常。

6）催化剂按照要求的型号、数量、方法装填完成。废锅用药品、硫化用CS2足

量备用。

7）确认系统管线上所有盲板处在正常位置，所有临时盲板和过滤器已拆除，

导淋及放空阀关闭。

5.1.2变换系统用N2置换

5.121煤气外管的置换：

关闭F020101前进系统煤气入口大阀及流量计FI0208前后手阀。联系调度

由气化工段送氮气置换煤气外管至HV0201放空。待A0101处取样分析O2<

0.5%为合格，联系调度停止气化工段送氮，同时关HV0201放空。

5.122系统置换：

a）确认下列阀位和盲板状态：

F020101前进系统煤气入口大阀关闭

FI0208前后手阀关闭

MPN2手阀关闭；阀前盲板“通”

进低温甲醇洗装置手阀关闭

D020101进口手阀、D020102出口手阀打开

TV0204阀组、HV0202阀打开

D020103进、出口阀打开

TV0212、TV0219阀组关闭

所有蒸汽阀及阀组关闭

LV0201、LV0203、LV0204>LV0205>LV0206、LV0207调节阀手动关

闭，前手阀打开

b）系统氮气置换及气密试验

联系调度，打开中压氮手阀向系统充压，由低温甲醇洗装置前放空阀

HV0305控制升压速度0.IMPa/min,当达到一定压力后，开LV0201、

LV0203、LV0204、LV0205、LV0206.LV0207调节阀导淋，同时打开各换热

器导淋，排放10-20min后关闭，消除可能存在的死角。当在A0108处取样分

析02Vo.5%为置换合格。

在置换的同时，分LOMPa、1.5MPa、2.0MPa、3.0MPa四个压力等级做气

密试验。当气密合格后，关闭中压氮手阀，控制卸压速度O』MPa/min,卸完压

后关闭放空阀，等待系统升温。

5.1.3触媒升温及硫化

5.1.3.1升温硫化前必须具备的条件：

a）变换催化剂均按要求装填完毕；

b）CS2贮槽按要求装好压力表、流量计、液位计、软管等，贮槽按要求清

洗干净，并试压、试漏合格；

c）CS2按每立方米催化剂60Kg准备足量；

d）各仪表调试合格，一次表根部阀打开，各阀灵活好用，安全阀及安全装

置调试合格；

e）0.4MPa低压氮至入口阀前，并置换分析合格；

f）升温煤气盲板“通”，置换合格后接至阀前；

g）仪表气源、低压蒸汽、电、循环水均具备开车条件；

h）氮气鼓风机试车正常；

i）硫化所用分析仪器完好、药品齐备；

j）火炬投用，火炬长明灯点燃；

k）升温曲线、图表备好待用；

5.132一、二、三变换炉同时低压氮循环升温法

（1）一、二变换炉升温流程：

低压氮气一।

氮气鼓风机JIO^一开工加热炉—变步D1O1淬冷过滤

器I

二变炉D102一氮气冷却部氮气分|裔器氮气鼓风机

」部分排放

（2）三变换炉升温流程：

低压氮气_

氮气鼓风机口出开工加热炉早04三变炉上段氮气冷却器

L-A三变炉东段

氮气分离器1一,氮气鼓风机

...-部分排放

（3）升温前确认下列阀位和盲板状态：

F020101前进系统煤气入口大阀关闭

低压氮手阀关闭、阀前盲板“通”

