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低水/气耐硫变换新工艺应用告捷

企业新闻 / 2021-08-24 00:15

本文摘要:广西柳州化工股份有限公司通过对粉煤气化-较低水/气耐硫转换工艺的深入研究,并与联信化学的技术人员针对第一反应器再次发生甲烷化问题展开了多次深入细致的交流和辩论,要求在合成氨改建工程的转换装置中,*搭配较低水/气转换工艺,并全部用于青岛联信化学公司生产的QDB型耐硫转换催化剂。

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由于不受石油资源日益紧绷的影响,目前我国煤化工产业已转至一个较慢发展阶段,经常出现多种煤气化工艺共存的局面。在众多新工艺中,荷兰壳牌公司研发的SCGP粉煤气化工艺在将近10年的时间里,就先后在国内17套大型煤化工装置中取得应用于,但问题也随之而来。壳牌粉煤气化工艺制得的原料气中的一氧化碳(CO)含量高达60%以上,这不仅减轻了耐硫转换系统的CO转换负荷,而且还有有可能引发低放热反应的甲烷化副反应的再次发生,使催化剂床层超温。

因此,如何掌控和诱导第一变换炉甲烷化副反应等问题,就沦为壳牌粉煤气化工艺能否顺利用作合成氨或甲醇生产的关键。由青岛联信化学有限公司、广西柳州化学工业公司、中国石化集团公司宁波工程有限公司共同开发的粉煤气化较低水/气耐硫转换新工艺,顺利密码了这一难题,为使用粉煤气化生产合成气修筑了一条生产运营稳定、节约能源和环保效果显著的转换新工艺途径。该技术于本月通过了中国石油和化学工业协会的组织的检验考核。引入装置遭遇“甲烷化”梗阻此前,为了防止壳牌粉煤气化工艺转换工段再次发生甲烷化副反应,设计部门多引荐使用低水/气转换工艺。

因此,在我国早已签定的17套壳牌粉煤气化装置中,就有15装置搭配了高水/气的耐硫转换流程。低水/气虽然可以诱导甲烷化副反应,但由于CO浓度和水/气都低,反应的推动力大,一段催化剂的装量只要有少量变化,就不会显著影响反应的深度进而影响床层的热点温度,导致床层温度很差掌控的结果。

实践证明,有些装置在驾车初期,由于负荷较低或者催化剂装弹余量较小,第一反应器经常出现了超温现象。为了减少反应器的温度,第一反应器的水/气都提升到1.3以上。

这不仅导致能耗的很大浪费,而且由于一段催化剂在高水/气和高温的严苛条件下运营,催化剂经常出现反硫化现象,影响了装置的长时间生产。较低水/气转换新工艺研发顺利青岛联信化学有限公司仍然致力于耐硫转换新工艺的研发工作,早在2002年初,该公司就开始注目我国壳牌粉煤气化新工艺的引入,并积极开展设施耐硫转换新工艺的研发研究工作,重点环绕人们*关心的“甲烷化”副反应展开研究。研究人员通过对水/气、床层热点温度和空速及催化剂性能等多方面的研究,找到了在钴钼基催化剂上影响甲烷化副反应再次发生程度的规律,以及在较低水/气条件下甲烷化副反应起活的温度。此后,他们针对转换反应如何分段和一段炉反应的深度如何掌控等问题展开了深入研究,通过动力学计算出来和对QDB-04催化剂展开检验试验,找到了掌控反应深度的两种办法。

在此基础上,联信化学研发出有壳牌粉煤气化较低水/气耐硫转换新工艺。该工艺充分利用壳牌废锅流程原料气水含量较低的特点,通过掌控工艺气中的水/气来掌控第一反应器转换反应的深度,进而掌控床层的热点温度,超过在热点温度较低的条件下,即在会再次发生甲烷化副反应的条件下,将高浓度CO部分转换,使高CO浓度的壳牌粉煤气化新工艺能在较低水/气稳定保守工艺条件下实行。首次工业应用于全面大获全胜新工艺研发顺利后,由于无工业应用于业绩和人们对甲烷化副反应超温的过度担忧,并没立刻引发设计部门和厂家的推崇。搭配壳牌粉煤气化工艺的大多数厂家仍使用低水/气转换流程。

后来中国石化集团公司宁波工程有限公司针对广西柳州化工股份有限公司蒸汽紧缺的情况,给该公司设计引荐了低水/气流程。广西柳州化工股份有限公司通过对粉煤气化-较低水/气耐硫转换工艺的深入研究,并与联信化学的技术人员针对第一反应器再次发生甲烷化问题展开了多次深入细致的交流和辩论,要求在合成氨改建工程的转换装置中,*搭配较低水/气转换工艺,并全部用于青岛联信化学公司生产的QDB型耐硫转换催化剂。

自此,壳牌粉煤气化较低水/气耐硫转换新工艺才在国内有了第一个工业用户,这也是世界范围内的第一个工业用户。到目前为止,该新工艺早已在广西柳州化工股份有限公司第二合成氨厂的转换装置顺利运营14个月。

工业应用于结果表明:搭配青岛联信化学公司生产的QDB-04催化剂,通过掌控反应的水/气和床层入口温度,可以较理想地掌控一段炉的反应深度和床层的热点温度。第一段和第二段反应的水/气*高值不多达0.28,入口温度不多达250℃,床层的热点温度为360℃~380℃,各段出口CO指标分配合理,*惜CO出口大于0.60%,无甲烷化副反应的再次发生。

该装置运营一年多,不仅装置操作者稳定而且节约能源效果显著,是一种十分理想的用高浓度CO工艺气生产甲醇或合成氨的工艺流程。


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