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百家争鸣
2017-01
变换气水冷器前后压差增大原因分析
*李庆春牛志峰张志刚景登才常小伟
【内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司世林化工分公司内蒙古017313】
摘要：本文分析了生产申变换工段变换气水冷器前后压差增大原因，提出了多项整改方案，并结合实际生产状况给出了相应解决指施和建议，
关键词：变换：变换气水冷器：压差增大；结晶中图分类号：T文献标识码：A
AnalysisoftheReasonforDifferentialPressureBeforeandAfterChangingtheGas-WaterCooler
Li Qingchun, Niu Zhifeng, Zhang Zhigang, Jing Dengcai, Chang Xiaowei
(Shilin Chemical Engineering Branch Office, Inner Mongolia Huangtao Legai Coal Limited Liability Company, Inner Mongolia, 017313) Abstract:This paper analyzes the causes of the increase of rhe pressure diferwence before and afier the conversion of zhe gas and water coole onSoensrosaansuesroosnpoorsnpnaaesoefeafoanerosandeonaasoenpaar s fhe acfuaf production conditios
Key words: transformartion; change the gas and water cooler; the prestre increases; crystallization
1.问题介绍
我公司项目为年产30万吨煤制甲醇。在整个生产系统
中，申醇工段的主要任务是将从气化采的粗租煤气经过一系列反应后转变为粗甲醇，并对其进行提纯。而甲醇工段的变换工序则是通过相关化学反应，调节来自气化工段的粗合成气中H,、CO和CO,之间的比例。
来自气化工段的粗煤气在变换炉内反应，由于反应为放热反应，因此反应完后的气体温度较高，但变换工序后的净化工序需要在相对较低温度下进行，因此变换工序需要将反应后的变换气温度降至40℃以下，这就需要变换工序后系统有一系列降温过程。反应方程式如下
CO + H,O <==> H, + CO, + Q
在实际生产中，我公司发现降温设备中的变换气水冷器管程出口多次出现铵盐结晶现象，导致前系统压力增大，后系统气流减小，工序前后压差增大，生产无法继续进行，因
此被迫放空变换气，对公司造成了极大的经济损失。 2.变换工序简要工艺流程
气化送来的粗合成气温度为196.5℃，首先过滤水分灰分，然后在粗合成气换热器换热到260℃，进第一变换炉进行变换反应。出第一变换炉的变换气温度为446℃，通过中压蒸汽过热器、粗合成气换热器被冷却到283℃，进入第二变换炉继续进行变换反应。出第二变换炉的变换气温度为 416℃，然后依次通过废钢、钢炉给水加热器、变换气空冷器、除盐水加热器、变换气水冷器，被冷到40℃。最后，变换气在变换气水洗塔中脱除变换气中的NH，、HCN等杂质，然后被送去净化工序。
气化工段的照煤媒气
过德水分、灰分
驱合成气换热理
196.5℃
wec
净化工序4水洗墙4
2600
查换气水冷器等
416℃
446
→第一查换炉中压藻汽过热器租合成气换热图
283℃
第二查换护4
图1工艺流程
来自第一变换气分离器和第二变换气分离器的工艺冷凝万方数据
液和水洗塔的洗涤水减压到约3.0MPa后进冷凝液闪蒸槽，出于节约用水设计，出冷凝液闪蒸槽的工艺气冷凝液经冷凝
液泵加压至4.5MPa后送到上游煤气化装置湿洗工序。 3.压差增大的原因分析
在正常生产过程中，变换工序中控DCS发现工序前后系统压差逐渐增大，在通知现场操作员对现场压力表逐步核实之后，发现变换气水冷器前后压差出现异常。由于工广为不间断生产，首先排除了水冷器内部堵塞的原因。技术人员根据经验判断，是由于变换炉后系统变换气温度偏低，造成碳铵在变换气水冷器内结晶以致堵塞列管。
(1)造成变换气水冷器结晶的原国分析
①由于变换气水冷器需要水循环冷却，因此可能是变换气水冷器进口循环水量太大，造成了变换气温度过低，达到了碳铵结晶温度。(2变换炉内催化剂由于前期开停车频繁，造成催化剂活性差。因Co-Mo系催化剂的最低H.S含量和最高使用温度要求，催化剂产生反硫化趋势明显加强。虽然在每次开车正常后，催化剂活性通常都会有所恢复，但对大多数Co-Mo系耐硫变换催化剂低温活性将受到破坏，并随若开停车次数的增加，逐渐丧失。丧失活性的催化剂转化率低、反应热小，导致变换工序后系统整体温度偏低。3
系统大幅减量时，
一方面水煤气压力、温度大幅下降，造成
原料气水汽比降低；另一方面，变换炉内气体空速降低，滞留时间相对较长。此外，因气量小，变换反应热量增大，炉温急剧上升。为防止变换炉超温，在减量初期只有通过降低变换炉入口原料气的水气比来降低变换率以调整变换炉温。因此，系统大幅减量时，变换炉后变换气水汽比大幅降低，导致冷凝液量减少，冷凝液中氨含量升高，铵盐浓度极易到达饱和并形成铵盐析出。(4当生产负荷降低时，气量已经减小，但变换气空冷器、变换气水冷器、钢炉给水加热器等设备没有及时调整，造成后系统整体温度偏低。（5负荷、压力和温度发生大幅度波动时，操作人员调节不够及时。6)从气化来的粗煤气有效气体成分偏低，在变换炉内反应释放热量较少，造成变换工序后系统温度善追较低。7变换工序出口