【JST-023】变换工艺一对一求助、答疑办公室

junjie310 发表于 2014-3-19 08:57
大哥，小弟第一次接触气化装置，想咨询几个问题。1、汽化炉的飞灰从产品气体中如何分离出来，然后经过什么设 ...

这位海友首先这里是变换工艺答疑办公室，你问的是气化和锅炉的问题，超出范围了。鉴于你的问题，我尽量回答，不妥之处，请谅解。
1、气 化 反 应 生 成 的 粗 煤 气 及 少 量 的 其 它 物 质（ 包括氯化物、硫化物、氮气、氩气及甲烷等）、液态熔渣及细灰颗粒。这些物质出气化炉燃烧室，沿下降管进入激冷室水浴。熔渣在水中淬冷固化，并沉入气化炉底部水浴。粗煤气与水直接接触进行冷却， 大部分细灰留在水中。
2、沉 积 在 气 化 炉 激 冷 室 底 部 的 粗 渣及其它固体颗粒，通过循环水流的循环作用带入锁斗。由锁斗系统定期自动排放。大的渣块经破渣机进行破碎。从气化炉排出的大部分灰渣沉降在锁斗底部。
3、锅炉的排渣经排渣管排入冷渣器冷却后，进入刮板运输机，由刮板运输机送入渣仓。

变换炉有内保温有什么好处？

3048622 发表于 2014-3-19 09:51
变换炉有内保温有什么好处？

1、可以降低变换炉的材质。对变换炉起保护作用。
2、在停车期间可以更长时间地维持变换炉床层的温度，避免短时间停车还需要重新升温。缩短开车时间。
3、不足之处是变换炉的体积会增大，浪费了一些变换炉的容积。

654262293 发表于 2014-3-19 09:35
这位海友首先这里是变换工艺答疑办公室，你问的是气化问题，超出范围了。鉴于你的问题，我尽量回答，不妥 ...

非常感谢！！！！

请教一个变换工艺选择问题

原料气是黄磷尾气，有80的CO，15的H2，含硫 磷 均在500-1000ppm 主要是无机硫 无机磷
所需的产品气要求硫磷1个ppm以下 产品气的组成为 20%的CO 80% H2

现在有两个方案选择 1. 耐硫变换 先将尾气净化 湿法脱硫磷 进变换，根据硫含量考虑补充硫 ，最后再湿法脱硫+干法脱硫
2. Cu系催化剂，先将尾气净化 湿法脱硫磷+干法脱硫磷 1个ppm以下 经过变换 + 变压吸附

请问这两个路线如何选择比较合适？
耐硫变换催化剂能否承受这么高的磷，如果尾气不经湿法脱硫磷直接进耐硫变 最后脱硫磷可以吗？能不能提供一下催化剂能够承受的最高杂质浓度？
如果选Cu催化剂，前面必须脱干净杂质，那么系统的投资和运行成本跟耐硫变相比，有优势吗？

问题很多，感谢你的答复。

mickeycxy 发表于 2014-3-19 16:07
请教一个变换工艺选择问题

原料气是黄磷尾气，有80的CO，15的H2，含硫 磷 均在500-1000ppm 主要是无机硫 ...

先说第一个方案：1、 耐硫变换 先将尾气净化 湿法脱硫磷 进变换，根据硫含量考虑补充硫 ，最后再湿法脱硫+干法脱硫。

存在的问题是：在脱磷的同时也脱了硫，这样在进行变换的时候选择耐硫变换，还需要往变换进口原料气中补充硫化氢，硫化氢的来源怎么考虑？此外还需要进一步采用湿法+干法脱硫。给人的感觉是先脱了硫，然后为了防止耐硫变换催化剂反硫化，再补充硫化氢，变换后再脱硫，好这样配置工艺流程很不合理。

建议你采用：先将尾气净化，即先湿法脱硫、脱磷+干法脱硫、脱磷至1ppm，然后采用中串低变换工艺（中温变换催化剂采用铁铬系变换催化剂，低温变换催化剂可以采用铜系变换催化剂），然后采用变压吸附脱碳。采用中串低变换工艺（中温变换催化剂采用铁铬系变换催化剂，低温变换催化剂可以采用铜系变换催化剂），就无需进行补充硫化氢，然后再脱硫了。

mickeycxy 发表于 2014-3-19 16:07
请教一个变换工艺选择问题

原料气是黄磷尾气，有80的CO，15的H2，含硫 磷 均在500-1000ppm 主要是无机硫 ...

再说第二个方案：2. Cu系催化剂，先将尾气净化 湿法脱硫磷+干法脱硫磷 1个ppm以下 经过变换 + 变压吸附

存在的问题是：变换催化剂选用问题，原料气中CO含量80%变换至20%，选用铜系变换催化剂显然是不合适的，铜系变换催化剂属于低温变换催化剂，其使用温区较窄，此处应该选用铁铬系变换催化剂+铜系变换催化剂或钴钼系变换催化剂，但是由于原料气中硫化氢含量的原因，显然不能选择钴钼系变换催化剂，因此选用中串低变换工艺（选用铁铬系变换催化剂+铜系变换催化剂 ）更为合适。

mickeycxy 发表于 2014-3-19 16:07
请教一个变换工艺选择问题

原料气是黄磷尾气，有80的CO，15的H2，含硫 磷 均在500-1000ppm 主要是无机硫 ...

