摘 要：采用等温变换工艺，对原变换工段进行改造，使其能满足合成氨生产的需求。重点介绍项目背景、改造前后的工艺流程、新增设备及运行情况，剖析项目中存在的问题。
关键词：一氧化碳 等温变换 工艺流程 运行情况
2013年1月，阳煤丰喜集团临猗分公司(临猗公司)在实施100 kt/a的甲醇生产装置改造为100 kt/a合成氨的项目中，采用了先进的一氧化碳等温变换工艺。
1 改造思路
临猗公司原甲醇装置采用水煤浆气化，设计压力4.0 MPa。正常运行工况下，水煤气压力3.5MPa、温度209℃、汽气比为1.14、C0含量45％左右。
改造前，变换工段为甲醇生产服务，属于浅度变换。为了控制反应进行的深度，需要设置废热锅炉降低水煤气温度，以降低其中反应组分H20的含量(将汽气比由1.14降至0.351)，使变换系统出口CO含量严格控制在要求的17％～19％，变换系统仅配置1台变换炉，即可满足生产的要求。
改造后，变换工段为合成氨生产服务，需要对水煤气进行深度变换，要求变换系统出口C0含量越小越好，要求小于0.9％。因此，必须取消原系统人口的煤气废热锅炉，使进入变换系统的水煤气维持高汽气比(1.14)，有利于变换反应的进行，以满足变换深度。改造后，系统入口的湿气量由原来的65753 m3/h增加为104000 m3/h，气量增加为原来的1.58倍，因而原主工艺管道偏小，必须更换为较大管径的管道。
与传统绝热固定床变换工艺相比较，等温变换工艺具有诸多优点[1]：①等温变换炉床层温度低(260℃左右)，催化剂使用寿命长；②副产蒸汽压力等级高(2.5 MPa以上)；③床层温度基本恒定，波动范围小，工艺状况稳定，操作简单。因而，此次项目改造采用等温变换工艺，将原变换炉改为预变换炉，新增1台等温变换炉，以满足合成氨的生产要求。