FI0208前后手阀关闭

一变炉入口、二变炉出口、三变炉进、出口手阀关闭

TV0204阀组、HV0202阀关闭

TV0212、TV0219阀组关闭

所有蒸汽阀组关闭

热氮小循环阀打开

变换炉各段升温阀及回路阀关闭，且将盲板倒为环板

氮气水冷器循环水阀门打开

（4）升温

1）打开低压氮手阀置换小循环，由氮气分离器导淋或放空排放，在鼓风机

出口处取样分析气体中。2含量<0.2%为合格，根据鼓风机入口压力控

制系统压力，启动氮气鼓风机，冷氮小循环。

2）当氮气鼓风机运转稳定后，联系调度，控制升温用柴油和雾化空气压力

0.3-0.7MPa,按氮气加热炉点火步骤点燃氮气加热炉，由TV0233调节

阀组控制加热炉出口温度缓缓上升。

3）当热氮温度高出触媒温度30c后，开一变炉热氮升温阀及回路阀，关闭

热氮小循环阀。视情况依次开三变炉上、下段热氮升温阀及回路阀。升

温时严格控制速率

<50℃/h,且注意补充及排放低压氮，防止鼓风机超压或抽负，控制系

统压力在0.1MPa左右，氮气循环量23000Nm3/h左右。

4）按升温曲线图进行升温，当床层温度升至120C时，恒温约4h以释放触

媒内吸附水，缩小床层温差；当床层温度升至200℃-220℃时，恒温约

4h,缩小床层温差，升温结束（此阶段应加强分离器导淋排放冷凝

水）。

5.1.3.3变换触媒的硫化

1）当一、二、三变换炉床层温度维持在200C-220c时，关三变换炉上、

下段升温阀及回路阀，开一变换炉入口大阀，准备一变换炉触媒的硫

化。

2）第一、二变换炉和第三变换炉所装不同类催化剂需分开硫化

3）由于还原气中CO浓度较高，H2浓度较低，要密切注意催化剂硫化过

程中CO发生甲烷化的可能，还原气一定要少量、逐渐加入，同时最

好是保持还原气中H2O的含量在10%o

4）联系调度，变换触媒硫化用工艺气，由HV201放空阀控制工艺气外管

压力在0.5MPao

5）微开FI0208前后手阀和D020101入口阀导气（注意排尽工艺气管道内

积水），观察床层温度20分钟，若没有出现异常现象，逐渐加大其手

阀开度，同时在氮气鼓风机出口处取样分析循环气体中比含量在10%

左右，关FI208前后手阀。

6）用低压氮气缓慢给CS2贮槽冲压，当槽内压力大于系统0.2—0.3MPa

时，稍开CS2贮槽转子流量计FI207后手阀，将少量CS2压入系统控制

床层温升△TV20℃/h,如床层温度上升过快，可减少或停止加入

CS2，同时加大氮气量，至床层温度稳定后再加入CS?。

7）根据变换炉炉温控制CS2加入量，一般控制CS2的含量在0.5-1.0%左

右。

8）硫化开始时要导入工艺气，保持此含量在10%左右，以保证CS2加入

后有足够的氢解。视情况向热氮内配入少量低压蒸汽（注意排放蒸汽

导淋）。

9）硫化过程中入口温度应维持在200-250C,硫化末期不得超过300℃,

床层温■度最高不得超过400℃o

10）当一变炉出口气体中硫含量与进口硫含量基本持平时，说明一变炉硫

化已经接近结束。

11）在一变炉硫化接近尾声，有硫穿透时，二变炉触媒硫化开始；当二变

炉硫化结束时，开三变炉上、下段升温阀及回路阀进行三变炉触媒硫

化（注意二、三变炉硫化开始温度在200℃-220℃范围，其硫化方法同

一变炉）。

12）两种催化剂硫化速度及CS2补充量要求见下表

K8—11催化剂要求：

序号阶段时间速率温度CS2加入量

(hr)(℃/hr)（℃）(1/h)

1硫化升温5-73520-2000

2硫化初期6-85-10200-26020

3硫化主期8-125-10260-30060-120

4硫化强化期40300-35080-160

5降温及置换4降温300℃以下

QCS-04催化剂要求:

序号阶段时间速率温度CS2加入量

(hr)(℃/hr)（℃）(1/h)

