原中秋，王軍喜

(山西陽(yáng)煤豐喜肥業(yè)〔集團(tuán)〕有限責(zé)任公司臨猗分公司 山西臨猗 044100)

雙汽包可控移熱變換裝置運(yùn)行總結(jié)

原中秋，王軍喜

(山西陽(yáng)煤豐喜肥業(yè)〔集團(tuán)〕有限責(zé)任公司臨猗分公司 山西臨猗 044100)

針對(duì)傳統(tǒng)變換工藝流程相對(duì)復(fù)雜、熱損失和蒸汽消耗高、設(shè)備多、露點(diǎn)腐蝕嚴(yán)重、投資大等問(wèn)題，采用雙汽包可控移熱變換技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的多套小型變換裝置進(jìn)行節(jié)能改造。改造實(shí)施后，噸氨能耗下降1 344.25 MJ(折標(biāo)煤45.78 kg)、運(yùn)行費(fèi)用降低55元，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

可控移熱變換爐；雙汽包；運(yùn)行總結(jié)

合成氨或制氫工業(yè)都需要將粗煤氣中的CO轉(zhuǎn)化成CO2和H2。在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，變換爐均采用絕熱反應(yīng)器，由于變換反應(yīng)屬于強(qiáng)放熱反應(yīng)，故變換工藝在流程設(shè)置上均采用多段絕熱反應(yīng)、間接換熱或噴水冷激的換熱方式，造成傳統(tǒng)變換工藝流程相對(duì)復(fù)雜、熱損失和蒸汽消耗高、設(shè)備多、露點(diǎn)腐蝕嚴(yán)重、投資大等一系列問(wèn)題。隨著近年來(lái)等溫變換(或稱可控移熱變換)工藝的逐漸成熟，則很好地解決了此類問(wèn)題?？煽匾茻嶙儞Q的基本原理是將移熱管束內(nèi)置于變換反應(yīng)器內(nèi)，通過(guò)移熱管束內(nèi)水吸收催化劑床層反應(yīng)熱量并以飽和蒸汽的方式移出催化劑床層，既可保持催化劑床層溫度可控、穩(wěn)定，又節(jié)省了相關(guān)換熱設(shè)備的投資、簡(jiǎn)化了工藝流程、降低了系統(tǒng)能耗。山西陽(yáng)煤豐喜肥業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司臨猗分公司(以下簡(jiǎn)稱臨猗分公司)采用南京敦先化工科技有限公司開(kāi)發(fā)的第4代雙汽包可控移熱變換技術(shù)對(duì)原有3套0.8 MPa傳統(tǒng)絕熱變換裝置進(jìn)行等量節(jié)能升級(jí)改造，新裝置于2016年2月上旬投入運(yùn)行，改造后噸氨壓縮機(jī)電耗下降55 kW·h、蒸汽耗下降200 kg左右、循環(huán)冷卻水消耗減少8 m3、能耗降低了1 344.25 MJ(折標(biāo)煤45.78 kg)，節(jié)能效果顯著。

1 項(xiàng)目背景

“十二五”末，臨猗分公司本著“盤活資產(chǎn)、節(jié)能降耗、有限發(fā)展、逐步實(shí)施”的原則，于2015年第1季度開(kāi)始對(duì)現(xiàn)有2#和3#系統(tǒng)的3套0.8 MPa傳統(tǒng)變換裝置進(jìn)行節(jié)能升級(jí)改造。2#和3#系統(tǒng)始建于20世紀(jì)八九十年代，以白煤為原料，采用常壓間歇固定層氣化技術(shù)制氣，通過(guò)多年技術(shù)改造，合成氨產(chǎn)能已擴(kuò)大至660 t/d。3套0.8 MPa變換裝置均采用多段絕熱+間接換熱或噴水冷激的傳統(tǒng)工藝，變換后的氣體噸氨增加了992.2 m3(標(biāo)態(tài))，造成壓縮機(jī)電耗增大；第1至第3段變換催化劑活性衰退后，大量的CO變換反應(yīng)后移至最后一級(jí)的平衡段，造成平衡段出口變換氣溫度和總水氣比高、蒸汽夾帶量大、系統(tǒng)阻力上升、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、低品位熱能多、冷卻水耗高。

