变换岗位操作规程

变换岗位操作规程

编写：王峰杜兆海樊飞

审核：王峰杜兆海

审定：冯华田一政

批准：

目录第一章产品说明

第二章工艺原理及流程简述

第一节工艺和操作原理

第二节工艺流程简述

第三章变换装置的开停车

第一节开车条件及准备工作

第二节变换装置的开车

第三节变换装置的停车

第四章变换装置的正常操作

第五章变换装置的紧急停车及事故处理

第六章变换催化剂的装填、升温硫化方案第七章三废及处理

第八章安全标准

第九章安全卫生

第十章工艺指标一览表

第十一章主要设备结构

第十二章设备一览表

第十三章分析项目一览表

第十四章安全阀一览表

第一章产品说明

变换装置是煤气化的下游装置，其目的和作用是把粗煤气中过高的CO变换成CO2，同时副产H2，以调整粗煤气中CO和H2的含量，以满足甲醇合成装置对氢碳比的要求。

来自煤气化装置的粗煤气经过三台变换炉变换后，变换气去低温甲醇洗装置。装置运行期间，需要公用工程厂提供循环冷却水、锅炉给水、中压蒸汽、低压蒸汽、高压蒸汽、、脱盐水，需要空分厂提供低压氮气、仪表空气、工厂空气。生产过程中产生的变换冷凝液汇合来自酸性气体脱除的冷凝液去冷凝液闪蒸槽，闪蒸后的冷凝液一部分去煤气化装置，一部分去水处理，闪蒸气去低温甲醇洗酸气总管。

1、生产能力

变换装置对粗煤气的额定处理能力为183904Nm3/H，装置的操作弹性为50%至110%，粗煤气、变换气的组成和工艺参数情况如下表：

表1 粗煤气的工艺参数表

表2 变换气的工艺参数表

2、物料消耗及能耗

变换装置在生产过程中消耗变换催化剂K8-11和QDB-04；催化剂在使用初期需要进行升温硫化还原，硫化剂采用纯品二硫化碳。见下表：

3、催化剂的特性

表5 K8-11催化剂的物理性能和主要使用条件

表6 QDB-04催化剂的物理性能和主要使用条件

催化剂QDB-04有以下特点：

（1）添加特殊助剂并使用活性载体，由于助剂、活性载体与活性组份三者的协同效应，提高了

催化剂的变换活性，特别是提高了催化剂在高温低硫下的变换活性及活性稳定性。

（2）添加复合碱性物料，增强了催化剂的表面碱性，提高了催化剂的有机硫氢解和水解功能，特别是在反应温度较低的条件下，催化剂对有机硫的氢解和水解活性。同时由于有机硫转化活性的提高，在原料气中H2S较低的情况下，能保持自身的硫化形态，从而可以提高催化剂的脱氧性能。

（3）添加抗水合助剂，减弱了Al2O3组份的水合反应能力，从而提高了催化剂的抗水合性能，使催化剂在压力较高的苛刻条件下使用时，不水合、不相变，具有较高的抗水合性和结构稳定性。

新鲜催化剂中活性组份钴、钼以氧化钴、氧化钼的形式存在，使用时要先进行硫化，使活性金属组份由氧化物转变成硫化物。通常的硫化方法对QDB-04催化剂都适用，即：可以用含硫工艺气体硫化，也可用硫化剂单独硫化。

QDB-04催化剂组成简单，不含对设备和人体有危害的物质，硫化时，只有少量的水生成，并随工艺气排出，对工艺过程和设备无危害。

催化剂的使用寿命与使用条件有关，在一般工艺条件下，QDB-04的使用寿命为3-8年。

第二章工艺原理及流程简述

第一节工艺和操作原理

变换的原理是气体中的CO和水蒸汽在一定温度和压力条件下，在变换催化剂的作用下发生变换反应生成H2和CO2。反应式如下：

CO＋H2O＝CO2＋H2＋41.2KJ/mol

本变换装置采用的催化剂是宽温耐硫变换催化剂，采用的工艺是宽温耐硫部分变换工艺，这是根据粗煤气中CO浓度高、含有硫化物和下游装置对原料气中CO浓度的要求来选取的。而高浓度的CO 在耐硫变换催化剂、高温、低水汽比情况下会发生甲烷化副反应，一氧化碳变换技术不仅要防止甲烷化副反应的发生，而且要有利于节能。因此，其变换工艺特点如下：

（1）钴－钼耐硫催化剂适用于原料气中硫含量较高的变换工艺，对原料气中硫只有最低要求，无上限要求，因此使整个净化流程更为简单。钴-钼耐硫催化剂起活温度较低，一般宽温变换催化剂起活温度为240℃，最高温度可耐480℃，低温变换催化剂起活温度为180℃，最高温度可耐450℃，较宽的温度范围适应于CO浓度高而引起温升大的特点。

（2）为满足甲醇合成CO指标要求和节能原则，采用部分原料气变换工艺。部分变换按如下方式设置：原料气中约30%的气量作为一段高温变换气的冷激气进二段变换、原料气中约35%的气量进一段变换，剩余35％的气量与二段变换出口的变换气混合后进三段变换。这样既节省高压蒸汽也避免甲烷化副反应的发生，同时也满足甲醇合成对CO浓度的要求，调节手段灵活。

（3）为节省蒸汽消耗，一氧化碳变换采用一段宽温耐硫变换串两段低温耐硫变换，段间采用冷凝液激冷，采用激冷流程一方面提高入口水气比、另一方面降低变换入口温度。低温耐硫变换用于调节生产甲醇所需要的CO指标要求。

（4）一氧化碳变换余热采用分等级回收方式，高温工艺余热采用气化激冷水和预热锅炉给水的方式回收；低温工艺余热预热除盐水。

第二节工艺流程简述

从煤气化装置来的粗煤气（168℃、3.8MPa(a)、183.904kN m3/h、），首先进入原料气分离器S-15101,分离出夹带的水分,然后进入原料气过滤器S-15102除去固体机械杂质。

从原料气过滤器S-15102出来的粗煤气被分成三股:一股（约35%，64.552kN m3/h）进煤气预热器E-15101管程与壳程的来自第三变换炉的变换气换热到210℃，再进入蒸汽混合器S-15103，与加入的263℃蒸汽混合，混合后气体（温度约230℃）再进入煤气换热器E-15102管程与壳程的来自第一变换炉的变换气换热到260℃后，进入一变炉R-15101进行变换。

出第一变换炉的变换气（温度约459℃）进入煤气换热器E-15102的壳程，与管程煤气换热后（温度约432℃），与来自S-15102的另一股粗煤气（约30%，55.171kN m3/h，作为一段高温变换气的冷激气）相混合，并进入1#淬冷过滤器S-15104，在此煤气被来自冷凝液泵P15101的101.8℃的变换冷凝液冷却到235℃左右，然后进入第二变换炉R-15102进行变换反应。