低水气比耐硫变换工艺及催化剂在HT-L煤气化制甲醇装置中的应用.pdf

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1、·78化工设计通讯ChemicalEngineeringDesignCommunications第38卷第2期2012年4月低水气比耐硫变换工艺及催化剂在HT—L煤气化制甲醇装置中的应用陈立(濮阳龙宇化工有限责任公司甲醇厂,河南濮阳457000)摘要:介绍了低水气比耐硫变换工艺在首套HT_I。煤气化制甲醇装置中的应用情况,以及在运行过程中出现的问题和解决的方法。生产实践证明。低水气比耐硫变换工艺和QDB-05/QDB-04变换催化剂,完全能适应HT-L煤气化生产甲醇的需求,其应用前景广阔。关键词:低水气比耐硫变换;HT—L煤气化;应用中图分类号:

2、TQ223.12+1文献标志码:B文章编号:1003—6490(2012)02—0078—03LowWater/GasSulfur-TolerantShiftandItsCatalystAppliedinHT—LGasificationforMethanolProductionCHENLi(MethanolPlantofPuyangLongyuChemicalCo.,Ltd.,PuyangHenan457000,China)Abstract:Introducetheapplicationoflowwater/gassulfur-tolerants

3、hiftprocessinthefirstHT—Lgasificationformethanolproduction,andalsotheoperationproblemsanditssolutions.ItisprovedbythepraticaloperarionthatthisshiftprocessandQDB-05/QDB-04catalystcouldmeetcompletelytechnicalrequirementsinproducingmethanol,andthebroadapplicationprospectsareshow

4、ed.Keywords:lowwater/gassulfur—tolerantshiftprocess;HT—Lgasification;applicationO引言濮阳龙宇化工有限责任公司(简称濮阳龙化)年产200kt甲醇项目采用煤制气(150kt)和天然气(50kt)联合制甲醇,其煤制气采用HT-L粉煤加压气化技术,是国内首套拥有自主知识产权的高效洁净粉煤加压气化示范性装置。其煤气净化分为变换和低温甲醇洗两部分:第一部分为低水气比耐硫变换装置,气化装置来的粗煤气中的一部分一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气;第二部分采用大连理工低温甲醇洗装

5、置对变换气进行脱硫、脱碳,再经压缩机增压后送往合成装置。由于航天炉气化工艺制得的原料气中CO的体积分数高达65%~70%,水气比高达1.1~1.4。C0浓度和水含量都高,变换反应推动力大,第一变换反应器床层热点温度难以控制[1~3]。为此,选用低水气比两段耐硫变换工艺,通过调整工艺气中的水气比,来控制反应的平衡,进而控制第一反应器变换反应的深度和床层热点温度,达到在热点温度较低的条件下,将高浓度C0进行部分变换,从而满足甲醇生产的要求。1工艺流程简述变换装置流程简图如图1。从煤气化装置来的粗煤气[2lo.5℃、3.7MPa(A)],先进入低压废锅

6、调节水气比至0.40~0.70,然后进入分离器分离出夹带的水分和部分固体机械杂质后,一收稿日期:2012-02—20作者简介:陈立(1984一),男,河南濮阳人,从事甲醇生产管理工作。第2期陈立:低水气比耐硫变换工艺及催化剂在HT—L煤气化制甲醇装置中的应用·79·股经入口换热器与中温变换气换热到240℃,进入变换炉上段;另一股由副线不经换热器直接进入变换炉,调节入炉原料气的温度。出变换炉上段的变换气(温度约419℃,CO约33%)进入中压废锅及变换炉进料换热器换热后(温度约240℃),进入变换炉下段继续反应。出变换炉下段的气体(温度约417.5

7、℃,CO约17%~19%)经中压废锅回收热量后去后续工段。圈1变换工序流程筒图2催化剂的装填及升温硫化变换炉(巾2600×18476mm)催化剂床层分为2段,其中,一段催化剂分2层装填,上层装3m3QXB-01型保护剂,下层装填11m3QDB-05型催化剂;二段装填26m3QDB-04型催化剂;全炉共装填催化剂37m3。催化剂升温硫化采用氮气循环配氢气加二硫化碳的常规方法。单炉催化剂升温及硫化程序列于表1。裹1催化剂升温及硫化程序濮阳龙化首炉催化剂于2008年11月26日22:oo开始升温,系统压力控制0.1MPa左右,升温硫化串联进行;实际硫化

8、时,因空速仅有146h~,达不到300~500h-1的要求,导致升温硫化总耗时达130h。在催化剂厂家的指导下,硫化坚持“提硫不提温,提

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