2012年末，臨猗分公司投運(yùn)了1套等溫變換裝置，從實(shí)際運(yùn)行結(jié)果看，具有流程短、設(shè)備少、操作穩(wěn)定、運(yùn)行能耗低等諸多優(yōu)點(diǎn)。為此，經(jīng)充分調(diào)研，決定新建1套2.5 MPa等溫變換裝置以取代3套0.8 MPa變換裝置。

2 技術(shù)方案的選擇

從變換爐結(jié)構(gòu)、催化劑床層溫度設(shè)計(jì)、工藝流程設(shè)置、運(yùn)行能耗、工程投資等方面進(jìn)行綜合評(píng)判來(lái)選擇專利技術(shù)供應(yīng)商，最終采用南京敦先化工科技有限公司開(kāi)發(fā)的第4代雙汽包可控移熱變換技術(shù)。南京敦先化工科技有限公司提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)勢(shì)：

(1)DX- Ⅳ型雙汽包可控移熱變換爐催化劑框內(nèi)設(shè)置了中溫反應(yīng)區(qū)、次中溫?zé)崮芑厥諈^(qū)和低溫平衡區(qū)，埋入催化劑床層中的水移熱管束分為2組，分別副產(chǎn)2.5 MPa及1.0 MPa飽和蒸汽，1臺(tái)設(shè)備取代了傳統(tǒng)絕熱變換工藝中的二段變換爐、三段變換爐、四段變換爐及各段之間直接或間接移熱共5臺(tái)設(shè)備。

(2)DX- Ⅳ型雙汽包可控移熱變換爐催化劑框外部及內(nèi)部均設(shè)有絕熱層，絕熱層中不設(shè)置水移熱管束，有水移熱管束的催化劑區(qū)域采用非均布布管方式，副產(chǎn)2.5 MPa及1.0 MPa的蒸汽壓力均為恒定值，即可實(shí)現(xiàn)催化劑床層具有中溫反應(yīng)區(qū)、次中溫?zé)崮芑厥諈^(qū)和低溫平衡區(qū)，無(wú)需依靠通過(guò)提高蒸汽壓力來(lái)提高催化劑床層溫度，催化劑使用壽命可達(dá)8年以上。

圖1 DX- Ⅳ型雙汽包可控移熱變換爐結(jié)構(gòu)示意

(3)如圖1所示，DX- Ⅳ型雙汽包可控移熱變換爐由殼體和內(nèi)件組成，殼體與內(nèi)件各自獨(dú)立，內(nèi)件可單獨(dú)吊出。殼體由筒體、上封頭和下封頭組成，上封頭與筒體間采用法蘭連接，法蘭之間采用Ω密封，上、下封頭分別設(shè)有氣體進(jìn)、出口。內(nèi)件由高壓水移熱管束、低壓水移熱管束、氣體分布筒、氣體集氣筒、密封板、支撐座等部件組成，水移熱管束與進(jìn)、出水管之間采用管式聯(lián)箱結(jié)構(gòu)，管內(nèi)走水，管外裝填催化劑?？煽匾茻嶙儞Q爐下部設(shè)有催化劑自卸口，惰性物直接堆放在承壓容器下封頭內(nèi)部，催化劑堆放在惰性物之上，無(wú)需設(shè)置雙封頭。原料氣從可控移熱變換爐上部進(jìn)入后，經(jīng)側(cè)面徑向分布器進(jìn)入催化劑床層，然后沿著徑向(與水移熱管束互成90°)通過(guò)催化劑床層，在進(jìn)行變換反應(yīng)的同時(shí)與埋設(shè)在催化劑床層內(nèi)的水移熱管束換熱，再經(jīng)內(nèi)部集氣筒后由下部出可控移熱變換爐。來(lái)自汽包的不飽和水自下部進(jìn)水管進(jìn)入可控移熱變換爐，經(jīng)下部大環(huán)管、分配管分配至各水移熱管束與反應(yīng)氣體換熱，然后通過(guò)上環(huán)管收集后去汽包分離出蒸汽，分離出的水從汽包下部再次進(jìn)入可控移熱變換爐參與下一循環(huán)。

