亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        GSP粉煤氣化魯奇變換工藝優(yōu)化

        2021-03-09 05:52:30趙宏剛
        中國(guó)金屬通報(bào) 2021年22期
        關(guān)鍵詞:催化劑工藝

        趙宏剛

        (國(guó)家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)有限責(zé)任公司烯烴一分公司,寧夏 銀川 750411)

        GSP粉煤加壓氣化工藝由于原料煤使用范圍寬、碳轉(zhuǎn)化率高、耗氧量低、有效氣量高(CO+H2>94%)等特點(diǎn),近年來(lái)逐漸成為國(guó)內(nèi)許多煤化工裝置首選的氣化工藝,針對(duì)其粗煤氣中高CO(66%~69%)的特點(diǎn),變換裝置采用德國(guó)魯奇公司的兩段絕熱變換工藝生產(chǎn),目的是將上游氣化裝置生產(chǎn)的粗煤氣轉(zhuǎn)變成滿(mǎn)足甲醇生產(chǎn)所需的H2/CO比例的合成氣,該工藝在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中暴露出許多問(wèn)題,制約裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行,通過(guò)對(duì)裝置運(yùn)行進(jìn)行研究采取合理的優(yōu)化措施,解決了相關(guān)問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了裝置安全、穩(wěn)定、低能耗運(yùn)行[1]。

        1 工藝簡(jiǎn)介

        來(lái)自GSP粉煤氣化工序的粗煤氣量約80萬(wàn)Nm3/h,工藝氣中CO含量較高(66%~69%),H2與CO組份比例約為0.3,而甲醇合成要求二者的比例大于2,工藝氣在鈷鉬系耐硫變換催化劑的作用下進(jìn)行寬溫耐硫變換,將生產(chǎn)的粗煤氣中部分CO轉(zhuǎn)換成H2,以改變?cè)蠚庵袣錃馀c一氧化碳的比例(2.05-2.15),從而滿(mǎn)足甲醇合成的需要。

        其變換反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:

        此反應(yīng)為可逆的放熱反應(yīng)。

        來(lái)自氣化裝置的粗合成氣先經(jīng)過(guò)保護(hù)罐,去除其中的氯化物等雜質(zhì),又經(jīng)換熱器被加熱后送入1#變換反應(yīng)器中,通過(guò)加入次高壓蒸汽或通過(guò)中壓鍋爐給水調(diào)整水氣比和溫度,在鈷鎳耐硫變換催化劑的作用下,部分CO與H2O反應(yīng)生成H2和CO2,約20%的合成氣通過(guò)旁路與1#反應(yīng)器出來(lái)的變換氣匯合進(jìn)入2#反應(yīng)器,通過(guò)加入中壓鍋爐給水調(diào)整水氣比和溫度,工藝氣在2#變換反應(yīng)器中進(jìn)一步發(fā)生變換反應(yīng),從而使H2/CO比達(dá)到要求比值。實(shí)際運(yùn)行進(jìn)入1#反應(yīng)器氣量約44.8萬(wàn)Nm3/h(濕基),占比總氣量約56%;1#反應(yīng)器副線氣量約16萬(wàn)Nm3/h(濕基),占比總氣量約20%,與1#反應(yīng)器出口工藝氣混合激冷后,加入中壓鍋爐給水降溫后進(jìn)入2#反應(yīng)器;再與第三股約19.2萬(wàn)Nm3/h(濕基),占總氣量24%的未變換粗合成氣混合進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)。由于變換反應(yīng)是放熱反應(yīng),為使合成氣達(dá)到進(jìn)入低溫甲醇洗的要求,需要將合成氣逐級(jí)冷卻并回收其中的熱量,出2#變換反應(yīng)器的變換后合成氣經(jīng)多級(jí)冷卻進(jìn)行相應(yīng)的多級(jí)分離,最終合成氣中的水分被分離出來(lái),收集到工藝?yán)淠汗拗?,再返回氣化單元作為洗滌水?/p>

