新型耐硫变换催化剂的工业侧线试验与工业应用
蒋荣龙
（兖矿鲁南化工有限公司，山东 滕州 277500）
［摘 要］对福州大学化肥催化剂国家工程研究中心开发的高性能SFB系列高压耐硫变换催化剂开展工业侧线试验，并在兖矿鲁南化工有限公司变换工段开展了为期3个月的工业应用。工业侧线试验及工业应用结果表明，新型SFB系列高压耐硫变换催化剂具有活性高、抗水合能力强、耐冲击能力强、强度高等优良性能。
［关键词］SFB系列高压耐硫变换催化剂；工业侧线试验；性能指标分析；工业应用
［中图分类号］ TQ113.26+4.2 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2018）02-0042-04
0 引 言
如今，CO变换催化剂在合成氨、甲醇、制氢和城市煤气工业生产中得到了广泛应用。在合成氨生产中，CO变换反应的作用主要有两点：一是将原料气中的CO变换成CO2，避免氨合成过程中铁催化剂中毒；二是CO与原料气中多余的水蒸气反应生成等体积的H2，从而增加合成氨的产量。因此，提高变换效率、改进催化剂性能是催化剂研究的主要任务，尤其是对催化剂配方的研究更是如此。以下对福州大学化肥催化剂国家工程研究中心开发的新型耐硫变换催化剂——SFB系列高压耐硫变换催化剂开展的工业侧线试验及工业中试应用情况进行介绍。
1 中试概况
在兖矿鲁南化工有限公司变换工段开展适用于煤制气变换用的高浓度CO、高水气比、高压力、高效转化（四高）新型CO耐硫变换催化剂工业侧线试验和工业中试应用，SFB系列高压耐硫变换催化剂装填量为1.5 m3。
兖矿鲁南化工有限公司合成氨原料气变换工序工艺流程：气化工序送来的3.80 MPa、214 ℃、汽气比（亦称水气比）1.40的水煤气经煤气水分离器（V6201）分离掉水及煤尘后进入中温换热器［E6201(Ⅰ)］，温度升高至250 ℃后进入第一中温变换炉（R6201）；第一中温变换炉分上、下两段，炉内装有两段耐硫变换催化剂，段间配有煤气激冷管线调温，第一中温变换炉（R6201）出口气体CO含量≤5.0%（干基）、温度约435 ℃；出第一中温变换炉的气体经甲烷化加热器［E6201(Ⅱ)］、中温换热器［E6201(Ⅰ)］后进入第一中变废热锅炉（E6202）副产2.5 MPa中压蒸汽，中变气温度降至260 ℃，之后进入淬冷器（V6202），被管网来的高压锅炉水淬冷至240 ℃，然后进入第二中温变换炉（R6202）；第二中温变换炉（R6202）装有两段耐硫变换催化剂，中变气经变换后出口气中CO含量≤1.0%（干基）、温度约260 ℃，进入第二中变废热锅炉（E6203）副产1.3 MPa中压蒸汽，变换气温度降至214 ℃，然后进入低温变换炉（R6203）；低温变换炉装有两段耐硫变换催化剂，经变换后出口气中CO含量≤0.5%（干基）、温度约217 ℃。
为进一步节省工业侧线试验的投资，利用第一中温变换炉（R6201）入口放空阀短节进行配管，中试变换炉与原有第一中温变换炉（R6201）并联运行，共用入口自调阀组和温度调节系统，中试变换炉出口气相与第一中温变换炉（R6201）和第二中温变换炉（R6202）出口气相汇合后进入第二中变废热锅炉（E6203）。
按照工业侧线试验方案，2015年10月现场开始土建及配管，2015年11月1日中试变换炉内耐硫变换催化剂开始升温硫化，11月17日工业侧线试验装置接气，开始进行工业中试；2016年2月17日，在中试变换炉运行1 000 h后向炉内加水进行破坏性试验，以测试催化剂抗水合性能，并观察卸出的催化剂是否结块。
更多内容详见《中氮肥》2018年第2期