(4)另外設(shè)置1臺(tái)預(yù)變換爐，主要完成粗煤氣中O2，Cl-以及砷等有害物質(zhì)的脫除及部分CO變換反應(yīng)。流程中設(shè)置了噴水增濕器、除氧水加熱器、脫鹽水加熱器、末級(jí)換熱器等，對(duì)變換氣余熱實(shí)現(xiàn)階梯式回收。

(5)原始開(kāi)車時(shí)，催化劑可以單獨(dú)硫化，也可以循環(huán)硫化。正常開(kāi)車時(shí)，采用汽包與水移熱管束之間水路循環(huán)系統(tǒng)供給熱量，將催化劑床層溫度提升至200 ℃以上后送入粗煤氣，出變換系統(tǒng)的變換氣中φ(CO)<1.5%。后工序精制系統(tǒng)、氨合成系統(tǒng)開(kāi)車時(shí)需間斷補(bǔ)氫，此時(shí)變換裝置仍依靠汽包與水移熱管束之間水路循環(huán)系統(tǒng)供給熱量，將催化劑床層溫度提升至200 ℃以上，一旦粗煤氣送入，出變換系統(tǒng)的變換氣中φ(CO)<1.5%，滿足后續(xù)間斷補(bǔ)氫要求，完全可實(shí)現(xiàn)變換裝置對(duì)開(kāi)車時(shí)間的零影響，減少粗煤氣無(wú)效循環(huán)或放空，有效降低開(kāi)車費(fèi)用。

(6)變換系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力為2.5 MPa，實(shí)際運(yùn)行壓力在1.9～2.1 MPa，DX- Ⅳ型雙汽包可控移熱變換爐副產(chǎn)的2.5 MPa飽和蒸汽可直接添加至變換系統(tǒng)內(nèi)使用，以減少外供蒸汽消耗量；副產(chǎn)的1.0 MPa飽和蒸汽用于控制可控移熱變換爐出口變換氣溫度≤200 ℃，獲得同樣的CO轉(zhuǎn)化率所需的水氣比相對(duì)較低。末級(jí)換熱器出口變換氣溫度≤90 ℃，噸氨冷卻水耗≤5 m3。

3 方案實(shí)施

2#和3#系統(tǒng)的3套0.8 MPa變換裝置及配套的變脫裝置均設(shè)置在壓縮機(jī)二段出口，其中2#系統(tǒng)有1套變換裝置、3#系統(tǒng)有2套變換裝置，氣化、濕法脫硫、脫碳、原料氣精制、壓縮機(jī)等均為與之配套的單獨(dú)裝置，僅氨合成裝置為1套共用。新建的1套變換裝置設(shè)置在壓縮機(jī)三段出口，壓縮機(jī)三段輸送氣量將減少31 006.25 m3/h(標(biāo)態(tài))。在工程實(shí)施過(guò)程中需要考慮的事項(xiàng)較多，具體如下。

(1)將壓縮機(jī)各段進(jìn)口氣體組分、流量、壓力、溫度等參數(shù)提供給壓縮機(jī)供應(yīng)商，對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行核算。由于原壓縮機(jī)數(shù)量多、預(yù)留的余量大，將變換裝置置于壓縮機(jī)三段出口時(shí)，無(wú)需對(duì)壓縮機(jī)缸體進(jìn)行改造，只需將所有壓縮機(jī)一段進(jìn)口、二段出口、三段進(jìn)口、三段出口的粗煤氣總管匯集在一起及壓縮機(jī)四段進(jìn)口脫碳?xì)饪偣軈R集在一起即可，確保各臺(tái)壓縮機(jī)各段平衡。