        圖1 CO變換流程圖

        2 運(yùn)行存在問(wèn)題

        2.1 2#反應(yīng)器入口混合器本體出現(xiàn)裂紋、混合器內(nèi)件脫落

        2017年檢修發(fā)現(xiàn)變換裝置2#反應(yīng)器入口管線、彎頭、混合器本體及混合器錐段表面龜裂嚴(yán)重,裂紋深度最深達(dá)到20mm(原壁厚36mm),材質(zhì)失效,混合器內(nèi)件脫落。管理人員應(yīng)該針對(duì)裝置出現(xiàn)的重大安全隱患采取有效的臨時(shí)應(yīng)對(duì)措施:對(duì)混合器入口彎頭、混合器錐段進(jìn)行更換,對(duì)混合器本體裂紋進(jìn)行修復(fù),混合器外部增加防護(hù)罩,監(jiān)控運(yùn)行,但實(shí)際運(yùn)行工況未發(fā)生變化,有泄漏工藝氣的風(fēng)險(xiǎn),存在重大的安全隱患,并且1#反應(yīng)器至2#反應(yīng)器管線原設(shè)計(jì)選用304材質(zhì),存在材質(zhì)失效風(fēng)險(xiǎn)。

        2.2 裝置運(yùn)行可操作性差

        原設(shè)計(jì)1#反應(yīng)器前原料氣預(yù)熱器無(wú)冷副線,只有熱副線,催化劑前期、中期1#反應(yīng)器入口溫度控制較低(約210℃),熱副線只能將溫度最低控制在260℃,需要加入中鍋水對(duì)工藝氣進(jìn)行降溫,中鍋水的加入易造成催化劑粉化、板結(jié),加劇對(duì)1#反應(yīng)器上層催化劑的損壞,影響催化劑的使用壽命。

        可操作性差主要表現(xiàn)為:如果1#反應(yīng)器入口溫度發(fā)生變化,1#反應(yīng)器入口溫度變化會(huì)引起床層熱點(diǎn)溫度變化,致使2#反應(yīng)器入口溫度發(fā)生變化,2#反應(yīng)器入口溫度變化會(huì)引起床層熱點(diǎn)溫度變化,導(dǎo)致進(jìn)1#反應(yīng)器自產(chǎn)蒸汽量發(fā)生波動(dòng),又會(huì)導(dǎo)致1#反應(yīng)器入口溫度變化,如此惡性循環(huán),變換溫度難以控制,裝置開(kāi)車(chē)時(shí),1#反應(yīng)器床層熱點(diǎn)溫度能達(dá)到550℃(設(shè)計(jì)溫度520℃)[2,3]。

        2.3 開(kāi)工加熱器加熱能力過(guò)小

        開(kāi)工加熱器設(shè)計(jì)能力偏小,只能將反應(yīng)器床層溫度升高到約180℃,該溫度不能滿(mǎn)足開(kāi)車(chē)時(shí)催化劑的升溫要求,且升溫時(shí)間通常在36小時(shí)以上,反應(yīng)器導(dǎo)氣時(shí),由于床層溫度低于催化劑的起活溫度,需要加入大量的蒸汽提高床層溫度,導(dǎo)致部分催化劑板結(jié)、粉化,影響催化劑的使用壽命。

        2.4 裝置能耗高

        原有流程1#反應(yīng)器出口溫度約490℃,為控制2#反應(yīng)器入口溫度在340-350℃,補(bǔ)入中壓鍋爐給水約52t/h進(jìn)行控制溫度,余熱未有效利用,且中鍋水消耗量大。

        3 工藝優(yōu)化

        3.1 反應(yīng)器系統(tǒng)優(yōu)化

        針對(duì)2#反應(yīng)器入口管道及混合器材質(zhì)失效等運(yùn)行問(wèn)題,拆除2#反應(yīng)器入口混合器,不再加入中壓鍋爐水降溫,在1#反應(yīng)器出口增加一臺(tái)低壓蒸汽廢鍋,并增加工藝氣進(jìn)低壓蒸汽廢鍋的主路和旁路管線,工藝氣進(jìn)低壓蒸汽廢鍋主路和旁路管線上設(shè)置調(diào)節(jié)閥門(mén),來(lái)控制2#反應(yīng)器入口溫度,更換1#反應(yīng)器出口至2#反應(yīng)器入口管線(將原有管道材質(zhì)從304更換為15CrMo),防止氯離子腐蝕,解決2#反應(yīng)器入口管線、彎頭、混合器材質(zhì)龜裂的安全隱患。