耐硫变换催化剂能否承受这么高的磷，如果尾气不经湿法脱硫磷直接进耐硫变 最后脱硫磷可以吗？能不能提供一下催化剂能够承受的最高杂质浓度？6

尾气不经湿法脱硫磷直接进耐硫变、 最后脱硫磷，是不可以的。磷和砷一样对于耐硫变换催化剂是毒物，理论上进耐硫变换催化剂床层的原料气磷含量越低越好。至于催化剂能够承受的原料气最高磷含量无数据，那是个累计的过程，因此越低越好。

654262293 发表于 2014-3-19 21:21
先说第一个方案：1、 耐硫变换 先将尾气净化 湿法脱硫磷 进变换，根据硫含量考虑补充硫 ，最后再湿法脱硫 ...

谢谢

还有个问题 因为我尾气过来是低压的 我在想采用耐硫变会不会有个压力更有利的问题
因为涉及到压缩机位置 可能对工艺优化影响大

你说的串是在同一个反应器中装不同的催化剂 还是需要 装不同的反应器串联？如果只采用Cu催化剂，CO有什么问题吗？为什么需要串联一个Fe-Cr。有个前提条件是我的气量不大，一共不到15000Nm3/h气 （CO+H2）

湿法脱硫磷应该是压力越低越好？（吸收效果）

干法应该是压力越高越好？（反应器尺寸）

进变压吸附应该是6公斤就行。

mickeycxy 发表于 2014-3-20 11:00
谢谢

还有个问题 因为我尾气过来是低压的 我在想采用耐硫变会不会有个压力更有利的问题

还有个问题 因为我尾气过来是低压的 我在想采用耐硫变会不会有个压力更有利的问题 * v% K/ E- s; A4 v
因为涉及到压缩机位置 可能对工艺优化影响大?

首先明确的是建议不要选择耐硫变换，具体原因前面已经讲述了。变换的位置建议设在压缩机二段出口（0.8MPa）,目前0.8MPa的变换在小氮肥中使用很普遍。然后可以直接去变压吸附，这样的流程配置在小氮肥中也很多。

mickeycxy 发表于 2014-3-20 11:00
谢谢

还有个问题 因为我尾气过来是低压的 我在想采用耐硫变会不会有个压力更有利的问题

你说的串是在同一个反应器中装不同的催化剂 还是需要 装不同的反应器串联？如果只采用Cu催化剂，CO有什么问题吗？为什么需要串联一个Fe-Cr。有个前提条件是我的气量不大，一共不到15000Nm3/h气 （CO+H2）

因为变换反应每变换1%的CO，催化剂的温升会升高6-8度，你想你从80%变换至20%，温升多大呀，因此必须采用2个变换炉串联（或一个变换炉，分为2段），这样便于控制催化剂床层温度，防止催化剂床层超温。我记得铜系变换催化剂的使用温度范围是200-300度之间，因此第一段或第一变换炉采用铜系变换催化剂，其热点温度肯定要超过300度，因此采用铜系变换催化剂肯定是不合适的。采用铁铬系变换催化剂无需补充硫化氢（硫化氢是铁铬系变换催化剂的毒物，硫化氢含量越低越好），且其温度使用范围完全满足你的工艺要求。这与气量大小没有关系。

mickeycxy 发表于 2014-3-20 11:00
谢谢

还有个问题 因为我尾气过来是低压的 我在想采用耐硫变会不会有个压力更有利的问题

湿法脱硫磷应该是压力越低越好？（吸收效果）
0 V. ?. a- o$ D: ^0 X" }
干法应该是压力越高越好？（反应器尺寸）

湿法脱硫磷 放在压缩机之前应该是合理的，这里主要是考虑腐蚀的问题。目前常压湿法脱硫和0.8MPa的湿法脱硫在小氮肥中开得都很成功，后来许多小氮肥把0.8MPa的湿法脱硫 改为常压湿法脱硫，主要就是为了减小腐蚀。干法可以放在变换之前。

谢谢您的回答

我整理一下 常压尾气过来后 用水环泵抽进气柜缓冲 再用水环泵抽出来去湿法脱硫
然后进压缩机（出口8公斤） + 干法脱硫 + FeCr变换 + Cu变换 最后去变压吸附

刚才我说气量的原因 是想说 如果气量小 反应器是不是只考虑一个Cu就够了 绝热（或者是经过蒸汽发生器的）温升能不能控制在Cu催化剂承受范围之内？
有一个供应商给我提的方案是只选Cu催化剂

mickeycxy 发表于 2014-3-20 12:06
谢谢您的回答

我整理一下 常压尾气过来后 用水环泵抽进气柜缓冲 再用水环泵抽出来去湿法脱硫

刚才我说气量的原因 是想说 如果气量小 反应器是不是只考虑一个Cu就够了 绝热（或者是经过蒸汽发生器的）温升能不能控制在Cu催化剂承受范围之内？

不能，变换催化剂的温升就是每反应1%的CO 6-8度。气量小，只能是催化剂用量少，但是催化剂的温升是不变的，只有铜系变换催化剂是肯定不行的。

mickeycxy 发表于 2014-3-19 16:07
请教一个变换工艺选择问题

原料气是黄磷尾气，有80的CO，15的H2，含硫 磷 均在500-1000ppm 主要是无机硫 ...

关于磷对变换催化剂的危害：
磷酸盐对变换催化剂的毒害主要会覆盖表面。倘若含有 0.3%( 质量分 数)的磷，就足以使其外表面全部被酸盐所覆盖。可溶性的磷酸盐还会与变换催化剂发 生化学反应形成一种新的非溶性物象如类似 KAl 0.5F0.5P2O7结构的焦磷酸盐，从而破坏催 化剂的结构，造成催化剂的永久性中毒，活性急剧下降，寿命大大缩短。