(2)濕法脫硫?yàn)閱为?dú)裝置，無(wú)需改造，只需將壓縮機(jī)一段進(jìn)口粗煤氣總管匯集在一起即可。

(3)脫碳也為單獨(dú)裝置，需在脫碳裝置進(jìn)口管道上分別設(shè)置流量表及控制閥，根據(jù)各自脫碳能力來(lái)進(jìn)行變換氣的分配。

(4)結(jié)合本次變換系統(tǒng)改造，原料氣精制裝置整合為單套裝置。

(5)變換裝置為本次改造重點(diǎn)，具體實(shí)施如下：系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力2.5 MPa，日產(chǎn)氨750 t，即半水煤氣處理量為105 000 m3/h(標(biāo)態(tài))；預(yù)變換爐裝填19 m3除氧劑和28 m3鈷鉬系變換催化劑，可控移熱變換爐裝填108 m3鈷鉬系變換催化劑。

2015年10月實(shí)施安裝，2016年1月進(jìn)行調(diào)試、系統(tǒng)吹掃、氣密試壓，2016年2月初開(kāi)始升溫硫化、導(dǎo)氣并轉(zhuǎn)入輕負(fù)荷生產(chǎn)。

4 硫化、導(dǎo)氣、輕負(fù)荷生產(chǎn)及運(yùn)行

本次硫化是在不減產(chǎn)前提下進(jìn)行的，硫化的工藝氣來(lái)自原2#系統(tǒng)的變換系統(tǒng)出口氣，采用現(xiàn)場(chǎng)高點(diǎn)放空。由于新建變換裝置僅有預(yù)變爐及可控移熱變換爐2個(gè)催化劑床層，在原始硫化時(shí)，采用預(yù)變換爐與可控移熱變換爐串聯(lián)硫化方案，高空放空點(diǎn)設(shè)置在可控移熱變換爐出口管道上。

4.1 硫化

(1)粗煤氣中φ(O2)<0.5%。

(2)為使CS2的流量穩(wěn)定，N2壓力應(yīng)保持穩(wěn)定，當(dāng)鋼瓶N2壓力低于1.0 MPa時(shí)，及時(shí)更換。

(3)硫化過(guò)程中有水生成，須經(jīng)常排污。

(4)出口氣體中H2S含量每小時(shí)分析1次。

(5)硫化初期，每個(gè)催化劑床層入口溫度不得超過(guò)220 ℃，出口溫度不得低于170 ℃。

(6)預(yù)變換爐下部催化劑床層溫度達(dá)到60～100 ℃期間，打開(kāi)導(dǎo)淋閥進(jìn)行排污，且勤開(kāi)勤排。

(7)硫化初期每個(gè)催化劑床層熱點(diǎn)溫度不超過(guò)330 ℃并維持足夠長(zhǎng)時(shí)間，確保低溫穿透。

(8)預(yù)變換爐的硫化初期須注意低溫穿透與可控移熱變換爐升溫的協(xié)調(diào)問(wèn)題，即預(yù)變換爐H2S低溫穿透前，可控移熱變換爐出口溫度應(yīng)達(dá)到100 ℃以上。

(9)在硫化主期，CS2含量控制在60～100～160 L/h，確保每個(gè)催化劑床層各點(diǎn)溫度在400～430 ℃之間且保持2～4 h，此階段空速控制在100～300 h-1，出口氣體中H2S濃度每隔30 min分析1次，若連續(xù)2次分析出口氣中H2S濃度>20 g/m3(標(biāo)態(tài))，可判斷該段硫化主期結(jié)束。

(10)預(yù)變換爐處于硫化主期時(shí)，可控移熱變換爐進(jìn)入硫化初期；預(yù)變換爐硫化主期結(jié)束后，預(yù)變換爐進(jìn)行悶爐，可控移熱變換爐進(jìn)入硫化主期，步驟同預(yù)變換爐硫化。