        圖2 1#反應(yīng)器工作圖

        圖3 2#反應(yīng)器工作圖

        反應(yīng)器系統(tǒng)優(yōu)化后,副產(chǎn)物為1.2MPa低壓飽和蒸汽約70t/h(AB兩個(gè)系列),1#反應(yīng)器出口至2#反應(yīng)器入口增加廢鍋后,2#反應(yīng)器入口停止向中壓鍋爐給水降溫的操作,避免了2#反應(yīng)器工藝氣帶水造成催化劑板結(jié)、粉化,2#反應(yīng)器入口溫度控制方式簡(jiǎn)單可靠,優(yōu)化后2#反應(yīng)器入口溫度控制在約309℃,相比改造前溫度降低約30℃,且節(jié)約中壓鍋爐給水53t/h,裝置運(yùn)行穩(wěn)定性、可操作性明顯提高,且裝置能耗降低。

        3.2 氣量分配優(yōu)化

        將進(jìn)入1#反應(yīng)器氣量降低至約40萬(wàn)Nm3/h(濕基),占比總氣量約50%,進(jìn)入1#反應(yīng)器反應(yīng),將1#反應(yīng)器副線氣量約32萬(wàn)Nm3/h(濕基),占比總氣量約40%,增加小副線工藝氣量,提高2#反應(yīng)器入口水氣比,將第三股約10萬(wàn)Nm3/h(濕基),占總氣量12.5%的未變換粗合成氣混合進(jìn)入后續(xù)廢鍋進(jìn)一步回收熱量,最后經(jīng)冷卻后送往下游低溫甲醇洗單元。

        3.3 原料氣預(yù)熱器系統(tǒng)改造

        在原料氣預(yù)熱器冷側(cè)增加冷副線調(diào)節(jié)閥門(mén),并在冷側(cè)入口工藝氣管道上設(shè)置調(diào)節(jié)閥,便于操作,以便控制1#反應(yīng)器入口溫度,穩(wěn)定反應(yīng)器床層溫度,同時(shí)平衡冷側(cè)設(shè)備壓降,降低合成氣-變換氣換熱器管程膨脹節(jié)壓差,有利于換熱器運(yùn)行。在原料氣預(yù)熱器冷側(cè)增加冷副線調(diào)節(jié)閥門(mén),在冷側(cè)入口工藝氣管道上設(shè)置調(diào)節(jié)閥門(mén)后可對(duì)保護(hù)罐出口溫度有效控制。優(yōu)化后保護(hù)罐出口溫度根據(jù)催化劑活性靈活調(diào)整,操作彈性大,1#反應(yīng)器入口中鍋水減少約6t/h,減少中鍋水加入對(duì)催化的板結(jié)、粉化,同時(shí)可對(duì)管殼程壓差有效控制在600kPa以?xún)?nèi),避免因管殼程壓差高導(dǎo)致設(shè)備損壞。

        3.4 開(kāi)工加熱器系統(tǒng)改造

        針對(duì)開(kāi)工加熱器設(shè)計(jì)加熱能力小、催化劑升溫時(shí)間長(zhǎng),影響催化劑使用壽命等問(wèn)題,在現(xiàn)有開(kāi)工加熱器南側(cè)增加了一臺(tái)開(kāi)工加熱器,新增開(kāi)工加熱器設(shè)計(jì)壓力殼程5.72MPa,管程4.4MPa,換熱面積97.2m2,設(shè)計(jì)溫度殼程475℃,管程270℃。換熱器管材質(zhì)選用15CrMo,殼程材質(zhì)15CrMoR和Q345R。增加一臺(tái)開(kāi)工加熱器明顯減少了催化劑的升溫時(shí)間,且溫度相比之前較高,改造后反應(yīng)器床層溫度提高至209℃只用了21小時(shí),較之前少用14小時(shí),且溫度可繼續(xù)升至216℃,有利于催化劑活性保持。

        4 工藝優(yōu)化后運(yùn)行效果

        (1)1#反應(yīng)器出口至2#反應(yīng)器入口增加廢鍋并更換管線材質(zhì)后,避免中壓鍋爐給水加入降溫造成管線龜裂,防止氯離子腐蝕,消除了安全隱患,同時(shí)避免工藝氣帶水造成催化劑板結(jié)、粉化。

