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“可控移热变换”技术应用于各种煤化工 变换装置简介 （南京敦先化工科技有限公司 王庆新 邮编210048） 0、前言 随着煤制油、煤制天然气、煤制氢、煤制烯烃、煤制乙二醇等现代煤化工向大型化、规模化、集约化发展，传统绝热变换技术已成为现代煤化工发展的瓶颈。传统煤化工企业（如煤制合成氨、煤制甲醇、炼油及制药企业制氢原料路线改造等）在进行原料路线改造及节能降耗时也在不断寻求先进、节能、抵投资的变换新技术。南京敦先化工科技有限公司自2010年以来一直只致力于节能环保、低投资、易于大型化的新型变换技术研发工作。通过多年来不断努力，已将开发的“新型节能深度转化可控移热变换工艺”（以下简称：可控移热变换）和“非均布可控移热变换炉（以下简称：可控移热变换炉）”等专利技术成功应用到粉煤加压气化、水煤浆加压气化、间歇式固定床常压气化的水煤气或半水煤气的变换装置上。目前在建的有5套、已经投入运行的6套，近期有数家煤制油、煤制天然气、煤制氢、煤制乙二醇、煤制甲醇、煤制合成氨等业主正在于我们洽谈。首套可控移热变换装置于2012年年底在安乡晋煤金牛化工有限公司投入运行，至今近两年时间，各项指标超过设计值。用于4.0MPa粉煤加压气化水煤气的可控移热变换装置于2014年4月在安徽昊源化工集团有限公司成功投入运行，与传统绝热变换工艺相比，设备减少减少了近1/3、流程缩短了1/2、工程总投资减少了1/4、系统阻力仅为0.09MPa。2014年6月，该套可控移热变换装置顺利通过中国石油和化学工业联合会的科学技术成果鉴定（中石化联鉴字［2014］第30号文），鉴定结论为： 开发了非均布高效可控变换反应器，采用径向内置管式水移热，催化剂可以自卸，合理、先进，符合催化剂的使用特性，易实现大型化； 改变了传统变换工艺的设计思路，大幅度缩短流程，减少了设备台数，提高了变换系统反应热的热能利用率和品位，降低系统阻力，简化了工艺操作； 该成果实现了传统变换工艺的技术提升，减少了工程投资和装置的运行成本，特别适用于高一氧化碳、高汽/气比水煤气的苛刻工况，可应用于不同领域变换工段的节能改造及新建项目，促进节能减排、利于装置大型化，具有较好的经济和社会效益； 该技术路线合理可行，技术指标先进，达到了国际先进水平。 同时，与会专家一致认为：可控移热变换炉催化剂床层温度与深度曲线有一个较大温差设计理念，体现了同一反应器不同区域催化剂各自功能不同，充分利用了钴钼系变换催化剂宽温区特性，可控移热变换技术是对恒温床层变换技术的优化和提升。 国内在用以煤为原料的气化炉有二十多种类型，水煤气或半水煤制中CO组分从14～76%（干基、以下相同），另外还有高炉气、焦炉气、兰碳气等诸多尾气回收综合利用等项目。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 运转设备 / 3 设备安装 2121 4 土建 848.5 5 管道阀门及安装 6893.5 6 仪表电器 848.5 7 工程及专利设计费 1224 小计 22541 9 不可预见费 1883 10 合计 24424 　 生产费用 11 催化剂/脱毒剂 2243 　 项目总投资 12 合计 26667 　 3.4.4可控移热变换技术用于大型变换装置具有以下明显优势 （1）工程总投资为26667万元，比传统绝热变换工艺降低43333万元（国内已实施项目单系列投资为70000万元），工程投资降低61.9%以上； （2）床层温度低，完全杜绝甲烷化副反应； （3）可控移热变换炉设有备用炉，每台变换炉可以单独更换催化剂、单独硫化升温，确保任何工况下不会因为变换装置造成停车检修。确保装置安全、稳定、床周期运行； （4）部分设备采用径向或卧式结构，完全解决了大型化问题，整个系统超限设备仅有非变换系统低压废热锅炉及脱氨塔，大幅度降低了运输费用； （5）装置占地面积小，占地面积仅为传统绝热变换的38%； （6）满负荷时系统阻力≤0.15MPa，比传统绝热变换工艺的降低60%以上； 4适用于有饱和热水塔低水气比、低CO的“可控移热变换”技术简介 4.1适用范围及技术要点 本可控移热变换技术主要用于常压间歇式固定床气化炉所产半水煤气以及高炉气、焦炉气、兰碳气等尾气回收生产合成氨或制氢的变换装置，系统压力一般在0.8～2.0MPa、催化剂为γ-AL2O3为载体钾盐为活性促进剂的低温催化剂、外供蒸汽、有饱和热水塔的变换装置，可控移热变换技术主要是把热水塔出口变换气夹带低品位水蒸气转化为高品位蒸汽移出系统，从而达到减少变换蒸汽添消耗、降低变换冷却水用量、减少变换系统露点腐蚀。此技术