1硫化升温6—73520-2300

2硫化初期315230-28020

3硫化主期7-1020300-38060-120

4硫化强化期20380-40080-160

5降温及置换4降温300c以下

13）当三台变换炉均硫化结束时，可控制升温速率10〜20℃/h将入口温度

调整到正常生产温度。适当减少氮气量，增加CS2量和工艺气量，当

床层温度稳定后，表明硫化结束。

14）关闭CS2贮槽入系统阀门，CS2贮槽卸压，开导淋回收剩余CS2。

15)关闭FI208前后手阀，停止向系统送工艺气。

16)将热氮循环改小循环，停氮气加热炉，停氮气鼓风机，开氮气鼓风机

入口放空阀卸压，各升温环板倒为盲板，准备转入正常生产。

5.1.3.4升温硫化中的注意事项：

1)升温硫化过程中应保持床层温度平稳上升，不可操之过急，忙于调节

造成超温。如果有超温趋势，应迅速降低热氮温度，加大循环气流量，

减少直至停止加入CS2和工艺气，或导入低压氮压温。

2)在硫化末期应该一直小心保持流速，并且根据压力调节气体流量。

3)整个过程中，应注意保持鼓风机出口压力在0.16MPa,循环量

23000Nm3/h左右，因硫化时循环气中含有H2S,故气体要由氮气鼓风机

入口放空阀排放；同时冷凝水要及时由导淋排放，防止带入触媒床层

(排放时注意防止H2s中毒)。

4)CS2的加入量一次不可太多，应采取多次少量的原则加入，防止超

温。

5)CS2为易燃、易爆液体，使用中要严格执行有关安全规定，认真操

作，防火、防爆。

6)氮气加热炉点火及中途熄火，再次点火前必须置换合格后方可按照

点火步骤执行，以防炉膛爆炸。

7)分析项目及频率：

升温时频率硫化时频率

氮气鼓风机出口Ch1次/h1次/h

氮气鼓风机出口抵1次/h

变换炉入口总硫含量1次小

变换炉出口总硫含量1次/h

甲烷化触媒的升温还原

低压氮循环升温还原法：

(1)流程：

低压氮气--------

氮气鼓风机J020限开工加热毋T的0101———甲烷化炉

氮气

冷却器—氮气分**氮气鼓风机

部分排放

氢气由甲烷化系统入口阀处的配氢阀控制。

(2)抽甲烷化炉的热氮盲板，甲烷化炉出口热氮回路盲板。关死甲烷化系

统入口阀、配N2阀AV0270、TV0272、甲烷化例出口阀。

(3)打开氮气小循环阀，打开低压用手阀置换小循环管线。由分离器导

淋或放空排放，在鼓风机出口处取样分析，气体中。2<0.2%为合格。

(4)启动氮气鼓风机，氮气鼓风机正常运转后，点燃开工加热炉。加热炉

运转正常后，开甲烷化炉入口升温阀，出口回路阀，关小循环阀。根

据升温曲线开始升温。

(5)300℃恒温时，前工序已开车正常，并有合格的净化气送至甲烷化系

统入口阀前。

(6)用HV0270放空阀控制配H2的净化气压力为0.5Mpa,使低压氮循环

气体中的CO+H2WO.7%。

(7)300℃恒温结束后，开始配员其市起始浓度0.3%—0.4%。炉温稳定

后逐步提高此的浓度，每次增长2.5%—3%,以10℃/h的速度升到

400℃,此时H2浓度要求达到40%。这一阶段结束后，上层所装脱硫

剂的预处理也随之结束。

(8)提高还原气中的H2浓度至50%-60%,使触媒在400℃恒温20小

时，至恒温后期，如果甲烷化炉出口CO+CO2W20PPm,还原结束。

(9)以15°C/h的速度将床层温度降至300C,开小循环阀，关甲烷化升温

阀和回路阀，熄开工加热炉，停鼓风机，开分离器导淋或热氮放空卸

压，插好盲板，关死配H2阀。

(10)将系统压力分阶段提高到1.0、1.5>2.0Mpa,床层温度调节到

280C—300C操作；出口微量合格后，可投入生产使用。

甲烷化催化剂J105的升温还原要求如下表:

