变换岗位操作规程

变换岗位操作规程

1.岗位的基本情况

1.1任务

作好本系统的工艺、工况调节、指挥并调度巡检、分析岗位配合工作,把压缩机二段送来的半水煤气经变换,使大部分CO转化为CO2及H2,送一个工段,即变换气脱硫工段。

1.2管辖范围

1.2.1本岗位的生产厂房,热水泵、清洗泵、精脱泵及所有静止设

备、工艺管道、管件阀门、电气仪表、消防及气防器材、工器具等。

1.2.2本单位所属的DCS控制系统、电气控制系统及相应的线路、管

道和阀门等。

1.2.3本岗位所属的通风、联锁、信号及安全装置

2．变换的基本原理

半水煤气中的CO和水蒸汽在中、低变触媒的作用下,生成氢气及CO2、

其于方程式如下: CO + H2O(g) → H 2+ CO2 + Q

该反应是一个可逆、放热、等体积的反应,其平衡常数与反应物、生成物的浓度及反应温度有关,与压力无关。反应初期,反应物浓度较高,正反应占主导地位,提高反应温度可加快反应速度,随着反应的进行,反应温度升高,平衡常数变小,移出反应热、降低反应温度有利于正反应的进行,从而进一步提高变换率。加压变换虽不能改变反应过程中的平稳状态,但能增加分子的动能,促进分子间的接触,从而增加催化剂的内表

面利用率，有利于提高气体空速,提高生产强度。

在中串低变换工艺中,中变催化剂采用Fe、Cr系宽温区耐硫催化剂,其活性组分为Fe3O4 ;低变催化剂采用Co一Mo宽温区耐硫催化剂,其活性组分为MoS2、CoS。对于一个可逆反应,催化剂既可以加快反应速度,也可加快逆反应速度,并且使正、逆反应同倍数增加。因此,催化剂只在于降低反应活化能,改变化学反应途径,从而加快反应速度,但不能改变平衡转化率。

中、低变催化剂的原始状态皆为氧化态,使用前必须对其进行还原。

中变催化剂还原反应为:

3Fe2O3 + H2 ═ 2Fe3O4 + H2O(g) + Q

3Fe2O3 + CO ═ 2Fe3O4 + CO 2+ Q

低变催化剂还原(硫化)反应为：

CS2+4H2 ═ 2H2S+CH4

MoO3+2H2S+H2 ═ MoS2+3H2O+Q

CoO+H2S ═ CoS+H2O+QR

操作中要注意汽/气比、H2S及O2含量的控制,防止催化剂反硫化,主要指其组分中的MoS2反硫化:

MoS2+H2O+H2 ═ MoO2+2H2S

3. 工艺流程简述

3.1 气体流程

由压缩机二段送来的压力为1.30Mpa,温度为40℃的半水煤气,首先

进入气体过滤器(F80001),除去油份和杂质后送往饱和塔(E80001)，与170℃左右的循环热水逆流接触,出饱和塔气体温度升至155℃左右，与中压蒸汽混合后进入中变换热器(C80001)与变换气换热,温度升至270℃后与中压蒸汽混合进入中间换热器(C80002)与变换气换热,温度升至330℃左右进入中温变换炉上段,在炉内CO与水蒸汽反应,生成H2和CO2,出中变炉上段变换气温度升至470℃后,进入中间换热器管间与半水煤气换热,温度降至400℃左右后进入中变炉下段继续反应。出炉变换气温度420℃左右,进入中变换热器管间与半水煤气换热,温度降至350℃后进入水加热器(C80003)管间预热循环热水,温度降至190℃后进入低温变换炉(D80002)反应,出炉变换气温度230℃，经热水塔回收热量后，压力为1.30Mpa以下、温度为65℃的低变气去脱硫。

3.2 循环热水：经热水泵(J80001)提高压力至1.5Mpa的循环热水在水加热器(C80003)管内回收中变气热量,温度升至～170℃左右进入饱和塔(E80001)上部,在塔内与半水煤气逆流接触,将半水煤气升温增湿, 温度降至130℃±的热水汇集在饱和塔底部,经液位调节阀进入热水塔回收低变气及其蒸气的热量,热水升温至150℃, 出塔热水与补液泵(J80002)来的稀氨水汇合,经热水泵循环使用(工艺流程图附后)。

1. 主要设备技术规范

①饱和热水塔E80001 ф2800/3000 H=22088

操作温度: 40～160℃(饱和塔)/125～255℃(热水塔)

操作压力: 1.30Mpa(饱和塔)/1.30Mpa(热水塔)

材质: 00Cr17Ni14M0(饱和塔)/16MnR(热水塔)

②中温变换炉 D80001 ф3400 H=17126

操作温度: 300～480℃

操作压力: 1.30MPa

材质: 16MnR

③低温变换炉 D80002 ф3200 H=11396

操作温度: 180～280℃

操作压力: 1.30 MPa

材质: 16MnR

④中变换热器 C80001 ф900 H=6780 F=216m2

列管: ф25×2 L=5000 n=577

操作温度: 管:140～270 ℃ 壳:340～420℃

操作压力: 管:1.30MPa 壳:1.30MPa

材质: OCr18Ni11Ti

⑤中间换热器 C80002 ф900 H=6780 F=237m2 列管: ф25×2 L=5000 n=627

操作温度: 管:230～ 330℃ 壳:380～485℃

操作压力: 管:1.30MPa 壳:1.30MPa

材质: OCr18Ni11Ti

⑥热水加热器 C80003 ф9000 H=6490 F=237m2

列管: ф25×2 L=5000 n=627

操作温度: 管:142～ 160℃ 壳:195～380℃

操作压力: 管:1.30MPa 壳:1.30MPa

材质: OCr18Ni11Ti/16MnR

⑦电加热器 B80001 ф950 H=5997 N=800KW

操作温度: 管:400℃

操作压力: 0130MPa

材质: 345A

⑧热水泵 J80001A/B Q=280m3/h h=72m t≤230℃ 型 号: 150R-56-D

出口压力: 1.60 MPa

入口压力: 1.30 MPa

附电机: YB280M-4 N=90KW n=1480rPm v=380v Q=27m3/h h=200 t≤36℃

型 号: SDH一65×3

出口压力: 0.325Mpa

入口压力: 2.1 MPa

附电机: YB160M-2 N=11KW n=2900rPm v=380v ⑩过滤器: ф1600×(16＋2) h=5210

操作压力: 2.02Mpa

操作温度: 38℃

5.工艺指标