水煤浆加压气化制甲醇装置变换工序试车小结
孔令鹏，李 超
（兖州煤业鄂尔多斯能化有限公司，内蒙古 达拉特014300）
［摘 要］介绍水煤浆加压气化制甲醇装置中变换工序的工艺流程、试车情况及试车中出现的消音器焊缝开裂、汽提塔人孔法兰漏气、中压废热锅炉E1A出气管积水等问题，分析其原因并提出处理方法。
［关键词］ 甲醇装置；变换；试车；问题；处理
［中图分类号］TQ 223.12+1 ［文献标志码］ B ［文章编号］1004-9932（2015）03-0060-03
某套新建煤制甲醇装置，采用水煤浆加压气化技术制备粗煤气，粗煤气中CO、H2、CO2的体积分数约为44%、35%、20%（干基，下同）。变换工序采用部分耐硫变换工艺流程，包括变换系统、未变换系统、热冷凝液系统和凝液汽提系统，满负荷生产时粗煤气量约355 000 m3/h（干基），出变换工序的气体中CO、H2、CO2的体积分数约为20.7%、45.7%、32.8%，通过控制进变换系统和未变换系统的煤气流量来满足合成气对氢碳比的要求。变换炉内件采用瑞士卡萨利公司的轴径向产品，装填耐硫中温变换催化剂87 m3，设计干气流量为190 297 m3/h，变换炉出口气体中CO的体积分数不超过6.5%。本文对变换工序试车过程中遇到的有关问题作一简述，供同行借鉴。
1 变换工序工艺流程
变换工序工艺流程简图见图1。
图１变换工序工艺流程
E1、E4—中压废热锅炉；E2—原料气预热器；E3—中压蒸汽过热器；E5、E8、E9—低压废热锅炉；E6、E10—脱盐水预热器；E7、E11、E13—水冷器；E12—冷凝液预热器；E14—开工蒸汽加热器；
R1—变换炉；C1—氮气循环风机；V1～V7—气液分离器；V8—热冷凝液罐；T1—汽提塔
气化工序来的244 ℃、6.20 MPa的粗煤气首先进入中压废热锅炉E1A/B，然后进入气液分离器V1进行气液分离。分离水后的煤气分为两部分：一部分（约占52.7%）去变换系统；另一部分（约占47.3%）去未变换系统。
去变换系统的煤气，首先进入原料气预热器E2的管程，与变换炉R1出口的部分变换气换热，并用温度调节阀TV10915调节温度至270 ℃后进入变换炉R1。从变换炉出来的431 ℃的变换气分为２路：一路（约占35.5%）进入原料气预热器E2的壳程；另一路（约占64.5%）进入中压蒸汽过热器E3的管程。２路变换气混合后依次进入中压废热锅炉E4、低压废热锅炉E5、气液分离器V2、脱盐水预热器E6、水冷器E7，冷却至40 ℃进入气液分离器V3进行气液分离。
去未变换系统的煤气，依次经过低压废热锅炉E8A/B、气液分离器V4、低压废热锅炉E9、气液分离器V5、脱盐水预热器E10、水冷器E11，冷却到40 ℃后进入气液分离器V6，出来后与气液分离器V3出口的变换气混合，并经调节到合适的氢碳比后送至低温甲醇洗工序。
气液分离器V1、V2、V4、V5分离下来的热水进入热冷凝液罐V8回收，经热冷凝液泵加压后送至气化工序水洗塔循环使用。气液分离器V3、V6分离下来的水及低温甲醇洗来的洗氨液、硫回收来的酸性水一起进入汽提塔T1蒸氨，冷凝液送到气化继续使用，酸性气送到硫回收。中压废热锅炉E1、E4产生的蒸汽，经中压蒸汽过热器E3加热到360 ℃进入2.0 MPa蒸汽管网。
开车前，利用氮气循环风机C1循环系统内的氮气对催化剂进行升温，开工蒸汽加热器E14的壳程通入400 ℃、4.0 MPa 的过热蒸汽，加热管程内氮气，对催化剂进行循环升温；4.0 MPa的过热蒸汽经减温减压后，并入1.0 MPa的蒸汽管网。
2 变换工序试车情况
变换工序于2014年5月中旬用空气吹扫，变换催化剂于5月底装填完毕，6月中旬硫化完成。2014年7月7日20：21，气化炉投料成功，变换工序于7月8日1：10接煤气暖管，5：30变换炉床层温度控制在指标范围之内，6：00变换工序出口气体中CO体积分数控制在20%左右，达到后工序工艺要求。
甲醇装置自2014年7月投产至今，生产系统负荷最大93%，变换工序运行稳定，合成气氢碳比易于调节。由于合成工序方面的问题，目前生产系统负荷在85%～90%。
3 试车过程中出现的问题及原因分析
更多内容请见《中氮肥》2015年第3期