        (2)在原料氣預(yù)熱器冷側(cè)增加冷副線后,保護(hù)罐出口溫度可根據(jù)催化劑前期活性,有效控制在要求范圍內(nèi),操作彈性大,同時(shí)可有效將管殼程壓差控制小于600kPa以?xún)?nèi),避免了管殼程壓差高導(dǎo)致設(shè)備損壞。

        (3)增加一臺(tái)開(kāi)工加熱器明顯減少了催化劑的升溫時(shí)間,且溫度相比之前較高約30℃,有利于催化劑活性保持。

        (4)變換系統(tǒng)優(yōu)化后,副產(chǎn)1.2MPa飽和蒸汽約70t/h,同時(shí)節(jié)約中壓鍋爐給水約53t/h,有利于全廠蒸汽平衡。

        5 總結(jié)

        GSP粉煤氣化技術(shù)的首次工業(yè)應(yīng)用,運(yùn)行后存在諸多問(wèn)題,針對(duì)其粗煤氣中高CO特點(diǎn),變換系統(tǒng)進(jìn)行了工藝優(yōu)化及操作調(diào)整,解決了2#反應(yīng)器入口管線及混合器材質(zhì)易失效、裝置可操作性差、延長(zhǎng)2#反應(yīng)器催化器使用周期等相關(guān)問(wèn)題,通過(guò)工藝優(yōu)化后的裝置能耗降低明顯,增加自產(chǎn)蒸汽和節(jié)約中壓鍋爐給水折合經(jīng)濟(jì)效益約4200萬(wàn)元/年,實(shí)現(xiàn)了裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行。

        猜你喜歡
        催化劑工藝
        轉(zhuǎn)爐高效復(fù)合吹煉工藝的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用
        山東冶金(2019年6期)2020-01-06 07:45:54
        5-氯-1-茚酮合成工藝改進(jìn)
        直接轉(zhuǎn)化CO2和H2為甲醇的新催化劑
        鋁鎳加氫催化劑在BDO裝置運(yùn)行周期的探討
        新型釩基催化劑催化降解氣相二噁英
        掌握情欲催化劑
        Coco薇(2016年2期)2016-03-22 02:45:06
        V2O5-WO3/TiO2脫硝催化劑回收研究進(jìn)展
        一段鋅氧壓浸出與焙燒浸出工藝的比較
        FINEX工藝與高爐工藝的比較
        新疆鋼鐵(2015年3期)2015-11-08 01:59:52
        復(fù)合固體超強(qiáng)酸/Fe2O3/AI2O3/ZnO/ZrO2催化劑的制備及其催化性能
        久久精品无码一区二区三区不卡| 日本成本人片视频免费| 无遮挡呻吟娇喘视频免费播放| 玩两个丰满老熟女| 亚洲电影一区二区| 亚洲最大不卡av网站| 天天做天天爱夜夜爽毛片毛片| 免费国产黄网站在线观看 | 国产亚州精品女人久久久久久 | 日产无人区一线二线三线新版| 亚洲另在线日韩综合色| 亚洲一区二区日韩在线| 午夜视频在线观看视频在线播放| 亚洲国产午夜精品理论片在线播放| 亚洲无毛片| 人妻免费黄色片手机版| 国产精华液一区二区三区| 国产精品无码久久久久| 亚洲AV永久天堂在线观看| 国产女主播在线免费看| 国产成人精品免费视频大全软件| 搡老熟女老女人一区二区| 久久99久久99精品免观看女同| 中文字幕人妻互换激情| 国产后入清纯学生妹| 国产精品户露av在线户外直播| 黑人一区二区三区在线| 一区二区三区四区草逼福利视频| 国产色在线 | 亚洲| 国产精品理人伦国色天香一区二区 | 久久夜色国产精品噜噜亚洲av| 色拍自拍亚洲综合图区| 国产精品一区二区韩国AV| 国产女主播大秀在线观看| 国产乱人无码伦av在线a| 人妻aⅴ无码一区二区三区 | 亚洲人成人影院在线观看| 免费高清视频在线观看视频| 久久久精品人妻一区二区三区妖精| 48沈阳熟女高潮嗷嗷叫| 无码一区二区三区在线在看|