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摒弃蒸汽压温传统方法 实现变换装置长周期稳运

中化新网讯 上周，“煤基合成气一氧化碳耐硫变换节能减水新技术”通过了由中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。北京化工大学副校长张立群院士领衔的鉴定委员会认为，该技术指标先进、创新性强，整体处于国际领先水平。

该项目由青岛联信催化材料有限公司、国家能源集团宁夏煤业有限责任公司、中国石油大学(北京)等单位共同完成。该成果通过对工艺、催化剂、配套设备及工艺技术软件包的研发，摒弃了蒸汽压温的传统方法，实现了变换装置的高效安全长周期稳定运行，显著降低了蒸汽用量和冷凝液的排放量。

鉴定委员会还认为，该技术的主要创新点有以下三个方面，一是针对传统的高水/气变换工艺用增加蒸汽控温来抑制甲烷化副反应存在的问题，发明了低水/气耐硫变换工艺，通过降低反应的水/气，来减少反应的放热量，进而控制床层热点温度。该工艺无需增加蒸汽，就能同时达到控温和抑制甲烷化副反应的目的，降低了蒸汽用量和冷凝液排放量，节能减水效果显著。

二是研发了抑制甲烷化副反应的关键氧化物助剂。新型催化剂可大幅提高甲烷化副反应的起活温度，降低甲烷的生成量，保障节能型新工艺的实施。他们还发明了碱性复合物助剂及其制备工艺，制成的催化剂能明显抑制甲硫醇副产物的生成，提高催化剂对有机硫化物的转化功能，拓宽原料煤的选择范围。

三是建立了变换反应的宏观动力学方程式，能精确计算出催化剂装量，避免因催化剂装量富余而产生的变换炉超温问题；开发出分层控温的专利反应器技术，满足了低负荷开车和负荷变化时变换炉控温的要求，取得了良好的节能减水效果。

据介绍，一氧化碳耐硫变换技术是将粗合成气中富余的一氧化碳，在催化剂的作用下与蒸汽发生变换反应制取氢气的重要技术。该技术在变化反应过程中通过调节合成气中的氢碳比，满足下游生产工序的工艺要求，也是承接前后煤化工生产过程必不可少的重要关键技术。蒸汽是参与变换反应的物质，想达到要求的一氧化碳变换率，满足下游工序对氢碳比的要求，就需要消耗蒸汽。因此，蒸汽(一般用水/气表示)是调节变换反应指标的一个重要控制手段。尽可能地减少变换过程中的蒸汽消耗，对过程的经济性具有重要意义，是实现煤炭绿色、高效和低碳利用的关键。

目前，该技术已应用在44家60余套煤化工装置。以400万吨/年煤间接液化项目为例，年可节省蒸汽912.86万吨、减少冷凝液排放量1134.93万吨，经济及社会效益显著。

关键词： 一氧化碳