可控移热变换技术在煤化工领域的应用
国内在用以煤为原料的气化炉有二十多种类型,另外还有高炉气、焦炉气、兰炭气等诸多尾气回收综合利用等项目.水煤气或半水煤气中CO 组分在14％～89 ％(干基,以下相同),而且产品不同,需要净化后原料气中的H2:CO也不同,如煤制油为H2:CO≈1.6,煤制天然气H2:CO≈3.0,煤制甲醇(H2－CO2)/(CO+CO2)≈2.0,合成氨及炼油行业煤制氢需要H2含量达到100％.鉴于原料气及催化剂种类繁多、压力不同、汽气比不同、CO转化率各不相同，变换装置基本上应该是一工程一设计。由于受篇幅限制，本文主要以我公司承担的中低温钴钼系变换催化剂，已投入运行或正在设计的粉煤加压气化或水煤浆加压气化水煤气为原料的可控移热变换及可控移热变换炉作简要介绍。通过对国内现有变换技术现状、传统绝热变换技术存在不足、可控移热变换技术要点及可控移热变换技术在工程上实施等诸多方面进行简要阐述，不难看出可控移热变换技术在降低工程投资、操作稳定、热能回收率高、降低腐蚀、降低系统阻力、减少占地面积等方面具有绝对优势。同时，以变换系统软件包和可控移热变换炉的开发为核心的专利商接入，有机得将催化剂供应商、工程设计单位及业主结合起来，解决了70多年来松散型合作模式为业主在变换技术路线选择上带来诸多困扰。依靠系统工艺优化设计手段彻底改变了采用改善催化剂物性参数或依靠提高汽气比等手段来实现CO转化率的目的，有效减少腐蚀，提高装置安全性能。可控移热变换技术开发成功为我国现代煤化工以及传统煤化工原料路线改造提供了国际领先、运行稳定、节能环保、投资低的变换技术，解决了大型化难题。可控移热变换炉也属等温变换炉或恒温变换炉范畴，但有不同与等温变换炉或恒温变换炉，是在等温变换炉或恒温变换炉的技术上进一步优化设计的变换炉专利技术，即有中温反应温区、次中温反应温区及低温平衡区，是将传统绝热变换技术两个以上变换炉及变换炉之间移热设备的组合体，是可控移热变换技术的核心设备。对于变换装置，只有将工艺流程及变换炉很好结合起来设计，才能达到运行能耗低、露点腐蚀少、工程投资抵，装置长期安全稳定运行的目的，对二者进行优化设计缺一不可。以上是我们设计二十多套可控移热变换装置的经验积累，如有不妥请各位专家提出宝贵意见，以利于移热管束、移热板或移热绕管埋在催化剂床层内的新型变换技术更好地发展。
煤化工 可控移热变换 变换炉 工艺流程
王庆新
南京敦先化工科技有限公司
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2015-09-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）