温度区间升温速度℃时间hr配比浓

/hr度％

20-120303

升温120恒6

120-300257

300恒8

300-400157开始0.3-

还原400恒200.4

400-300-205结束40

合计：56小时

5.2正常开车

521在导气前，应确保做好如下工作：

联系调度，气化工序煤气、电厂送来的3.9MPa高压蒸汽、0.6Mpa低压蒸

汽、循环水、锅炉给水、脱盐水、氮气等已送至变换系统阀前备用、微过热蒸

汽送电厂管线的导淋阀开。

若系统进行过检修或大修后的开车，则系统必须进行置换，其步骤按照原

始开车的置换要求进行

各炉触媒已升温硫化好，且床层温度大于220C

F020101前进系统煤气入口大阀关闭

FI0208前后手阀关闭

各变换炉进出口手阀打开

TV0204阀组、HV0202阀关闭

TV0212、TV0219阀组关闭

各放空阀、导淋及取样点关闭

高压蒸汽调节阀TV0243、FV0202手动关闭，前手阀和导淋打开进行暖管

启动锅炉给水泵J020104,锅炉给水换热器I、II及TV0225投入使用

变换气分离器II：F020108由锅炉给水建立液位，启动冷凝液泵1：J020102

进行自身循环

热力喷雾除氧器U02010K锅炉给水泵J020106投入使用

低压锅炉C020104建立正常液位，PV0205放空打开

脱盐水预热器C020107、变换气水冷器C020108投入使用

锅炉给水冷却器C020109、变换气水洗塔T020101投入使用

522变换工序的导气：

1)联系调度，开中压氮手阀向系统充压，控制充压速率O.IMPa/min

以内，充压至2.0MPa时关闭充氮阀。

2)如有必要，可开HV0201放空3-5分钟预热煤气外管。

3)微开高压蒸汽手阀及调节阀、进系统煤气入口阀，由低温甲醇洗装

置前放空阀HV3OO5控制系统压力稳定。(控制变换炉入口温度和床层

温度缓慢上升，若变换炉床层温度上涨较快时，可开中压氮压温)

