《CO变换技术选择.docVIP

目 录 TOC \o 1-3 \h \u HYPERLINK \l _Toc20006 1 煤气化技术 PAGEREF _Toc20006 1 HYPERLINK \l _Toc26738 1.1 不同煤气化工艺产出粗煤气的特点 PAGEREF _Toc26738 2 HYPERLINK \l _Toc11846 1.1.1 Lurgi气化生产粗煤气特点 PAGEREF _Toc11846 2 HYPERLINK \l _Toc979 1.1.2 水煤浆气化产生粗煤气特点 PAGEREF _Toc979 3 HYPERLINK \l _Toc7808 1.1.3 粉煤气化粗煤气特点 PAGEREF _Toc7808 3 HYPERLINK \l _Toc2862 2 变换工艺技术选择 PAGEREF _Toc2862 4 HYPERLINK \l _Toc8951 2.1 变换压力选择 PAGEREF _Toc8951 4 HYPERLINK \l _Toc18001 2.2 变换工艺选择 PAGEREF _Toc18001 5 HYPERLINK \l _Toc20370 2.2.1 与水煤浆气化配套变换工艺技术选择 PAGEREF _Toc20370 6 HYPERLINK \l _Toc32660 2.2.2 与粉煤气化配套变换工艺技术的选择 PAGEREF _Toc32660 7 HYPERLINK \l _Toc23339 3 结论 PAGEREF _Toc23339 16 PAGE \* MERGEFORMAT 0 PAGE \* MERGEFORMAT 0 近年来以煤为原料生产合成氨、甲醇的煤化工技术得到大力发展，其中以加压水煤浆气化配套CO耐硫变换制备变换气的典型流程的应用尤为普遍。在煤气化配套装置中，一氧化碳变换装置通过变换反应调节气化装置产出粗煤气的氢／碳，满足下游产品的需要，其工艺技术的选择，既要结合不同气化工艺产出的粗煤气的特点，也要考虑到后续装置及下游产品的要求。 各种气化工艺产出的粗煤气的组成相差较大，即便针对下游同一产品，与不同气化工艺配套的变换工艺技术也不尽相同。变换工艺的选择，除了应适应粗煤气组成及满足产品要求以外，还应考虑安全及节能等问题。安全方面，重点应避免变换炉的超温；节能方面，重点应减少蒸汽用量及有效利用余热。根据目前大中型厂的变换工艺在整个净化工艺中的配置情况来看，变换使用的催化剂和热回收方式是关键，它决定了变换工艺的流程配置及工艺先进性。 1 煤气化技术 煤气化技术的采用起始于18世纪末，现在已经开发了许多不同的技术。这些技术最重要的特征是氧化剂与煤颗粒接触的方式，它决定了给料方式、煤粒大小以及煤在气化炉中停留的时间。根据氧化剂与煤颗粒相对流动的方式，气化炉一般分为3种类型：（1）逆流——移动床或固定床，如UGI、Lurgi；（2）并逆流——流化床或沸腾床，如温克勒、HTW、恩德炉和灰熔聚炉；（3）并流——气流床、喷流床、夹带床，如KT、Texaco、Shell、GSP炉。UGI气化炉是最老的气化炉，这种气化技术国外早已淘汰，但在我国煤气化工艺中仍占主要地位。这种气化炉不仅技术相对落后，而且对煤种要求苛刻，只能气化优质白煤或焦炭，粒度要求在 25~75mm。而煤在开采运输中的破碎，使成块率( 25mm)只有65 % 左右，不能入炉的碎煤只能用作民用燃料或制成煤球，仅原料煤一项，就使合成氨或甲醇的成本达1000元／t以上。为摆脱相对落后的技术，真正实现按市场经济规律运作，我国各煤化工企业都在寻求新的煤气化工艺以对原料路线进行改造，即引进或开发以粉煤进料并适合储量大、分布广的烟煤和褐煤气化的工艺。自20世纪90年代以来，各种新型煤气化装置如同雨后春笋般在中国大地上出现。德士古、壳牌、GSP、WHG等新型先进的气化技术的出现，除了具有节能、环保、能量转化效率高等优点外，也带来了对下游变换工艺更高的要求和挑战。 1.1 不同煤气化工艺产出粗煤气的特点 1.1.1 Lurgi气化生产粗煤气特点 Lurgi气化炉出口合成气中CH4的含量高，随煤种不同，在5％～14％之间，与其他气化技术相比，其热值相对较高，比较适合用作工业燃料和城市煤气。如果要用于合成氨、甲醇等大宗化学品生产，就必须天然气蒸汽转化工艺或部分氧化工艺对CH4进行进一步的转化，整个工艺流程就显得冗长而复杂。当然，煤的间接液化过程是一个特例，因为在该过程中，合成反应器出口有约10％的CH4，因此，合成气中CH4的存在并不从根本上影响合成反应的进行。 由于气化温度不高，Lurgi气化炉出口合成气中含有大量的焦油，其合成气的净化流程比较复杂，焦油污水的处理也是非常大的