1、 新能凤凰（滕州）能源有限公司新能风凰（滕州）能源有限公司技术工人培训教材变换、低温甲醇洗培训教材编写： 王 磊 李国方审核： 吴 萍批准： 庄乾海新能风凰（滕州）能源有限公司合成车间新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材 变换、低温甲醇洗工段1第一章 变换部分第一节 变换工段的任务及意义本工段主要是将水煤浆气化来的煤气在变换工段把一氧化碳转化为用于生产甲醇的合成气，煤气中的一氧化碳与水蒸气在变换催化剂的作用下发生变换反应转化氢和二氧化碳，采用配气路线使出变换工段的合成气中 CO 含量约为 20%（ V 干基） ，且 H2/CO2.15（ V/V） ，同时将部分有机硫转化成无机硫送至低温甲醇洗工
2、段。新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材 变换、低温甲醇洗工段2第二节 变换工段的生产原理原理：一氧化碳的变换反应是一个放热反应，其反应方程式为：CO+H2O=CO2+H2+Q COS+H2O=H2S+CO2+Q一氧化碳变换是一个放热、摩尔数不变的可逆反应。从化学平衡来看，降低温度、增加蒸汽量和除去二氧化碳，可使平衡向右移动，从而提高一氧化碳变换率；从反应速度看，提高温度有利于反应速度的增加。CO 在某种条件下，能发生下列副反应：CO+H2=C+H2OCO+3H2=CH4+ H2OCO+4H2= CH4+2H2O这几个副反应都是放热反应，副反应的发生对变换操作的正常进行是不利的。由于这些副反应
3、都是放热反应和体积减小的反应，所以低温高压有利于副反应的进行。在变换的正常操作中，提高反应温度或是选用对变换反应具有良好选择性的催化剂就可以防止或减少副反应的发生。下面就温度、压力、汽气比等对变换反应的影响作进一步说明。1、温度温度对变换反应的速度影响较大，而且对正逆反应速度的影响不一样。温度升高，放热反应即变换反应速度增加得慢，逆反应（吸热反应）速度增加得快。同时，CO 变换率随温度的升高而降低。因此当变换反应开始时，反应物浓度大，提高温度可加快变换速度。反应末期，须降低反应温度，使逆反应速度减慢，这样可得到较高的变换率。同时，反应温度的确定还和汽气比、气体成份、触媒的活性温度范围等因素有关
4、。2、压力变换反应前后气体体积不变，所以提高压力不能改变反应过程的平衡状态，但提高压力后，反应物浓度增加，促进了分子间的接触，并且还能增加催化剂内表面的利用率及气体与催化剂的接触时间，故其空速随压力提高而加大，从而提高了催化剂的生产强度。加压后，CO 能发生一些副反应，同时受设备材质、触媒强度的限制，压力不宜控制太高。3、汽气比汽气比是指入变换炉水蒸汽与煤气中 CO 的体积之比，但生产中常用水蒸汽与干半水煤气的体积之比作为汽气比。汽气比对 CO 变换率有很大的影响，平衡变换率随汽气比提高而增加，但其趋势是先快后慢，当汽气比提高到某一值时，平衡变换率曲线逐渐趋于平坦。汽气比对于反应速度的影响，一
5、般在汽气比较低时反应速度随汽气比增加而上升较快，而后随汽气比的不断上升逐渐缓慢下来，适当提高汽气比对提高 CO 变换率及反应速度均有利，但过高汽气比则在经济上是不合理的，且会造成低变触媒的反硫化反应。新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材 变换、低温甲醇洗工段3第三节变换触媒一、触媒特性我公司变换炉原始装填变换触媒型号是 QCS-01。QCS-01 催化剂物化性能主要技术规格序号 名称项目 质量指标颜色及形状 绿色条型外形尺寸，mm 3.54.0氧化钴（CoO） ，%（m/m）（干基） 3.50.5三氧化钼（MoO 3） ，%（m/m）（干基） 8.01.0抗压碎力，N/cm 120比表面，m
6、2/g 80(硫化前 )1 QCS-01 耐硫变换催化堆密度，kg/l 0.700.80二、触媒的硫化变换触媒主要活性组分是氧化钴、三氧化钼，在使用前需将其转化为硫化物才具有活性，这一过程称为硫化。催化剂的硫化是在一定温度下，利用煤气中的氢气和向煤气中补充的硫化氢与催化剂作用生成硫化物。其主要反应式为：MoO3+2H2S+H2=MoS2+3H2O+Q（48.11Kj/mol）CoO+H2S=CoS+H2O+Q（13.4Kj/mol）硫化过程中为使半水煤气中有足够的硫化氢含量,通常采用连续向系统内添加二硫化碳的方法,同时还可以获取大量的反应热,这一过程称为二硫化碳的氢解:CS2+4H2=2H2S
