S h e l l 粉煤氣化一氧化碳變換工藝的選擇
作者/來源：徐邦浩(中國石化集團寧渡工程公司 3 1 5 8 0 1 ) 日期： 2010-01-20 點擊率：1565
摘要 變換工藝不僅與變換催化劑的性能密切相關(guān)， 而且與合成氨廠采用的制氣原料、 制氣工藝、 后續(xù)凈化工藝密不可分。筆者對采用S h e l l 粉煤氣化工藝的中型和大型合成氨企業(yè)， 就一氧化碳變換工藝的選擇進行了分析。
關(guān)鍵詞 變換 工藝 分析 S h e ll粉煤氣化
隨著新型變換催化劑的開發(fā)成功及變換催化劑性能的不斷改進， 變換工藝也得到了不斷改進和創(chuàng)新。變換工藝不僅與變換催化劑的性能密切相關(guān)， 而且與合成氨企業(yè)采用的制氣原料、 制氣工藝、 后續(xù)凈化工藝等密不可分。針對同一種原料， 由于各企業(yè)現(xiàn)有公用工程情況的不同， 采用具體的變換流程也不同。本文對采用 S h e l l 粉煤氣化工藝的中型和大型合成氨企業(yè)， 即柳州化肥廠及洞庭氮肥廠合成氨改造工程中一氧化碳變換工藝進行分析。
l 柳化一氧化碳變換工藝流程的選擇
柳州化肥廠是國內(nèi)中型化肥企業(yè)比較典型的代表， 其合成氨裝置是由多套小型裝置構(gòu)成。隨著合成氨產(chǎn)量不斷增加， 中壓蒸汽用量也不斷增加， 中壓蒸汽供應一直較為緊張， 而供給工藝用汽的蒸汽鍋爐系統(tǒng)卻已經(jīng)過了多次改造。因此， 在變換系統(tǒng)的流程組織中宜采用節(jié)省蒸汽的工藝流程。
1．1 無飽和熱水塔流程的確定
組織流程前分別按照有飽和熱水塔流程和無飽和熱水塔流程進行了計算， 2種流程詳見圖 l 、 圖2 。由于2種流程中各段變換爐人口工藝條件均相同， 各段變換爐人口溫度、 水氣比、 催化劑的保證溫距等工藝條件作為計算基準進行流程模擬， 2種流程計算出的變換界區(qū)出口干基 C O含量均為0．6 5 ％。
結(jié)合流程圖可以看出：
( 1 ) 采用有飽和熱水塔流程的變換工序， 其各段合計豐 F 充蒸汽 3 6．1 t／h ， 補充鍋爐水或工藝冷凝液 3 1．3 t／h ； 無飽和熱水塔流程需補充蒸汽3 9．7 t／h ， 補充鍋爐水或工藝冷凝液3 O．8 t／h。
( 2 ) 與無飽和熱水塔流程比較， 有飽和熱水塔流程需增加的設(shè)備為2 座塔( 飽和塔、 熱水塔) 和4臺泵( 飽和塔底泵、 熱水塔底泵) 。
( 3 ) 按照耐硫變換 +低溫甲醇洗流程進行蒸汽平衡計算， 2種流程變換后的低溫余熱在滿足低溫甲醇洗再生塔再沸器的熱量、 新增脫鹽水的余熱后， 出口工藝氣尚有 1 9．6 4 6×l 0^6k J／h的熱量出界區(qū)的最終水冷器熱負荷， 有飽和熱水塔流程為3 1．7 4 3×l 0^6k J／h ， 無飽和熱水塔流程為4 1．3 5 3×l 0^6 k J／h 。對于低位能熱量的利用， 還需進一步優(yōu)化。
綜上所述， 與無飽和熱水塔流程相比， 采用有飽和熱水塔流程時可節(jié)省蒸汽約 3．6 t／h ， 節(jié)省循環(huán)水約2 3 0 t／h ( 如果有脫鹽水需要預熱， 則不用循環(huán)水) ， 降低了日常操作費用， 但必須增加飽和塔、 熱水塔、 飽和塔塔底泵、 熱水塔塔底泵等設(shè)備，設(shè)備材質(zhì)均為不銹鋼， 設(shè)備費用、 安裝費用合計約為 l 2 0 0萬元。....
