变换工艺技术方案.ppt

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COMo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

2、中变触媒。此时的进口半水煤气温度约在300度左右，而热点温度在480500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35%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180210度，而热点将达到240280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CO0.60%，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

3、工艺，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

4、大。对于水煤浆制气工艺，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,QCS01 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（200500）、宽硫（工艺气硫含量0.1% (v/v)）和高水气比（0.31.6）的耐硫催化剂。该催化剂的使用寿命预计为38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3.54

5、.0 堆密度（kg/l）： 0.750.82 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2.09.0MPa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10003500h-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，

6、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180500，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

7、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：36006200 T=480，P=6.6MPa 2#变换炉：42007400 T=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460010010270 T=477，P=4.2MPa为