7、+CH4+Q(240.6Kj/mol）升温硫化一般采用循环硫化法，煤气的升温由氮气加热炉来控制。控制好升温硫化温度,做到既要控制升温速度 ,又要保证床层能达到硫化最终温度.升温硫化时，当床层上部温度升至 200时，方可向系统添加二硫化碳，由于二硫化碳在 200时发生氢解反应生成硫化氢放出大量的反应热，为防止温度爆涨烧毁催化剂，要控制好二硫化碳的加入量，初期加入量要小，以后逐步增加。同时要做到二硫化碳加量时不提温，提温时二硫化碳不加量。触媒硫化时要定期分析床层出口气体中的硫化氢含量，当硫化氢含量达1g/Nm3时，可以提高温度进行强化。当床层进出口气体中 H2S 含量基本相同或出口气体硫化氢含量达
8、 10 g/Nm3时，可视为硫化结束。三、变换触媒的反硫化及失活变换触媒的活性组分金属硫化物在一定条件下转化为金属氧化物并放出硫化氢，从而使变换催化剂失去活性，这一现象称为耐硫变换触媒的反硫化反应。其中主要是 MoS2的氧化和放硫现象。其反应式为：MoS2+H2O=MoO2+2H2S新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材 变换、低温甲醇洗工段4发生反硫化反应的主要原因是不正常的工艺操作条件引起的，如变换炉进口温度高、气体中硫化氢含量低、汽气比高等。在正常条件下，进入变换炉的气体成分、流量都没有改变，但变换炉出口气体中 CO 含量升高。要维持指标正常，需提高变换炉床层温度，或加大蒸汽用量。这些现象
9、表明变换触媒活性降低，称之为失活。失活的主要原因如下：1、变换催化剂长期处于高温操作，载体 -Al 2O3转变成 - Al 2O3，晶相发生变化，比表面减小，活性降低。2、水进入变换炉，催化剂的可溶组分流失，活性下降。3、空气进入变换炉。4、发生反硫化反应。5、催化剂硫化时不完全或硫化时温度猛涨，超过 500，引起活性组分烧结，钼升华，载体活性组分发生物理化学变化。6、采用未经冷却好的变换气自然硫化。7、催化剂结疤结块，气体偏流。8、油污带入变换催化剂床层。9、催化剂质量差。新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材 变换、低温甲醇洗工段5第四节 变换系统流程简述。一、由气化来的水煤气（6.46Mp
10、a，242，水气（干）比约为1.40，CO 含量约为 50.65%（干） ）进入中压废热锅炉（ E2001） ，产生2.5MPa 饱和蒸汽，经煤气水分离器(V2001)先分离掉冷凝液后分为三股，一股经中温换热器升温至 265，进入甲醇变换炉（R2001） ，变换炉的催化剂分上下两段，两段中间进激冷气（第二股） ，调节出变换炉下段的变换气中CO 含量为 4.5%（干） 、温度为 450左右，出炉变换气进入蒸汽过热器E2003 将本工段所产及甲醇合成工段来的 2.5MPa 蒸汽一起过热到 380后进入中温换热器（E2002） ，将水煤气加热至 265 后，与第三股水煤气混合进入第一低压废热锅炉（E
11、2004） ，生产 1.2MPa 低压饱和蒸汽送出本工段，调节第三股气体的流量，使水洗塔（T2001）后在线分析出变换气中 CO 含量为 20%（干基） 。变换气温度降至 201分别在 E2005A 及 E2005B 中加热锅炉给水后进入 E2006 低压废热锅炉产生 0.4MPa 饱和蒸汽，在第二水分离器分离出冷凝液后依次进入脱盐水加热器（E2007 ） 、变换气水冷器（E2008 ） ，温度降至 40后进入水洗塔 T2001，并用密封水将变换气中的氨洗去后送到低温甲醇洗工段。脱盐水站来的脱盐水进入（甲醇）脱盐水加热器（E2007）与变换气换热升温升至 95，一部分送至锅炉房，另一部分进入除
