变换升温硫化总结2016

中煤平朔劣质煤项目变换升温硫化总结

一、装置概况及催化剂装填情况

中煤平朔劣质煤制氨项目变换装置采用换热式耐硫变换流程，配套152000Nm3/h 粗煤气变换能力。装置内变换炉前设计两台预变换炉,去除部分焦油和烃类化合物，两台预变炉交替运行，以保证变换装置连续稳定运行。变换炉分为主变炉和第二变换炉。各变换炉装填情况如下：

预变换炉：吸附剂QXB-01,装量18×2=36m3

第一变换炉：脱毒剂QTD-01，装量10m3

催化剂QDB-04，装量：60m3

第二变换炉：催化剂QDB-04，装量：68m3

二、升温硫化流程

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图-1 升温硫化流程简单示意图

硫化流程见以上示意图图-1，本次硫化采用一次放空法硫化，硫化采用串联升温、穿透、单独强化的方式进行。硫化剂为外购二硫化碳，配氢为外购纯氢。

三、升温硫化反应方程式

CS2＋4H2＝2H2S＋CH4＋240.6KJ/mol

CoO＋H2S＝CoS＋H2O＋13.4KJ/mol

MoO3+2H2S＋H2=MoS2+3H2O+48.1KJ/mol

四、升温硫化

1、升温

2016年6月20日14:00，主变串起二变炉开始氮气升温，2016年6月24日19:00，主变炉床层温度在236-197℃之间，二变炉床层温度在203-168℃之间，已具备配氢条件。整个升温过程中，对装置异常热偶问题进行了校正，变换系统末端放空阀出现问题，暂以旁路手阀控制系统压力。

2、催化剂硫化

2016年6月24日22:00，开始配氢进入系统，连续两次分析氢含量4.6%左右，6月25日0:00正式补入CS2 20L/h，4:25 CS2补入量增至 40L/h，10:00 CS2补入量增至70L/h，15:00 CS2补入量增至100L/h，23:00 CS2补入量增至120L/h，6月26日18:00 CS2补入量增至140L/h。

2016年6月27日2:00，主变炉出口硫化氢含量分析2.1%，主变炉穿透，主变出口多余硫化氢开始给二变炉催化剂硫化。主变开始逐步提温进入提温期，由于蒸汽加热器为高压蒸汽加热后并入低压蒸汽管网，未能确定进入低压蒸汽管网蒸汽可允许温度，蒸汽量限制，暂维持不提温。

2016年6月28日11:00主变炉床层温度均提至360℃以上，低

压蒸汽管网已在较高温度和压力下运行，较难平衡。蒸汽用量限制为最大用量。19:20主变360℃以上已持续8h，将主变切出闷炉，硫化气切至二变。

第二变换炉在主变提温的过程中，于6月28日8:00已穿透，11:00出口硫化氢分析已达1.3%。19:20硫化气切至二变，二硫化碳中途卸车完成后，于21:15恢复二变硫化，开始对二变提温。6月29日9:00，二变床层温度均提温至360℃以上，10:00由于氢气用完，将二变也切出闷炉，暂停硫化。

6月30日气化炉低负荷运行正常，准备引煤气对二变进行硫化强化，12:00引入煤气和二硫化碳，12:35氧泵跳，气化停车，切出二变炉中断硫化。

6月30日20:40气化恢复正常，引入煤气2000Nm3/h，二硫化碳补入100L/h，开始对二变提温强化。7月1日8:00二变炉床层温度均在380℃-426℃之间，持续5h后二变炉强化结束，13:00将二变炉切出，将硫化气切至主变。

因主变炉单独升温硫化废气阀门漏，未能将主变炉单独强化，通过主变串二变炉流程对主变炉进行强化。7月1日13:20硫化气切至主变进行升温，7月2日3:00主变炉二变炉床层温度均在400℃以上，持续6h后主变炉强化结束，9:20将煤气和二硫化碳切出，开始降温置换。17:00主变炉降温至350℃左右，出口硫化氢已未检出，结合调度协调退出氮气和升温蒸汽。本次升温硫化结束。

本次硫化共用二硫化碳约17.7吨，外购氢气约6.4万方，由于

中间暂缓升温，硫化时间延长，导致氢气量与估算有出入，另为保证硫化效果，对主变炉和二变炉均进行了煤气高温强制硫化。整体硫化进展顺利。

3、硫化过程中出现的问题：

主变炉、二变炉热偶套管均出现套管有水的问题，变换炉热偶分布次序有误，目前主变炉分布次序调整后已表现正常。二变炉温度分布次序仍表现异常，根据升温硫化过程判断从上到下应依次为：TT611033；TT611036；TT611040；TT611034；TT611037；TT611039；TT611032；TT611035；TT611038。准确次序仍需仪表校核。

五、当前变换流程存在的问题：

1、催化剂硫化需改进项目:

（1）、二硫化碳流量计量程过大（0-1.4m3/h），最小刻度为140L/h，建议流量计更换为0-300L/h量程的玻璃转子流量计。

（2）、二硫化碳流量控制阀为截止阀，无法进行二硫化碳流量调节和控制，建议更换为针型阀。

（3）、二硫化碳流量计与升温硫化系统无切断阀，若二硫化碳流量计堵塞只能停升温气泄压处理。建议增设流量计后切断阀。

2、系统需要整改项目和建议

（1）建议在预变炉入口阀前增设一暖管放空管线

预变换炉前无暖管放空管线，建议在预变炉入口阀前增设一暖管放空管线，避免导气时粗煤气冷凝液带入脱毒槽。

（2）建议预变炉增设一DN300跨线，

建议预变炉增设一DN300跨线，在变换短期停车时，预变炉床层温度较低时，可先经预变炉跨线导气，待导气正常时再将预变炉逐渐并入。

（3）关于主变换炉运行温度的问题

本装置主变炉设计温度450℃，受此温度的限制，主变换炉的催化剂只能在420℃左右运行。对于鲁奇原料气，由于有机硫及不饱和烃类含量高，要求主变换温度最好在440℃以上运行，以有利于有机硫及不饱和烃类的加氢转化。

（4）关于主变炉装的5m3多功能耐硫甲烷化催化剂使用效果问题由于多功能耐硫甲烷化催化剂要在460℃或480℃以上才表现出甲烷化活性。而主变换的设计温度为450℃，主变换只能在420℃左右运行，加之多功能甲烷化催化剂只有5方，预计较难体现甲烷化效果。

青岛联信催化材料有限公司

2016年7月5日