据敦先公司总经理王庆新介绍,变换反应是一个强放热反应,初期主要受动力学控制、末期主要受热力学控制,为保证变换反应速率及催化剂的使用安全,必须及时将变换反应热移出催化剂床层。传统的变换工艺均采用多段绝热+多段冷激或间接换热的方式移去反应热,存在诸多问题,无法满足现代煤化工需求。特别是当CO>30%时,绝热反应器就要分段更多,因此系统流程长、设备多、投资大、操作难度也较大,同时极易发生超温甚至烧毁催化剂。而且分为多段反应后,变换热能回收分散,利用率也降低。
可控移热变换工艺适用于CO含量>30%的工况。该工艺巧妙利用了水相变时要大量吸热的特点,在变换反应器内置多组水管束,既实现了及时移走变换反应热的目的,又可集中变换反应、集中回收变换反应热,副产高品位蒸汽,且操作简便,有效解决了催化剂床层易超温的问题,是一个节能、增效、投资省的节能新工艺。
同时,可控移热变换工艺还使变换工段的操作更简捷方便,即只需控制汽包内的蒸汽压力即可控制变换炉内的反应温度,控制蒸汽加入量即可控制变换炉出口的CO含量,从而使变换工段运行更稳定、可靠,特别适合于现代大型煤化工的建设需要,可降低其变换工段投资30%以上。
据了解,安徽昊源化工集团有限公司36·60项目二期工程采用了新型节能深度转化可控移热变换工艺。该装置
考核结果显示,装置合成氨平均日产量632.64 t,生产负荷为105.4%,各项指标均达到或优于设计的预期指标。可控移热变换反应器设计科学、合理,有效保证了催化剂的使用安全,不会出现过热现象,使催化剂处于最佳运行工况区间,利用率高,有利于延长催化剂的使用寿命。