12、氧器（V2005 ）除氧，除氧器用本工段产生的 0.4MPa 低压蒸汽吹入脱氧，锅炉给水经高压锅炉给水泵（P2003ABC）升压到 5.2MPa 后去（甲醇）锅炉给水加热器（E2005B）升温到 160后分别去甲醇合成及硫回收。锅炉给水经中压锅炉给水泵（P2002AB）升压至 3.0MPa 后去锅炉给水加热器（E2005A）升温后去 E2001 产 2.5MPa 饱和蒸汽、送至 E2004 产1.2MPa 饱和蒸汽。由低压锅炉给水泵（P2001AB）升压到 0.8MPa 送（甲醇）低压废热锅炉（E2006） ，产生 0.4MPa 的蒸汽。由密封水泵（P2004AB）升压到 8.6MPa 分为两
13、股，一股直接送至气化作为热密封水，一股经 E2009 密封水冷却器降温至 40送至气化作为冷密封水及 T2001 作为洗涤用水。二、工艺指标序号 名称 控制成分 指标 控制点1 入工段水煤气 水气比 1.42 出变换工序 CO 20 ARCA20083 变换炉入口 温度 26554 变换炉床层 热点温度 460 TISA2005TICA20065 第一中压废锅 液位 5080 LICA20016 第一水分离器 液位 35-65 LICA20027 第一低压废锅 液位 50-80 LICA20038 第二低压废锅 液位 50-80 LICA2004新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材 变换、低温
14、甲醇洗工段69 第二水分离器 液位 35-65 LICA200810 变换炉床层 压差 50KPa PDIA200311 第一中压废锅 压力 2.5MPa12 第一低压废锅 压力 1.2MPa13 第二低压废锅 压力 0.4MPa14 气提塔 液位 50-80%15 气提塔 压差 12KPa新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材 变换、低温甲醇洗工段7第五节 开停车一、原始开车1、开车条件（1） 所有设备、管道和阀门都已安装完毕，并作过试压、气密性试验，清洗和吹扫合格。（2） 所有调节阀门调试完毕，动作灵敏、准确，报警及连锁整定完成。（3） 电气、仪表检查合格。（4） 单体试车、联动试车完毕。（
15、5） 水（锅炉给水、密封水、脱盐水、循环水等） 、电、气（仪表空气、压缩空气、氮气） 、汽等公用工程都已完成，并能正常供应。（6） 生产现场清理干净，特别是易燃易爆物品不得留在现场。（7） 检查盲板情况，临时盲板均已拆除，操作盲板也已就位。（8） 开车用的通讯器材、工具、消防器材已准备就绪。（9） 界区内所有工艺阀门关闭，安全阀校验合格。（10）再次核查各记录台帐，确认各项工作准确无误。2、开车准备（1） 开车前，将界区水的总阀打开，检查其压力、温度等指标都符合设计要求，并送至各用水单元最后一道阀前。（2） 接收高、低压蒸汽进入界区内各用汽单元。（3） 仪表空气、低压氮气已从空分送至界区各使用
16、单元。（4） 加药槽中已配制好标准的磷酸盐溶液。（5） 所有仪表各阀已打开并投入运行，确认其灵敏好用。（6） 冷热密封水已投用，循环水投用。（7） 所有调节阀的前后切断阀已打开，旁路阀及倒淋阀已关闭。（8） 变换炉触媒按要求的型号、数量、方法装填完毕，保持正压封闭变换炉。二、变换开车1、当触媒硫化结束后，系统并气。并气前应对有关阀门再次确认。2、导气充压（1） 气化开车正常后，缓慢打开去变换阀门小阀，用水煤气充压，控制升压速率0.1MPa/min。因水煤气水汽比较高，充压时要特别新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材 变换、低温甲醇洗工段8注意倒淋排放和分离罐液位。（2） 充压过程中废锅已持续产
17、生蒸汽，应注意废锅液位的变化，及时补水或给水自调阀投入自控。（3） 当压力升到操作压力 6.4MPa 时，用 PV2008 控制压力至平稳，直至气体全部由 PV2008 放空。（4） 通知仪表投用在线分析仪。3、变换冷凝液送至气化。4、蒸汽并入管网。5、工况调整（1） 利用 E2001 蒸汽管线压力控制 E2002 入口温度。（2） 通过调节 E2002 调节入变换炉的温度，以控制变换炉床层温度至正常。（3）通过调节变换炉，控制出变换工序 CO 在正常范围内。6、向净化导气（1） 待分析 CO20，变换气温度降至 40，联系调度向净化送气。（2） 当净化接气后，变换缓慢关闭放空阀，保持压力平稳
