S h e l l 粉煤气化一氧化碳变换工艺的选择
作者/来源：徐邦浩(中国石化集团宁渡工程公司 3 1 5 8 0 1 ) 日期： 2010-01-20 点击率：1553
摘要 变换工艺不仅与变换催化剂的性能密切相关， 而且与合成氨厂采用的制气原料、 制气工艺、 后续净化工艺密不可分。笔者对采用S h e l l 粉煤气化工艺的中型和大型合成氨企业， 就一氧化碳变换工艺的选择进行了分析。
关键词 变换 工艺 分析 S h e ll粉煤气化
随着新型变换催化剂的开发成功及变换催化剂性能的不断改进， 变换工艺也得到了不断改进和创新。变换工艺不仅与变换催化剂的性能密切相关， 而且与合成氨企业采用的制气原料、 制气工艺、 后续净化工艺等密不可分。针对同一种原料， 由于各企业现有公用工程情况的不同， 采用具体的变换流程也不同。本文对采用 S h e l l 粉煤气化工艺的中型和大型合成氨企业， 即柳州化肥厂及洞庭氮肥厂合成氨改造工程中一氧化碳变换工艺进行分析。
l 柳化一氧化碳变换工艺流程的选择
柳州化肥厂是国内中型化肥企业比较典型的代表， 其合成氨装置是由多套小型装置构成。随着合成氨产量不断增加， 中压蒸汽用量也不断增加， 中压蒸汽供应一直较为紧张， 而供给工艺用汽的蒸汽锅炉系统却已经过了多次改造。因此， 在变换系统的流程组织中宜采用节省蒸汽的工艺流程。
1．1 无饱和热水塔流程的确定
组织流程前分别按照有饱和热水塔流程和无饱和热水塔流程进行了计算， 2种流程详见图 l 、 图2 。由于2种流程中各段变换炉人口工艺条件均相同， 各段变换炉人口温度、 水气比、 催化剂的保证温距等工艺条件作为计算基准进行流程模拟， 2种流程计算出的变换界区出口干基 C O含量均为0．6 5 ％。
结合流程图可以看出：
( 1 ) 采用有饱和热水塔流程的变换工序， 其各段合计丰 F 充蒸汽 3 6．1 t／h ， 补充锅炉水或工艺冷凝液 3 1．3 t／h ； 无饱和热水塔流程需补充蒸汽3 9．7 t／h ， 补充锅炉水或工艺冷凝液3 O．8 t／h。
( 2 ) 与无饱和热水塔流程比较， 有饱和热水塔流程需增加的设备为2 座塔( 饱和塔、 热水塔) 和4台泵( 饱和塔底泵、 热水塔底泵) 。
( 3 ) 按照耐硫变换 +低温甲醇洗流程进行蒸汽平衡计算， 2种流程变换后的低温余热在满足低温甲醇洗再生塔再沸器的热量、 新增脱盐水的余热后， 出口工艺气尚有 1 9．6 4 6×l 0^6k J／h的热量出界区的最终水冷器热负荷， 有饱和热水塔流程为3 1．7 4 3×l 0^6k J／h ， 无饱和热水塔流程为4 1．3 5 3×l 0^6 k J／h 。对于低位能热量的利用， 还需进一步优化。
综上所述， 与无饱和热水塔流程相比， 采用有饱和热水塔流程时可节省蒸汽约 3．6 t／h ， 节省循环水约2 3 0 t／h ( 如果有脱盐水需要预热， 则不用循环水) ， 降低了日常操作费用， 但必须增加饱和塔、 热水塔、 饱和塔塔底泵、 热水塔塔底泵等设备，设备材质均为不锈钢， 设备费用、 安装费用合计约为 l 2 0 0万元。....
