S h e l l 煤气化制甲醇项目中变换装置运行总结
作者/来源：樊 飞， 王峰 ， 高红兵， 钱海林 (河南龙字煤化工有限公司甲醇厂) 日期： 2009-11-17 点击率：1474
摘要 ： 本文介绍 了壳牌 S h e l l 粉煤气化制 甲醇项 目中的变换装 置运 行情况 ． 以及在运行 过程中出现的问题和解决方法。生产实践证明， 变换装置的技改解决了困扰装置高负荷运行的问题， 其成功经验值得向同类型厂家推广 。
关键词 ： S h e l l 粉煤 气化 ； 变换装置 ； 甲醇 ； 改造
河南龙宇煤化工有限公司( 简称龙宇煤化工) 年产 5 0 0 k t甲醇装置是国内首套采用壳牌 S h e l l 粉煤气化制甲醇的装置。其煤气净化装置分为变换装置和低温甲醇洗装置两部分 ： 第 一部分 为部分耐硫变换装置 ， 把气化装置送 出粗煤气 中一部分一氧化碳与水蒸汽反应生成 二氧化碳气体和氢气 ， 以降低粗煤气 中一氧化碳气体含量 ， 同时得到原料氢气 ； 第二部分是低温甲醇洗装置对变换气体进行脱硫 、 脱碳后 ， 送到甲醇合成装置。
1 变换装置设计思路
龙宇煤化工是目前国内外首套采用 S h e l l 粉煤气化制甲醇的大型生产装置， 粗煤气中的 C O含量高达 6 5％以上 。根据粗煤气 中 C O含量高的特点，变换装置采用宽温部分耐硫变换( 两台炉) 串联低温部分耐硫变换( 一 台炉) 工艺、 段问激冷流程 。该工艺流程的设计思路是 ： 第 1变换炉是按照反应动力学进行设计 ， 而第 2 、 3变换炉按照反应热力学进行设计 。最终通过调整进入 3台变换炉入 口的煤气量来实现 C O的部分变换 。其中一变炉和二变炉采用国外进口催化剂 K8—1 1 ， D y p o r 6 0 7做为保护剂 ； 第三变换炉采用国产催化剂 QD B一 0 4 ， QX B一0 1 做为保护剂。为有效防止 甲烷化副反应的发生 ， 整个工艺流程的水气 比较高 ， 第 1 、 2 、 3变换炉的设计水气比分别为 1．0 2 ， 0．5 2， 0．3 7 。
1．1 工艺流程简介
来自煤气化装置的粗煤气， 首先进人原料气分离器 S 1 5 1 0 1 ， 分离出夹带的水分 ； 然后进入原料气过滤器 S 1 5 1 0 2 ， 除去固体机械杂质。从原料气过滤器 S 1 5 1 0 2出来 的 粗煤气被分成 3股 ： 一股 ( 约3 5％) 进入煤气预热器 E l 5 1 0 1 ， 与来自第 3变换炉出口的变换气换热到 2 1 0℃， 再进入蒸汽混合器S 1 5 1 0 3 ， 与加入的 2 6 3℃蒸汽混合 ， 再进入煤气换热器 E1 5 1 0 2 ， 与来自第 1变换炉出口的气体换热到 2 6 0℃后 ， 进入第 1变换炉 R1 5 1 0 1进行变换反应 。
出第 l变换炉的变换气进入煤气换热器 E一1 5 1 0 2 换热后 ， 与来自 S 1 5 1 0 2的另一股粗煤气 ( 约 3 O％) 相混合 ， 进入 1 #淬冷过滤器 S 1 5 1 0 4 ， 气体经喷水降温后 ， 进入第 2变换炉 R1 5 1 0 2 进行变换反应 。第 2 变换炉出口的气体与粗煤气中剩余 3 5 的气体 ( 来自 S 1 5 1 0 2的第三股粗煤气 ) 混合后 ， 进入 2#淬 冷过滤器 S 1 5 1 0 5 ， 喷水降温后进人第 3变换炉R1 5 1 0 3发生变换反应 。第 3变换炉 R1 5 1 0 3出 口 的变换气进入煤气预热器 E l 5 1 0 1进行换热后， 依次经过各台换热器、 分离器进行降温 、 分离冷凝水后 ， ....
