SB309型高压耐硫变换催化剂应用总结
余东洋
（安徽淮化集团有限公司，安徽 淮南232038）
［摘 要］针对增设预变炉后催化剂床层阻力高导致一变炉在线运行周期达不到预期效果的问题，对预变炉几次催化剂更换后的运行数据进行比较分析，不断探索和改进预变炉催化剂的装填方案、装填方式和装填过程，最终总结出预变炉和一变炉催化剂的选型和装填方法，使SB309型高压耐硫变换催化剂在预变炉较为苛刻的工艺环境下也完全能满足装置的长周期使用要求，预变炉整体运行周期从原最短3个月延长至16个月，取得了良好的成效。
［关键词］ 一变炉；预变炉；SB309型高压耐硫变换催化剂；催化剂装填；床层阻力；运行周期
［中图分类号］ TQ 113.26+4.2 ［文献标志码］ B ［文章编号］ 1004-9932（2016）05-0034-03
0 引 言
安徽淮化集团有限公司老系统改扩建项目——“18·30”装置采用德士古水煤浆加压气化、中低低耐硫变换、NHD脱硫脱碳和甲烷化、托普索氨合成和斯纳姆尿素工艺的路线。装置2000年10月成功投料开车，实际生产中体现出工艺技术先进、消耗较低的特点，取得了较好的经济效益，但存在净化工序第一变换炉催化剂使用寿命短的问题，严重制约了装置的长周期运行。
变换工序在设计时没有预变炉，装置开车以后，由于德士古气化粗合成气带灰带水严重，且水气比波动大，致使一变炉催化剂失活过快，使用周期仅为2个月；同时，一变炉进口煤气加热器（E2101）换热能力严重不足（换热面积88 m2），一变炉出口CO含量高达9%（指标为6%），严重制约了装置的长周期运行，无法达到预期的经济效益。为此，公司从2002年开始对变换工序实施了多项技术改造：增设化三院设计、化三建施工的预变炉，预变换热器配管，更换换热面积为188 m2的新煤气加热器（E2101）等。技改后，预变炉的投用起到了一定程度上延长一变炉在线运行周期的作用，但未达到预期的效果。为了进一步延长变换炉的运行周期，降低生产运行费用，对预变炉和一变炉催化剂的在线运行数据进行比对，最终摸索总结出预变炉和一变炉催化剂的选型和装填方法，从而取得了一变炉催化剂在线运行4 a、预变炉催化剂在线运行16个月的良好效果。
1 工艺流程简述
增设预变炉后的变换工序工艺流程见图1。从德士古气化装置来的粗合成气首先进入煤气分离器（V2101），分离掉冷凝水后，气体分三路进入预变炉（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节预变炉入口温度。从预变出来的变换气经预变换热器后进入一变炉（R2101）进行变换反应，经一系列换热器后依次进入二变炉（出口CO含量≤1.2%）、三变炉（出口CO含量≤0.35%），再经一系列换热器、分离器后进入脱硫工序。
图1增设预变炉后的变换工序工艺流程简图
2 变换催化剂的使用情况及分析
2.1 2012—2013年催化剂的使用情况及分析
2012年12月上旬，利用装置停车检修机会对预变炉催化剂进行了更换，使用的是湖北双雄催化剂有限公司的SB309Q耐硫催化剂，下层装填6 m3催化剂，上层装填10 m3同厂生产的保护剂（在此期间一变炉内催化剂已经在线运行近3 a，其活性下降明显，CO指标明显上升）。开车投运后，预变炉出口CO含量在26%，但其压差上升明显，满负荷时升至300 kPa以上。通过对该催化剂的装填、升温硫化及开车操作各方面影响因素进行分析，并结合现场预变炉底部出口能听到明显的截流声，初步判断阻力高的原因是：预变炉旧催化剂卸出时，底部出口管未清理彻底，致使预变炉底部形成较大阻力。于是工艺技术人员提出工艺流程技改方案，即通过预变炉的旁通阀调整进入预变炉的负荷，从而控制变换系统的正常操作压力，保障装置的满负荷运行。但此方案实施后使一变炉出口CO含量升至11%以上，无法满足出口CO含量为 6%的指标要求，加重了后续变换炉的负荷。
更多内容详见《中氮肥》2016年第5期