CO变换工艺发展过程及趋势 - 图文(2)

2019-01-19 16:39

国内外应用Aspen Plus 流程模拟软件对CO变换过程进行仿真模拟也做了大量的研究工作,例如:赵晓

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运用Aspen Plus 软件建立了整个煤基多联产工艺的仿真模型,包括对 CO 变

换过程的仿真模拟,对该模型进行核算,得出的结果很好地预测了整个流程的生产性能,并通过软件的灵敏度分析,对整个流程进行了合理地优化。

七、CO变换节能工艺的创新[14]

近几年来,“两中两低”或“一中两低”变换工艺被广大中小氮肥厂所采用,这种工艺把“全低变”、“中变串低变”的长处结合起来,避免了目前全低变工艺对气体中硫含量要求高、设备腐蚀严重、催化剂易失活和工艺气净化要求高的缺点,有利于节能降耗和操作稳定,保证了生产长周期、安全稳定地运行。实践证明,“两中两低”、“一中两低”工艺是适合我国中小化肥行业实际的先进技术。 1.中变串低变流程

中变串低变流程是80年代中期发展起来的。所谓中变串低变流程就是在铁铬系催化剂之后串人钻钥系耐硫变换催化剂,首先让中变承担大部分的变换任务(转化率90%,出口CO含量5%一7%),然后通过低变进一步转化(转化率可达99%,出口CO含量降低到0.8%一1.5%)。在中变串低变流程中,由于采用低温活性好的钻铝耐硫变换催化剂,使得变换炉人口半水煤气汽一气比由过去的单一中变流程时的1.02一1.05,降低到目前的0.5~0.6,从而使变换蒸汽消耗量从500kg/tNH3,降低到650kg,/tNH3,为实现蒸汽自给提供了有力的保证。变换气中CO含量由单一中变流程的3%~3.5%降到0.8%~1.5%,从而增加了原料气中的有效成分。合成氨半水煤气消耗量降低,增加了氨产量,扩大了生产能力。同时,变换气中CO含量降低,使铜洗负荷减轻,精炼工段再生气放空量减少,铜液循环量减小,提高了设备利用率,减少了电耗。 2.低变工艺

低变工艺是在中变串低变的基础上发展起来的新变换工艺。全低变工艺的开发成功,又一次推动了合成氨变换工艺的发展。低变工艺中全部采用钻铝系耐硫变换催化剂,由于其起始活性温度低,半水煤气预热负荷小换热设备、热回收设备的热负荷都将减少,在同等设备规格的前提下,生产能力可较大幅度提高,有利于挖掘设备的潜力,节约投资。全低变工艺由于降低了系统的平均温度,从而大大有利于CO变换反应平衡,使吨氨蒸汽消耗量进一步降低到200kg左右。在全低变流程中,由于钻钥系变换流程人炉汽一气比低,热水塔变换气出口的热量和温度均难以满足铜洗工段铜液再生的需要,故流程中不必设置第二热水塔,铜液再生所需的热源由合成工段提供

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结语

近年来,变换过程主要向着节能和高效的方向发展。低投资、低能耗、节省动力、降低蒸汽消耗、“余热”能合理利用等,这些都是需要努力的目标,并且还要求在蒸汽消耗不增大时,能够提高变换率,降低运行费用。这就要求我国有CO变换项目的企业在研发催化剂、建立数学模型、设计反应器、设计节能工艺等方面上下多点功夫,这些都可以优化操作条件的因素使反应中的 CO 转化率尽可能的达到最大,产量达到最优,节能降耗,对实际生产起到指导参考作用。随着石油天然气资源的枯竭,煤炭资源仍有相当长的开采期,相信CO变换技术将在这种资源趋势下发展得越来越好。 参考文献

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