4)当一变炉入口温度TIC0204达260c时，将TV0204打自动调节控

制(启用TV0204前一定要排放管内积水)。同时逐步加大蒸汽量、煤

气量。

5)当二变炉入口温度TIC0212达280℃时，打开淬冷过滤器I：

F020104的喷水阀，并将TV0212打自动调节控制。

6)当三变炉上段入口温度TIC0219达240℃时，打开淬冷过滤器II：

F020105的喷水阀，并将TV0219打自动调节控制。

7)三变炉下段入口温度TIC0225由TV0225自动调节控制为220℃。

8)当低压锅炉C020104的液位开始下降时，缓慢打开LV0202手阀及

调节阀，液位控制50%投自动。当PIC0205达0.6MPa时投自动，联系

调度低压蒸汽进管网。

9）当各分离器液位上升至50%时，打开液位调节阀前后手阀，关闭导

淋阀及旁路阀，将液位调节阀投自动状态。

10）变换压力升起后，联系调度，启动J020103泵，将冷凝液送气化工段。

5.2.3甲烷化系统的导气：

1）全开AIC0270调节器，并置于手动状态。

2）当PI0270有显示时表示自甲醇洗来的净化气已送到，缓慢开甲烷

化系统入口手阀向系统充压，打开AV0270手阀向系统内配氮，如果由

于检修或其他原因关闭其他阀门时，应全部打开，当系统内压力达到1.5

-1.8MPa,开PIC0271放空阀及调节器，当甲烷化出口气体中CO+CO2

W20Ppm时，关放空，开精制气出口阀向后工序送气。

5.2.4系统加负荷及向后工序导气：

当气化和变换系统负荷逐渐加至正常，工况稳定后，通知低温甲醇洗装置

可以用气。在向低温甲醇洗装置导气的过程中，一定要注意变换系统的压力波

动。当变换系统运行正常后，联系调度将Shell的自产饱和蒸汽送到净化的蒸

汽混合器，控制混合器的蒸汽出口温度大于280C,多余的蒸汽送到电厂东

头。注意送汽过程一定要缓慢，防止出现大的波动。

变换运行正常后，冷凝液供变换的淬冷器和送Shell煤气化，供淬冷器的

水不够时，补充锅炉给水，当冷凝液用不完时全部排往排污膨胀槽，若排污膨

胀槽的温度太高可以适当补充循环水降温。

6.正常操作

6.1加减负荷

1）加减负荷，要与前后工序配合，与调度联系；

2）加负荷时，要视床层温度而定，每次加量要小；

3）加减负荷时，蒸汽量要随之加减，床层温度要相应的调整，保持稳

定。

6.2变换炉入口温度和床层温度的操作

1）新触媒运行初期，变换炉入口温度在允许范围内尽可能控制最低，当

触媒活性和变换率下降，床层温度维持困难时，可适当提高入口温

度。

2）加减负荷时，严格控制变换炉入口温度和床层温度稳定，防止床层温

度大幅波动和超温。

3）一变换炉入口温度和床层温度通过入口水气比控制，即蒸汽添加量和

TV0204调节，若通过调节，床层温度还是偏高，可以适当降低蒸汽温

度。

4）二变换炉入口温度和床层温度通过淬冷过滤器I的喷水阀TV0212控

制，受一变换炉出口温度和HV0202的影响。

5）三变换炉上段入口温度和床层温度通过淬冷过滤器II的喷水阀TV0219

控制，受二变换炉出口温度和HV0202的影响。

6）三变换炉下段入口温度和床层温度通过TV0225控制，受三变换炉上

段出口温度的影响。

7.低压锅炉的操作：

7.1废锅的开车

1）打开U020101热力喷雾除氧器导淋及放空手阀，打开底部排放导淋；

2）打开PV0280引入0.6MPa蒸汽，打开LV0280引水进U020101,待

U020101液位在80%—90%稳定后，通过LV0280及付线调节，这样就

可以准备向低压锅炉C020104给水了；

3）锅炉给水泵J020106A/B已备用；

4）检查关闭锅炉出口蒸汽阀、排污导淋阀、低压锅炉C020104放空阀打

开；

5）通知调度联系电工，启动J020106A/B泵，打开锅炉给水进C020104阀

组LV0202,给C020104建立液位至正常范围；

6）观察C020104锅炉压力至工作压力后，关闭放空阀，打开蒸汽出口阀

组PV0205将蒸汽送入蒸汽低压蒸汽管网。

7.2废锅的停车

停锅炉给水泵，关闭进废锅给水阀及出口蒸汽阀，开废锅放空阀。

8.停车

8.1长期停车

指系统因故障或大修计划性长期停车，停车后需卸压、置换。

1）接调度停车通知后，关闭进系统煤气入口大阀，打开放空阀HV0205

控制系统压力以0.1MPa/min的速度卸压；

2）在控制室关闭高压蒸汽、TV0212、TV0219调节阀，在现场关闭旁路

阀及前后手阀及Shell来蒸汽阀，打开阀间导淋，同时停J020102泵，

关闭出口阀；

3）当系统压力降至O.IMPa时，打开中压氮手阀对系统进行置换，其步骤

按照原始开车的置换要求进行，当在A0108处取样分析CO+H2V

0.5%,且系统压力泄至常压后交付检修；

4）控制低压锅炉液位70-80%时，停J020106泵并关闭锅炉给水阀和排水

阀；停U020101的蒸汽和水

5）关闭低压蒸汽进蒸汽管网手动阀，打开PV0205放空；

