（安徽淮化集团有限公司，安徽 淮南232038）
［中图分类号］TQ 113.26+4［文献标识码］B ［文章编号］1004-9932(2013)
我公司改扩建项目“18·30”装置采用德士古水煤浆加压气化制原料气，中低低耐硫变换、NHD脱硫脱碳和甲烷化净化，托普索氨合成，斯那姆工艺制尿素流程。该装置于2000年10月成功投料开车，给公司带来了很好的经济效益，但由于净化装置第一变换炉的催化剂使用寿命短，严重制约了装置的长周期运行。变换工艺在设计时没有预变炉，装置开车后，由于德士古气化粗合成气带灰、带水严重，且水气比波动大，致使第一变换炉催化剂失活过快，第一变换炉出口CO含量高达9％（指标要求≤6％），催化剂使用周期仅2月。为此，2002年5月对变换工艺进行技术改造，增设了预变炉（R2100）及预变换热器（E2100）。
1 改后变换工艺流程
改后变换部分的主要工艺流程如图1。从德士古炉来的粗合成气首先进入煤气分离器(V2101)，分离掉冷凝水后的气体分3路进入预变炉(R2100)：一路经原设计的煤气加热器(E2101)换热，一路经新增加的预变换热器(E2100)换热，还有一路经原设计的煤气副线调整预变入口温度。从预变出来的变换气经预变换热器后进入第一变换炉（R2101）进行变换反应，出第一变换炉的变换气经一系列换热器后依次进入第二变换炉、第三变换炉进行进一步的变换反应，出第三变换炉后的气体经一系列换热器、分离器后，去脱硫工序。
2 催化剂的使用情况
2002年5月，预变炉第一炉装填某厂的耐硫催化剂（以下称之为A型催化剂），其中下层装填11 t催化剂，上层装填4.6 t载体，同时第一变换炉更换10 t QCS-01催化剂。刚开车时，预变炉出口CO含量仅4％，压差为30 kPa，但由于预变炉的CO变换率太高，致使第一变换炉入口温度达到370 ℃，严重影响了第一变换炉催化剂的使用寿命。由于在预变炉催化剂使用初期，第一变换炉催化剂在高温区工作，而随着预变炉催化剂活性的下降，第一变换炉的催化剂逐渐进入低温区工作，但此时第一变换炉的催化剂的低温活性已丧失，从而导致第一变换炉出口CO含量无法满足≤6％要求。A型催化剂初期活性较好，但稳定性较差，活性下降快，尤其在高水气比下操作，催化剂强度也差。该型号催化剂使用3月，预变炉出口CO含量由4％上升到34.92％，压差由30 kPa上升到250 kPa。
由于A型催化剂在预变炉使用的不成功，2002年大修后预变炉一直使用第一变换炉筛分下来的旧催化剂，或者新旧催化剂混装。2003年5月，在预变炉下层新装填了6 t B型催化剂，上部装4 t同型号旧催化剂。使用3月，预变炉出口CO含量由15.28％上升到32.53％，压差由40 kPa上升到120 kPa。
在2004年之前，气化碳洗塔已经过数次卓有成效的改造，工艺气带灰、带水现象明显好转。B型催化剂在预变炉中曾按2种不同的方案（全装旧催化剂或新旧催化剂混装）装填使用，但效果都不理想。2004年大修时预变炉改装了另一厂家生产的C型催化剂，装填方式为上下部各装3 t旧催化剂，中间装6 t C型催化剂。C型催化剂一共使用了2月，由于催化剂活性下降较快，2月后预变炉出口CO含量就由17.33％上升到29.01％，虽然该催化剂还能继续使用，但因恰逢
3 催化剂使用寿命短的原因分析
煤气加热器换热面积不足。其设计换热面积仅88 m2，导致预变炉催化剂活性下降，CO大部分在第一变换炉反应
时，其反应热不能充分利用，结果预变炉进口温度