(11)待可控移熱變換爐硫化結(jié)束以后，將預(yù)變換爐與可控移熱變換爐串聯(lián)，逐漸增大水煤氣通氣量進(jìn)行降溫、排硫，當(dāng)催化劑床層整體溫度降至320 ℃以下且分析出口氣中H2S濃度低于1.0 g/m3(標(biāo)態(tài))時(shí)，排硫結(jié)束。

本次硫化過(guò)程基本按照升溫硫化方案進(jìn)行，耗時(shí)約75 h。為了兼顧2#系統(tǒng)變換裝置的正常生產(chǎn)，采用一次放空硫化工藝，硫化空速約為185 h-1，故消耗CS221 t。

4.2 導(dǎo)氣、輕負(fù)荷生產(chǎn)

在置換排硫后，進(jìn)行倒換盲板和其他準(zhǔn)備工作，并對(duì)變換系統(tǒng)進(jìn)行充壓，同時(shí)利用電加熱器提升預(yù)變換爐催化劑床層溫度，利用汽包與水移熱管束之間水路循環(huán)系統(tǒng)供給熱量提升可控移熱變換爐催化劑床層溫度，在較短的時(shí)間內(nèi)使變換系統(tǒng)轉(zhuǎn)入輕負(fù)荷運(yùn)行期。輕負(fù)荷運(yùn)行24 h后，逐漸停運(yùn)3套0.8 MPa變換裝置，增大新建變換裝置氣量，在新老變換裝置切換時(shí)做到2#和3#系統(tǒng)不減量、不停車，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)平穩(wěn)切換。

4.3 運(yùn)行狀況

由于受化肥市場(chǎng)疲軟影響，新建變換裝置在80%負(fù)荷下運(yùn)行。目前，變換系統(tǒng)壓力2.0 MPa，系統(tǒng)阻力0.065 MPa，副產(chǎn)2.2 MPa飽和蒸汽(約12 t/h)直接加入變換系統(tǒng)，副產(chǎn)1.3 MPa飽和蒸汽(約4.5 t/h)外送?？煽匾茻嶙儞Q爐催化劑床層末端出口變換氣溫度約183 ℃，變換氣夾帶蒸汽<3.48%(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))，同圓周面平面溫差<5 ℃，變換系統(tǒng)出口變換氣中φ(CO)約2.5%，最后一級(jí)換熱器出口變換氣溫度<90 ℃。雙汽包可控移熱變換裝置部分運(yùn)行數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 雙汽包可控移熱變換裝置部分運(yùn)行數(shù)據(jù)

注：1)出系統(tǒng)變換氣中CO含量是根據(jù)聯(lián)醇裝置自熱運(yùn)行需要進(jìn)行調(diào)整，目前變換裝置運(yùn)行穩(wěn)定，日產(chǎn)總氨在575～590 t

5 雙汽包可控移熱變換裝置的優(yōu)勢(shì)

5.1 節(jié)能

與原3套0.8 MPa傳統(tǒng)變換裝置的運(yùn)行指標(biāo)相比，本次改造實(shí)現(xiàn)能耗四降：①變換系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力由0.8 MPa提高至2.5 MPa，壓縮機(jī)三段噸氨減少輸送氣量992.2 m3(標(biāo)態(tài))，噸氨電耗下降了55 kW·h；②第4代DX- Ⅳ型雙汽包可控移熱變換爐低壓水移熱管束副產(chǎn)蒸汽壓力≤1.0 MPa，出平衡段變換氣溫度<200 ℃，降低了總汽氣比，有效減少了蒸汽消耗量，在同樣CO總轉(zhuǎn)化率前提下，噸氨蒸汽消耗量下降了200 kg左右；③第4代DX- Ⅳ型雙汽包可控移熱變換爐高壓水移熱管束副產(chǎn)蒸汽壓力≥2.5 MPa，副產(chǎn)飽和蒸汽直接補(bǔ)充至變換系統(tǒng)使用，有效減少了外供蒸汽消耗量；④出平衡段變換氣夾帶蒸汽<3.48%(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))，溫度<200 ℃，且流程中通過(guò)除氧水回收變換氣余熱前移至噴水增濕器及汽包中，在同樣的脫鹽水用量前提下，噸氨變換冷卻水消耗量下降了8 m3。