6）控制各分离器液位20-30%时，关闭各排液阀并停J020103泵；

7）停J104泵，关闭出口阀；

8）关闭C020107、C020108、C020109>T020101上各水阀。

8.2短期停车

计划短期停车处理同长期停车，若无检修项目，应视停车时间长短考虑是

否用氮气置换，是否停J020104泵及关闭C020107.C020108、C020109、

T020101上各水阀。

8.3紧急停车

在生产过程中，出现下列故障，必须由操作人员实行紧急停车处理：系统

爆炸着火、大量泄漏、断仪表气或断电、锅炉给水中断、锅炉烧干、DCS系统

突然“死机”、上游或下游工序发生故障、系统某个控制参数严重超标而无法

调节控制、系统某点发生故障对人身或设备安全构成严重威胁等，应通知调度

作紧急停车处理、按照切气、停泵、卸压、置换的顺序停车。置换完后系统保

压，同时注意低压锅炉和分离器的液位。防止将分离器中的水倒入变换或甲烷

化炉内。

9.变换甲烷化操作中注意的几个问题：

1）耐硫变换触媒的硫化

触媒硫化一般采用H2S,由于H2s在常温下为气态，储存和运输很不

方便，故一般都用储存和运输相对较容易的CS2,CS2氢解生成H2S,因为

CS2的氢解在200℃时才具有较高的转化率，若在低温下加入CS2,CS2会吸

附在触媒表面，当温度达到200℃时发生剧烈氢解和硫化反应，使炉温暴

（）

涨；若在温度较高下加入CS2300℃易发生COO+H2=CO+H2O的反应，

而Co是公认的强甲烷化催化剂。若甲烷化反应放出大量的热与催化剂的硫

化、CS2的氢解反应放热叠加在一起就会导致床层温度暴涨。所以要根据床

层温度高低综合考虑加入CS2的时间。

2）影响反硫化的因素

水气比、床层温度、工艺气中的H2s浓度是影响反硫化的关键。较低

的水气比、较低的床层温度，较高的H2S浓度有利于抑制反硫化发生，生

产中主要通过控制工艺气中的H2s含量不低于允许值来防止反硫化。

3）导致变换触媒失活的主要因素

a.煤气中带水、过氧等原因造成触媒粉碎、结皮、烧结；

b.工艺气中H2S浓度降低或原因导致的触媒因反硫化而失活；

c.活性组份流失；

d.因毒物带入而使触媒中毒；

e.杂物堵塞微孔，高温烧结等原因导致的触媒比表面积降低；

f.因触媒长时间在较高温度下使用而导致的低温活性下降。

4）变换系统停车后的卸压置换？

不管长期还是短期停车，切气后要马上卸压置换，因为变换炉内的工

艺气有较多的水气，停车后这部分气体随着温度的降低易冷凝成水，升温

或开车时带水入炉，造成触媒粉化、活性组分流失、床层阻力增加。

5）变换开车前催化剂的升温

a.变换催化剂在220℃时，才有很好的活性。

b.变换工艺气入口温度必须高于露点温度25C,防止导气时水蒸汽冷

凝，损坏催化剂

6）催化剂长期不用时的降温处理。

由于催化剂在高温条件下会与空气中的氧反应并放出大量的热，所以

系统长时间停车，应当用低压氮气置换，降低催化剂的温度到常温，同时

系统保持微正压，防止空气窜入变换炉，造成氧气与硫反应，放出大量的

热烧坏催化剂。

7）废锅的排污及水质分析控制指标

废锅水在蒸发的同时，水中的C「、Mg2+、Ca2+等未被蒸发出去而留

在废锅液相内，如不排污，其浓度将越积越高，而这些离子浓度的提高将

会给废锅带来不同程度的危害，如C「含量高则对不锈钢列管产生晶间腐

蚀，同时带入蒸汽中也会影响蒸汽品质，Mg2+、Ca2+等含量会使废锅列管

结垢，影响换热，如锅炉水呈酸性也将带来设备的腐蚀。水质分析指标：

PO4-5-7.5mg/KPH7,溶解固形物V5000mg/l,废锅要确保导淋微开常

排，排污率在5%左右。

8）第一变换炉超温的原因

a煤气过氧。

b因催化剂粉化等原因造成一变炉阻力上升，使床层局部超温。

c气量过小，入口温度过高。

d蒸汽添加量过小。

e水碳比过低时发生甲烷化副反应。

9）三变换炉出口CO超标的处理

a三变炉入口温度控制过低，提高入口温度和水气比。

b第一，第二变换炉出口超标，催化剂活性下降；更换催化剂。

c煤气预热气内漏，停车处理。

10）甲烷化炉超温的处理

a.CO含量高，稳定3台变换炉的操作（尤其是第一、第二变换

炉）；

b.甲醇洗出口CO2超标，稳定甲醇洗岗位操作；

c.氮气纯度不够，联系调度，通知空分车间，同时检查各岗位的充氮

阀是否

关死；

d.甲烷化加热器内漏，需停车检修；

e.每一种情况都可以用TV0272阀组调节入口温度，必要时部分气体

放空或减

负荷。

11)甲烷化炉出口超标的处理

a.甲烷化床层温度过高或过低，稳定甲烷化的操作；

b.入口CO、CO2含量高，稳定3台变换炉的操作(尤其是第一、第

二变换

炉)和甲醇洗的操作；

c.生产负荷大，减量生产；

d.甲烷化换热器内漏，需停车检修；

e.触媒活性衰退，出口严重超标时，停车处理。

12)泵和酸气压缩机的故障处理

变换系统共设有8台泵，即变换冷凝液泵J020102A/B、J020103A/B.

