进入二段转化炉,在二段炉顶部空气分布器加入预热后的工艺空气(经方箱炉尾气预热后温度在500℃左右)燃烧放热,同时又在二段镍触媒的催化作用下,继续
0进行剩余甲烷的转化反应,二段炉出口温度在810~900C之间,经二段转化后,
可使转化气达到下列两项要求: (1)氢氮比(分子比):2.2-2.8 (2)残余甲烷(干基):0.3~0.6%
在二段炉内主要是氢气的燃烧放热,炉内除氢以外一氧化碳及甲烷也能燃烧,但H2燃烧反应的速度比其他可燃气体快3-4个数量级,所以在二段炉内催化剂上部的非催化剂空间里,首先是空气中的氧与一段转化气中的氢气进行燃烧,放出大量的热用于一段转化气中的残余甲烷继续转化,经二段转化后残余甲烷≤0.6%。
二段炉转换气温度很高,必须要充分的利用,气体出二段炉后, 出二段炉的工艺气体进入换热式转化炉的管间,为管内的转化反应提供热量,然后进入换转混合气预热器的管间,再经废热锅炉加热由汽包下降管送来的锅炉给水,并产生≤1.58MPa的中压蒸汽,经汽包送入系统,出废热锅炉的转化气经降温后进入变换工序。
出废热锅炉的转化气温度降至了变换工序里,中变催化剂对温度的要求。转化气直接进入中变炉,转化气中的CO在中变催化剂的作用下,与H2O(g)反应生成
H2和CO2,并放出大量的热,使气体温度升高。出中变炉的气体温度为3600C左右,CO含量降至2~3%。中变气进入甲二换(C0202)与管内的甲烷化炉进口气换热,再进入中变废锅(C0203)、第三锅炉(C0204)给水预热器换热,气体温度冷却至180
0C左右,进入预、主低变炉(D0202A、B),在低变催化剂
的作用下,中变气中的CO含量被降至≤0.3%,低变气再经第二锅炉给水预热器(C0206)、第一锅炉给水预热器(C0207)、低变气水冷器Ⅰ、Ⅱ(C0209a、b),低变气分离器(C0401)后送入脱碳工段。
由碳化、脱碳岗位送来的碳化气、脱碳气,首先经碳化气分离器(F0202)分离掉油污后,进入甲烷化第一换热器(C0201)管间与管内的净化气换热,然后进
0入甲烷化第二换热器(C0202)管内与管间的中变气换热,温升至280C左右进
入甲烷化炉(D0203)进行甲烷化反应,出甲烷化炉净化气CO+CO2≤25PP
0m,温度为280~310C,依次经甲烷化第一换热器管内(C0201)、甲烷化水冷
却器(C0208)、甲烷化气分离器(F0203),送往合成压缩机工段。
正常工况工艺指标
指 标 名 称 天然气入系统压力 空气入系统压力 燃料气入对流段压力 一段炉进口压力 甲烷化进口压力 低变水分出口压力 炉膛负压 废锅蒸汽压力 脱硫槽热点温度 一段炉出口温度 换转炉出口温度 空预器(Ⅱ)出口温度 二段炉进口温度 二段炉出口温度 中变炉热点温度 低变炉热点温度 甲烷化热点温度 低变水分出口温度 甲烷化水分出口温度 水气比 烟气残氧 脱硫槽出口硫含量 一段炉出口残余CH4 换转炉出口残余CH4 控 制 范 围 ≤1.45MPa ≤1.35MPa ≤0.30MPa ≤1.35MPa ≤1.8MPa ≤0.88MPa -30~-50Pa ≤1.56MPa 340~400℃ 650~730℃ 660~730℃ ≤560℃ ≥650℃ 800~900℃ 380~405℃ 190~208℃ 290~320℃ ≤40℃ ≤40℃ 2.9~3.3 6.0~10.0%:6.0~9.0 ≤0.5PPm 6~13% 10~20% 指 标 名 称 二段炉出口残余CH4 中变炉出口CO含量 低变炉出口CO含量 净化气CO+CO2含量 入合成补充气CH4含量 合成进塔气氢氮比 废锅炉水溶解固体物 废锅炉水PH值 炉水中PO43-含量 炉水中SiO2含量 汽包液位 低变废锅液位
控 制 范 围 ≤0.6% ≤2.5% ≤0.3% ≤25PPm ≤1.2% 2.0~2.8 50~1000mg/l 9~12 2~20mg/l ≤90mg/l 1/3~1/2 1/2~2/3