5.2 高能多、低能少

最后一級(jí)換熱器出口變換氣溫度是衡量變換裝置低品位熱能多少的重要指標(biāo)。2.5 MPa傳統(tǒng)絕熱變換工藝最后一級(jí)換熱器出口變換氣溫度在120～130 ℃，變換氣中蒸汽物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)>5.0%，潛熱大、溫度低，難以回收利用，一直是困擾氮肥企業(yè)的難題。而DX- Ⅳ型可控移熱變換爐出口變換氣溫度僅約183 ℃，變換氣中蒸汽物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)<3.48%，最后一級(jí)換熱器出口變換氣溫度約為90 ℃，比傳統(tǒng)絕熱變換工藝降低33～40 ℃，DX- Ⅳ型可控移熱變換爐可將此部分熱量轉(zhuǎn)化為2.2 MPa及1.3 MPa飽和蒸汽，有效降低了脫鹽水用量。

5.3 運(yùn)行穩(wěn)定，催化劑使用壽命長(zhǎng)

DX- Ⅳ型可控移熱變換爐采用外設(shè)絕熱層、非均布布管、副產(chǎn)高壓和低壓2種飽和蒸汽等設(shè)計(jì)手段，很好地將催化劑床層溫度分布曲線由外至內(nèi)控制在208 ℃- 324 ℃- 224 ℃- 183 ℃等若干個(gè)同圓周面溫區(qū)，實(shí)現(xiàn)了中溫CO高速反應(yīng)、低溫平衡，控制催化劑床層溫度的蒸汽壓力基本為2.1～2.5 MPa及0.8～1.3 MPa。此種床層溫度設(shè)置及控制手段是等溫變換的技術(shù)提升，不僅操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、安全，而且確保寬溫區(qū)催化劑低溫至高溫區(qū)的活性被充分利用，有效延長(zhǎng)了催化劑使用壽命，單爐催化劑運(yùn)行周期至少比等溫催化劑床層延長(zhǎng)2年以上。

5.4 催化劑易自卸

臨猗分公司目前既有傳統(tǒng)絕熱變換裝置，又有等溫變換裝置，所用鈷鉬系催化劑載體有鎂鋁尖晶石和γ- Al2O3。無(wú)論是以鎂鋁尖晶石為載體還是以γ- Al2O3為載體的鈷鉬系催化劑，特別是含有堿金屬低溫活性促進(jìn)劑的鈷鉬系催化劑，在使用過(guò)程中均容易出現(xiàn)結(jié)塊、難以卸出的現(xiàn)象。DX- Ⅳ型可控移熱變換爐內(nèi)外設(shè)絕熱層，絕熱層內(nèi)不設(shè)置水移熱管束，有效避免了催化劑結(jié)塊后將管束“抱死”的現(xiàn)象；內(nèi)件無(wú)內(nèi)封頭，惰性瓷球直接堆放在承壓殼體內(nèi)部，催化劑堆放在惰性瓷球上，利于催化劑自卸；外筒與內(nèi)件為分開(kāi)式，內(nèi)件可單獨(dú)吊裝，一旦出現(xiàn)催化劑結(jié)塊較大而難以卸出時(shí)，可將內(nèi)件吊出單獨(dú)處理，有效避免因催化劑結(jié)塊后整臺(tái)設(shè)備報(bào)廢事故的發(fā)生。

5.5 投資低

1臺(tái)DX- Ⅳ型可控移熱變換爐取代了傳統(tǒng)絕熱變換工藝中的5臺(tái)設(shè)備，催化劑床層段的流程縮短了80%，同時(shí)節(jié)省了部分高溫管道、管件、控制閥門、儀表、保溫防腐等投資，實(shí)際工程投資比傳統(tǒng)絕熱變換工藝節(jié)省15%。

