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CO等温变换工艺,历史性突破

CO等温变换工艺,历史性突破

    从催化剂的历史演变,可以看出催化剂对CO变换工艺是极为重要的。它使变换反应成为可能。随着新型催化剂的开发,大大提高了CO变换工艺的技术水平,它对原料的适应性越来越宽;使变换反应的温度越来越低;能量消耗越来越少;变换效率越来越高;能量的回收利用越来越充分。

    但是,无论是什么样的催化剂,也改变不了CO变换反应是放热的热力学特性。只要有变换反应就会放出热量;只要放出热量,在绝热情况下,床层温度就会升高,平衡变换率就会下降。如果有放热的副反应发生,还可能造成催化剂床层的“飞温”。这是化学热力学和动力学本质决定的,不可改变的。如果用物理方法即时将反应热移走,就可维持催化剂床层在稳定的低温下操作,保证高的CO变换率。现在开发的等温变换炉就较好地解决了这一问题,它开辟了提高CO变换工艺技术水平不只靠催化剂的另一条路。

    CO等温变换应具备如下特点:

    (1)即时移走反应热,维持催化剂床层在较低温度下稳定运行。提高CO变换反应的变换率,使操作稳定,不超温,无风险。

    (2)实现大型的高CO含量的原料气,一段深度变换一步到位达到工艺要求。

    (3)直接回收反应热,提高了有效能的利用率。

    CO等温变换特别适合于大型的煤制合成氨或甲醇装置;大型的氢或煤制油装置;大型的煤制天然气等煤化工装置。

    CO等温变换打破了只依靠催化剂的改进而提高变换工艺技术水平的历史,是通过设备结构的改进,用物理方法即时移走反应热而提高CO变换工艺的技术水平,所以是对CO变换工艺技术特别是对高CO含量变换工艺的历史性的重要贡献,对大型煤化工发展至关重要。

    湖南安淳企业在CO等温变换工艺技术研发中的地位和作用:

    目前在我国不止一个单位在搞CO等温变换的开发,这是一个可喜的现象,是一个发展趋势,应该支撑这些单位的开发工作,更要支撑公平竞争。在竞争中发展,在竞争中提高。

    安淳企业对这项技术的开发和拓展的时间最早,是这项技术的领头雁。CO等温变换工艺的精髓在于一段深度变换达到工艺指标;在于大型化;在于高CO含量、低汽气比;在于真正简化了流程、方便了操作;在于能量回收更充分。就目前在丰喜的运行情况看,它实现了一段深度变换,一步到位达到了工艺要求,其技术水平处于领先地位。

    丰喜的运行情况比较理想,催化剂的平面温差<1℃,在进口CO45%~48%的情况下,出口CO小于0.6%,手动分析只有0.2%。开车只有十来天就达到这样的水平,真是难能可贵。在今后的生产过程中通过严格操作、适当调整,出口CO稳定在0.4%以下是完全可能的,用于低温甲醇洗、液氮洗或甲烷化流程是合适的。

    与会人员都认为这是安淳企业对行业、对社会的一大贡献,应尽快推广到氮肥行业,特别是以粉煤为原料的大型合成氨或甲醇装置,为用户、为行业、为社会创造更大的效益。

    安淳企业要总结现场运行的经验,使该项技术更上一层楼。根据我国的具体情况,CO等温变换应开发四种模式,以满足用户的需求。①运用于干煤粉气流床气化废锅流程的CO等温变换;②适用于干煤粉气流床气化冷凝流程的CO等温变换;③适用水煤浆气化流程的CO等温变换;④适用于这三种情况以外的CO等温变换。用户可根据自己的情况选择CO等温变换工艺。

    还有一点要再次强调的是,搞CO等温变换一定要简化流程,如果说前边搞了等温变换,后边还串联几段变换,或者老厂改造前边只加了一台等温变换炉,后边仍是原来的几段变换流程,这不仅没有简化流程,反而比原来的设备更多了,就失去了等温变换的精髓,这无异于画蛇添足。

    安淳企业与丰喜企业密切配合,全力合作,成功地完成了这项开发任务,这是产研结合的典范,全行业应该向他们学习,为行业作出更多的贡献。(中国化工报)

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