SB304Q型超低溫耐硫變換催化劑使用總結

丁志發 司建華

(湖北雙雄催化劑有限公司 湖北廣水432721)(湖北京山華貝化工有限責任公司 湖北鐘祥431929)

湖北京山華貝化工有限責任公司原裝置合成氨生產能力為40 kt/a，以生產液氨為主。企業改制后，為了提高競爭力，將該裝置合成氨生產能力擴大至80 kt/a，采用湖北雙雄催化劑有限公司設計的全低變流程及其提供的SB303Q型、SB304Q型超低溫耐硫變換催化劑及SB303QK型抗毒劑。湖北京山華貝化工有限責任公司是首家使用湖北雙雄催化劑有限公司開發生產的SB304Q型超低溫耐硫變換催化劑的企業，投運至今，其運行狀況良好，節能效果顯著；變換系統出口變換氣中CO體積分數<1.5%，噸氨蒸汽消耗為50 kg，達到了預期的改造效果。

1 原變換系統存在問題

改造前，變換系統采用0.80 MPa熱水飽和塔中低低流程，存在催化劑使用周期短、蒸汽消耗量大(噸氨蒸汽消耗為300～400 kg)、系統壓差大、熱水飽和塔經常帶液、設備腐蝕嚴重(主熱交換器每2年就得更換1次)等問題，嚴重影響變換系統的正常生產。

2 新變換系統工藝流程

2.1 工藝流程

新變換系統采用全低變工藝，其工藝流程見圖1。來自壓縮機二段出口的0.8 MPa半水煤氣經煤氣冷卻器降溫至40 ℃以下進入絲網除油器，除掉半水煤氣中夾帶的少量壓縮機油、焦油等雜質后進入飽和塔，在飽和塔中與頂部來的熱水逆流接觸；出飽和塔的氣體經過裝有4層板式分離器的汽水分離器，分離出從飽和塔氣體中霧沫夾帶的水分后進入熱交換器，將半水煤氣溫度提高至200 ℃后進入低變爐一段；經低變爐一段的抗毒劑、催化劑反應后出低變爐一段的變換氣經噴水汽化器降溫、增濕后進入變換爐二段催化劑床層反應；出低變爐二段變換氣依次進入熱交換器、脫鹽水加熱器后，160 ℃左右進入低變爐三段催化劑，出低變爐三段變換氣溫度在180 ℃左右進入一水加熱器、熱水塔回收熱量后，經過軟水加熱器、冷卻器溫度降至35 ℃左右進入后續工段。循環熱水由飽和塔出經U形管至熱水塔再經一水加熱器加熱后進入飽和塔。30 ℃脫鹽水經過脫鹽水加熱器加熱到140 ℃后進入噴水汽化器。

1.煤氣冷卻器 2.絲網除油器 3.飽和熱水塔 4.汽水分離器 5.熱交換器 6.電加熱器 7，8.變換爐 9.噴水汽化器 10.脫鹽水加熱器 11.一水加熱器 12.軟水加熱器 13.變換氣冷卻器 14.熱水泵 15.脫鹽水泵

2.2 主要設備

主要設備參數見表1。

表1 主要設備參數

2.3 催化劑裝填

低變爐一段上部裝填9 m3SB303QK型抗毒劑，下部裝填11.5 m3SB303Q型催化劑+6 m3舊SB303QK型抗毒劑；低變爐二段裝填14.5 m3SB303Q型催化劑+4 m3舊SB303QK型抗毒劑；低變爐三段上部裝填2 m3SB303QK型抗毒劑，下部裝填24 m3SB304Q型超低溫低變催化劑。

3 實際運行情況

2012年10月，對變換系統全低變工藝改造后，目前變換系統運行正常，半水煤氣量為約40 000 m3/h(標態)。此次改造利用大部分舊設備，只是添加了少量設備，變換系統工藝流程操作簡單、控制靈活。各段溫度的調節方法：

低變爐一段進口氣體溫度由半水煤氣出飽和塔后(不經熱交換器)直接進入低變爐一段煤氣冷激副線進行調節；低變爐二段進口氣體溫度通過噴水量調節；低變爐三段進口氣體溫度由變換氣(不經脫鹽水加熱器)副線調節。

全低變工藝變換系統運行數據見表2。

表2 全低變工藝變換系統運行數據

4 結語

(1)全低變工藝變換系統的改造在原來中低低系統的基礎上實施，增加部分設備可使變換系統處理能力提高1倍，且可減輕對設備的腐蝕，保證了裝置生產的穩定及設備的安全。

(2)湖北雙雄催化劑有限公司的SB304Q型超低溫耐硫變換催化劑在160 ℃的超低溫下運行，使變換反應中的平衡溫度大幅度下降，從而減少了變換系統的蒸汽消耗，目前噸氨蒸汽消耗約為50 kg，節能降耗效果明顯。

(3)變換系統改造后，應加強除油器及各分離罐油水的排放，提高水質、汽質，減輕設備露點腐蝕；應定期排放熱水塔的熱水，控制補充水中總含固量，確保變換系統長周期穩定運行。