5.6 運(yùn)行費(fèi)用低

按本地煤價(jià)、電價(jià)、蒸汽價(jià)核算，僅節(jié)能方面噸氨運(yùn)行費(fèi)用可降低55元。傳統(tǒng)變換工藝開(kāi)車時(shí)，特別后工序氨合成系統(tǒng)催化劑還原或正常開(kāi)車需間斷補(bǔ)氫時(shí)，變換系統(tǒng)被迫間斷運(yùn)行，變換爐溫度波動(dòng)大，變換系統(tǒng)出口氣體中CO含量短時(shí)間內(nèi)難以合格，造成大量粗煤氣或變換氣放空、后工序精制系統(tǒng)氣體放空，每次開(kāi)車因變換氣體不合格就會(huì)造成幾十萬(wàn)元的直接經(jīng)濟(jì)損失?？煽匾茻嶙儞Q裝置采用汽包與水移熱管束之間水路循環(huán)系統(tǒng)供給熱量，將催化劑床層溫度提升至200 ℃以上后將粗煤氣送入變換爐，變換系統(tǒng)出口氣體中CO體積分?jǐn)?shù)迅速降至1.5%以下，可滿足后工序間斷補(bǔ)氫要求，減少粗煤氣無(wú)效循環(huán)或放空，有效降低開(kāi)車費(fèi)用。

6 結(jié)語(yǔ)

CO變換反應(yīng)屬于典型的氣固相催化反應(yīng)，由于絕熱床的結(jié)構(gòu)形式較簡(jiǎn)單，且氣體以活塞流通過(guò)催化劑床層，軸向返混小，氣體轉(zhuǎn)化率高，故CO變換長(zhǎng)期使用固定床絕熱反應(yīng)器。但在實(shí)際操作過(guò)程中，受化學(xué)平衡和催化劑活性溫度范圍的限制，單段絕熱反應(yīng)器效率不高，所以傳統(tǒng)工藝中通常使用多段絕熱床工藝，雖然能達(dá)到工藝指標(biāo)要求，但存在汽氣比較大、能耗高、操作復(fù)雜、設(shè)備投資大的缺陷。

DX- Ⅳ型雙汽包可控移熱變換爐催化劑框內(nèi)設(shè)置了中溫反應(yīng)區(qū)、次中溫?zé)崮芑厥諈^(qū)和低溫平衡區(qū)，埋入催化劑床層中的水移熱管束分為2組，分別副產(chǎn)2.5 MPa和1.0 MPa飽和蒸汽，具有節(jié)電、節(jié)蒸汽、節(jié)循環(huán)冷卻水、高品位熱能多、低品位熱能少、操作穩(wěn)定安全、運(yùn)行周期長(zhǎng)、催化劑易自卸、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，大幅降低了生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

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OperationSummaryofDoubleSteamDrumControllableHeatRemovalShiftUnit

YUAN Zhongqiu, WANG Junxi

(Linyi Branch of Shanxi Yangmei Fengxi Fertilizer Industry 〔Group〕 Co., Ltd., Linyi 044100, China)

In connection with problems of traditional shift conversion process such as relatively complicated process flow, high heat loss, high steam consumption, too much equipment，severe dew point corrosion, large investment etc., the double steam drum controllable heat removal shift technology is adopted to implement energy- saving transformation of existing several sets of small scale shift units. After the revamp, energy consumption per ton of ammonia decreases by 1 344.25 MJ, saving of standard coal is 45.78 kg, operating cost reduces by 55 yuan, better economic benefit has achieved.

controllable heat removal shift furnace; double steam drum; operation summary

原中秋(1973—)，男，高級(jí)工程師，山西陽(yáng)煤豐喜肥業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司臨猗分公司黨委書記、總經(jīng)理

TQ113.26+4.2

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