變換工藝技術(shù)方案

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),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(jiǎn)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(wú)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(chǎng)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,CO,0.60%,，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(jiǎn)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,NH,3,濃度較小，隨著裝置運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，,NH,3,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?NH,3,。,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)格相差不大。對(duì)于水煤漿制氣工藝，科力公司業(yè)績(jī)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(jī)比較多，但主要是煤制甲醇項(xiàng)目，尿素裝置業(yè)績(jī)很少。根據(jù)三家公司所做方案對(duì)比如下：,聯(lián)信,科力,莊信,預(yù)變換,無(wú),32m,3,QBS-04,無(wú),一段,進(jìn)口溫度,240,280,285,出口溫度,411,427,425,床層阻力,0.06MPa,0.08 MPa,催化劑型號(hào),QDB-03,QCS-01,K8-11G,催化劑量,60m,3,72m,3,65m,3,出口,CO,含量,4.5%,6.5%,6%,二段,進(jìn)口溫度,200,255,265,出口溫度,220,281,287,床層阻力,0.06MPa,0.07MPa,催化劑型號(hào),QDB-03,QCS-01,K8-11G,催化劑量,75m,3,49m,3,48m,3,出口,CO,含量,0.5%,1.49%,1.5%,1,、科力催化劑,QCS,01,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（,200,500,）、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,3,8,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,3.5,4.0,堆密度（,kg/l,）：,0.75,0.82,抗壓碎力（,N/cm,）：,100,（平均值）,比表面積（,m,2,/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)?5,年，期望值為,6-8,年。,QCS-01,主要化學(xué)組成,組,份,含量,%(m/m),CoO,3.5,±,0.5,MoO,3,8.0,±,1.0,助,劑,0.45,±,0.15,載,體,TiO,2,-MgO-Al,2,O,3,使用壓力及空速：,使用壓力一般在,2.0,9.0MPa,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,1000,3500h,-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，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,180,500,，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%,。,項(xiàng),目,QDB-04,CoO(%),MoO,（,%,）：,載體,+,助劑（,%,）,外型尺寸,mm,顏色,堆密度, Kg/L,破碎強(qiáng)度, N/cm,比表面, m,2,/g,孔容, cm,3,/g,磨耗率，,%,鉀流失率，,%,（正常條件下,1,年內(nèi)）,1.8,±,0.2,8.0,±,1.0,余量,3.,5-4.5,條形,綠色或粉紅色,0.8-0.98,130,100,0.25,2.0,1.0,主,要,使,用,條,件,壓力，,MPa,溫度，,C,最佳使用溫度，,C,起活溫度，,C,初期最佳入口溫度，,C,耐熱溫度,C,耐熱時(shí)間，,h,干氣空速，,h,-1,水,/,氣，,mol/mol,最佳裝填高度（高,/,徑）,6.0,190-500,220-450,180,高于,露點(diǎn),20,C,550,2-4,1000,6000,1.4,0.8,1.5,項(xiàng),目,K8-11G,外型尺寸,mm,顏色,堆密度, Kg/L,破碎強(qiáng)度, N/cm,3.5-4.0,條形,氧化態(tài)為淺綠色,0.76-0.86,140,主,要,使,用,條,件,壓力，,MPa,溫度，,C,干氣空速，,h,-1,水,/,氣，,mol/mol,最佳裝填高度（高,/,徑）,1.01,0,210-580,1000,6000,0.32.0,0.8,1.5,3,、莊信催化劑,K8-11G,是青島莊信生產(chǎn)的采用鎂鋁尖晶石為載體，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(jī),用戶單位,原料,氣化工藝,產(chǎn)品,規(guī)模,萬(wàn)噸,/,年,應(yīng)用時(shí)間,寧夏化工總廠,低硫渣油,德士古,氨,30,95.5,渭河化肥廠,煤,德士古,氨,30,96.10,大化公司,低硫渣油,德士古,氨,30,97.4,天脊集團(tuán),碎煤,魯奇,氨,30,97.6,吉化,低硫渣油,德士古,氨,/,甲醇,30,2003.4,華魯恒升,煤,四噴嘴,氨,30,2004.10,金陵石化,煤,德士古,甲醇,45,2005.6,兗礦國(guó)宏,煤,德士古,甲醇,50,2007.10,兗礦榆林,煤,德士古,甲醇,60,2008.12,上海焦化,煤,德士古,甲醇,/CO,45,2008.5,久泰能源,煤,四噴嘴,甲醇,90,2010,陜化,煤,四噴嘴,甲醇,60,2009.12,神華寧煤,煤,四噴嘴,二甲醚,83,2010,聯(lián)信催化劑主要業(yè)績(jī),用戶單位,催化劑型號(hào),氣化工藝,產(chǎn)品,規(guī)模,萬(wàn)噸,應(yīng)用時(shí)間,天脊集團(tuán),QDB-04,魯奇,氨,45,2005.5,兗礦魯南第二化肥廠,QDB-03/QDB-04,德士古水煤漿,氨,15,2003.5,兗礦國(guó)泰,QDB-04,四噴嘴,甲醇,24-30,2005.10,兗礦魯南,QDB-03/ QDB-04,四噴嘴,氨,30,2008.1,柳化,QDB-04,Shell,粉煤,氨,30,2007.1,云南大為,QDB-04,Shell,氨,50,2007.11,河南中原大化,QDB-04,Shell,粉煤,甲醇,50,2008.5,南京金陵石化,QDB-04,水煤漿,氨,30,2008.3,陜西神木,QDB-04,水煤漿,甲醇,40,2008.7,大連大化,QDB-04,Shell,粉煤,甲醇,30,2009.3,新奧,QDB-03,水煤漿,甲醇,60,2009.6,新能鳳凰,QDB-03,四噴嘴,甲醇,45,2009.5,江蘇靈谷,QDB-03QDB-04,四噴嘴,氨,30,2009.4,鶴壁煤電,QDB-04,Shell,甲醇,60,2009.6中標(biāo),3,、主要設(shè)備,變換工段主要非標(biāo)設(shè)備：,1#,變換爐：,3600×6200 T=480,，,P=6.6MPa,2#,變換爐：,4200×7400 T=330,，,P=6.6MPa,中壓蒸汽發(fā)生器：,F=310m,2,，,T=400/280,，,P=4.7/6.2MPa,中壓蒸汽過熱器：,F=196m,2,，,T=480/730,，,P=4.7/6.2MPa,變換預(yù)加熱器：,F=121m,2,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(guó)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,4600×100×10270 T=477,，,P=4.2MPa,為最大，但壓力比較低。,四、公用工程,副產(chǎn)蒸汽：,蒸汽品質(zhì),產(chǎn)量,來源,4.0MPa 400,29.6t/h,中壓蒸汽發(fā)生器、蒸汽過熱器,1.0MPa,飽和,9.8t/h,1#,、,3#,蒸汽發(fā)生器,0.5MPa,飽和,103t/h,2#,、,4#,蒸汽發(fā)生器,水消耗：,鍋爐給水：,146.3t/h,五、投資,根據(jù)設(shè)計(jì)院和催化劑廠家報(bào)價(jià)，催化劑,1300,萬(wàn)，設(shè)備投資,3900,萬(wàn)，土建和安裝,1200,萬(wàn)，全部投資,6400,萬(wàn),Thank You!,