潘迪东
（安阳盈德气体有限公司，河南 滑县456400）
［摘 要］安阳盈德气体有限公司气化系统采用华东理工大学开发的4.2 MPa四喷嘴水煤浆加压气化工艺，变换系统采用中串低变换工艺，其低变炉（第三变换炉）采用昌邑凯特新材料有限公司生产的KC-102型（钴钼系）耐硫变换催化剂，该低变催化剂自2013年5月装置原始开车以来运行时间已超过7 a。简介KC-102型耐硫变换催化剂的物化性能，总结KC-102型耐硫变换催化剂的运行情况，梳理其典型运行数据，得出该低变催化剂低温活性好、稳定性优异、使用寿命长的结论；并总结了低变催化剂运行过程中保护其活性和延长其使用寿命的经验。
［关键词］变换系统；低变炉；KC-102型耐硫变换催化剂；使用寿命；运行情况；性能评价；经验总结
［中图分类号］TQ113.26+4.2 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2021）04-0021-04
0 引 言
安阳盈德气体有限公司（简称安阳盈德）位于河南省安阳市滑县化工产业集聚区内，其工业气体装置气化系统采用华东理工大学开发的4.2 MPa四喷嘴水煤浆加压气化工艺，粗合成气产量为150 000 m3/h，变换系统采用中串低变换工艺，粗合成气经第一变换炉、第二变换炉、第三变换炉（即低变炉，采用昌邑凯特新材料有限公司生产的KC-102型耐硫变换催化剂）变换合格后进入低温甲醇洗系统，最终得到的净化气作为安阳中盈化肥有限公司500 kt/a氨合成系统（配套800 kt/a尿素装置）的原料。
安阳盈德工业气体装置于2013年5月27日投料运行，在此后长达7 a多的高负荷运行中，KC-102型耐硫变换催化剂活性优异，长周期运行稳定性良好，为安阳盈德生产任务的完成打下了良好的基础。以下就本炉KC-102型耐硫变换催化剂的应用情况进行介绍，并总结低变催化剂活性保护及延长其使用寿命的经验。
1 变换系统工艺流程简述
安阳盈德变换系统的主要任务是将气化系统产生的粗合成气中的CO和H2O变换成CO2及H2，调节工艺气的氢碳比，使其满足氨合成系统对变换气的气质要求；其中，低变炉的主要作用是将经第二变换炉变换后剩余的CO在低温、低水气比条件下全部变换成H2，换言之，低变催化剂性能的好坏直接影响着整套装置的高负荷、优质运行。
来自气化系统设计温度221 ℃、设计压力4.50 MPa（A）、设计水气比1.49的粗合成气，进入水煤气分离器（V2101）分离夹带的水分后，经工艺气预热器（E2101）预热至约245 ℃进入煤气过滤器（V2102），除去工艺气中的灰分后进入第一变换炉（R2101）进行变换反应；离开第一变换炉（R2101）的高温变换气，经换热器降温至260 ℃左右后进入第二变换炉（R2102）继续进行变换反应；离开第二变换炉（R2102）的变换气，经换热冷却至215 ℃左右后进入第三变换炉（R2103）［设计第三变换炉（即低变炉）入口工艺气温度215～230 ℃、水气比0.79］进行最终的变换反应，工艺气变换合格并经一系列换热器后进入低温甲醇洗系统。
2 KC-102型耐硫变换催化剂的物化性能
KC-102型耐硫变换催化剂是以钴盐、钼盐和氧化铝、氧化镁等为原料，经混捏、干燥、捏合、成型、焙烧和浸渍等工艺过程制造的以氧化钴、三氧化钼为活性组分的CO低温耐硫变换催化剂。其使用温度为180～480 ℃、压力为1.0～5.0 MPa、空速为1 000～6 500 h-1（干气）、汽气比（摩尔比）为0.1～1.0，工艺气中的硫含量≥0.005%（体积分数），已在国内多套大型煤化工装置上成功应用，应用情况表明，其性能可靠，活性组分利用率高，催化剂的强度、使用寿命、活性及稳定性总体上优于国内外同类产品。KC-102型耐硫变换催化剂物化性能见表1。
3 低变催化剂的运行情况及性能评价
3.1 低变催化剂的运行情况
更多内容详见《中氮肥》2021年第4期