电厂来锅炉给水加压泵J020104A/B、低压锅炉给水泵J020106A/B。锅炉给水

加压泵J020104A/B涉及到电厂的锅炉给水，要随时注意压力和流量的变化，

发现问题要及时与调度联系，防止影响电厂生产。各台泵正常生产时一开一

备，备用泵热备用，即进、出口阀门常开，冷却水常开、电不断、回流阀微开

保持泵内的温度，当一台泵出现故障停车时，另一台泵通过电气联锁自动启

动。当某一台泵需要检修时或泵前过滤器需要清洗时，必须先取消电气联锁并

断电、关冷却水阀和泵的进、出口阀并排完水后才能交付检修。

上述8台泵和酸气压缩机都可以在DCS上实现开、停车。

10.设备一览表

序设备名称材料说明

号

加热介质：轻质柴油150kg/h

开工加热炉(0.3-0.7Mpa),

(B020101)雾化空气180kg/h

1(0.3-0.7Mpa),

助燃空气

1800Nm3/h

(均指单台烧嘴

用量)

被加热介质：氮气流量：

23000Nm3/h,

进口温度：40℃,出口温

度:460℃

管侧操作压力：0.22Mpa,

管侧设计压力：0.8MPa

立式：011OOX4635

煤气预热器OCrl8NilOTi壳程：管程：

2

(C020101)设计压力：设计压力：

3.5MPa3.5MPa

设计温度：设计温度：

300℃250℃

立式：①1200义7175

煤气换热器壳程：管程：

3

(C020102)设计压力：设计压力：

3.5MPa3.5MPa

设计温度：设计温度：

400℃330℃

立式：onoox5700

甲烷化加热器15GrMoR壳程：管程：

4

(C020103)设计压力：设计压力：

3.5MPa3.5MPa

设计温度：设计温度：

330℃400℃

卧式：①1700/6>2800X11310

低压废锅OGrl8NilOTi壳程：管程：

5

(C020104)设计压力：设计压力：

l.OMPa3.5MPa

设计温度：设计温度：

170℃245℃

卧式：①1100义9072

6锅炉给水换热器0Grl8Nil0Ti壳程：管程：

I(C020105)设计压力：设计压力：

7.1MPa3.5MPa

设计温度：设计温度：

161℃185℃

卧式：onoox6225

7锅炉给水换热器0Grl8Nil0Ti壳程：管程：

II(C020106)设计压力：设计压力：

3.5MPa7.1MPa

设计温度：设计温度：

280℃170℃

8立式：01100X8138

脱盐水预热器0Grl8Nil0Ti壳程：管程：

(C020107)设计压力：设计压力：

l.OMPa3.5MPa

设计温度：设计温度：

140℃165℃

卧式：014OOX8066

变换气水冷器18MnR+0Grl8Nil0Ti壳程：管程：

9

(C020108)设计压力：设计压力：

3.5MPa0.7MPa

设计温度：设计温度：

120℃55℃

卧式：①600义;）420

锅炉给水冷却器Q234-B壳程：管程：

10

(C020109)设计压力：设计压力：

0.7MPa4.2MPa

设计温度：设计温度：

55℃135℃

立式：①1300义7760

氮气冷却器Q235-B壳程：管程：

11

(C020110)设计压力：设计压力：

0.7MPa0.6MPa

设计温度：设计温度：

55℃400℃

03600X8712

第一变换炉15CrMoIII内衬：8=200mm（轻质高铝

（D020101）砖和浇铸料）

12

催化剂类型：K8-11

催化剂装填量：26nl3

中25ZZ瓷球：1.6m3；050ZZ

瓷球:4.7m3

设计压力：3.5MPa设计温

度：350℃（壳体）

①3400X9475

第二变换炉15CrMoIII催化剂类型：K8-11

13（D020102）催化剂装填量：35m3

①25ZZ瓷球:1.8m3；①50ZZ

瓷球:5.6m3

设计压力：3.5MPa设计温

度:450℃

03600X18120

催化剂类型：QCS-04

1415CrMoIII

第三变换炉催化剂装填量：88m3（上段：

（D020103）45m3下段：43m3）

①25ZZ瓷球：3.8m3；O50ZZ

瓷球:7.4m3

设计压力：3.5MPa

设计温度：300℃（上段）

/260℃（下段）

15原料气分离器16MnR+0Grl8Nil0Ti立式：①1600X6275

（F020101）设计压力：3.5MPa设计温

度：180℃

16原料气过滤器立式：①2800X7680

（F020102）设计压力：3.5MPa设计温

度：250℃

17蒸汽混合器18MnR+0Grl9Nil0Ti立式：①2200X6915

（F020103）设计压力：3.5MPa设计温

度：330℃

15GrMoR+0Grl3立式：03600X18120

淬冷过滤器I050不锈钢鲍尔环：5.7m3

18

（F020104）（上段）

中8-10ZZ开孔瓷球：5.7m3