18、，直至放空关死。三、变换系统正常开车1、变换系统正常开车条件（1） 短期停车后的开车，触媒的温度仍在活性温度之上，不需对触媒重新进行升温或硫化。（2） 系统内处于氮气保正压状态。（3） 系统所必需的锅炉给水、脱盐水和循环水都已送入系统。2、正常开车步骤按原始开车 5.2 各步进行。四、正常停车 1、短期停车短期停车是指工序发生故障后造成的停车，在不发生蒸汽冷凝的情况下，切断原料气保持压力即可，或在短时间内为了检修设备进行的有计划的停车，在短期内不需对触媒作特殊处理，在本系统计划检修时对触媒做氮气保压即可。短期停车按下列步骤进行：（1）关闭气化入变换工序大阀 EV2001，通知净化工序关死其入工
19、段大阀。（2）关闭中压废锅 PV2002 自调阀，关闭 LV2001、LV2003、LV2004自调阀，液位控制在高限。停磷酸盐加药泵。（3）关闭 TV2006、AV2008 等自调阀。（4）关闭 LV2002、LV2008、LV2009、LV2011 等自调阀。（5）系统内合成气各阀及付线阀视情况需要关闭。（6）若非变换原因停车，变换系统不需要卸压。卸压时调节 PV2008以 0.1MPa/min 速率卸压，注意废锅同时卸压。（7）若变换系统需要检修时，当压力卸至 0.3MPa 时，倒变换炉氮气盲板为通板，变换系统通入氮气置换变换系统，取样分析COH 20.2为合格。系统压力保持在 0.2-
20、0.3MPa.新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材 变换、低温甲醇洗工段92、长期停车长期停车是指在较长的时间内为了检修设备或更换触媒进行的有计划的停车。如果要处理触媒，其停车程序与短期停车基本相同。如果触媒必须卸出时，其操作程序是：（1）在停车前可在保证变换率的前提下将触媒温度降至低限操作。停车参照短期停车的操作进行。（2）如果触媒需过筛更换，可将变换炉上的盲板倒为通板，将触媒降至常温卸出。3、紧急停车在生产过程中，若某个控制参数超出所控制的范围或断电、断气等故障，在 DCS 作用下，整个系统会自动停车。对于下列故障，按紧急停车处理：（1） 系统爆炸着火，气体大量泄露；（2） 废锅给水中断或
21、废锅烧干；（3） 仪表空气中断；（4） DCS 突然死机，短时间无法恢复正常。（5）上游或下游发生故障，对本系统的安全构成严重威胁等。变换紧急停车后，操作人员应迅速关闭 EV2001、EV2002，打开PV2008 及前后切断阀，系统泄压至 0.3MPa 时，用氮气对整个系统进行置换，防止温度降低后产生冷凝液损坏触媒。置换后系统保压，注意废锅和分离罐的液位，防止液位过低而导致窜气。新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材 变换、低温甲醇洗工段10第六节 正常操作及工艺指标控制一、变换炉入口温度的控制控制点：TICA2003控制指标;2855。影响因素：系统压力、气量、变换炉出口温度、E2002 的
22、热负荷、气体带水等。控制方法：正常操作中可调节 TV2003，对入口温度进行调节。若入口温度过高在 TV2003 调节不过来时，可适当关小 E2002 阀门。入口温度的控制是变换炉操作的关键。二、变换炉床层温度的控制控制点：TISA2005、TICA2006控制指标：460影响因素：气量、水汽比、入口温度、气体中的 CO 含量及触媒的活性等。控制方法：正常生产中，一般是通过控制进口温度，达到控制热点温度的目的。若入口 CO 含量高，反应热过大，造成热点长期超标，可通过气化调整。三、出工序 CO 含量的控制控制点：AICA2008控制指标：20影响因素：气量、床层温度、触媒活性、水汽比、换热器的
23、设备情况。控制方法：主要是稳定入口温度、热点温度在指标范围内，要求气化应确保水汽比在指标内。若触媒使用后期，可适当提高入口温度，以达到降低出口 CO 含量的目的，若触媒失活则需要再硫化或停车更换。若换热器内漏，则造成变换炉出口气体中 CO 含量上升，内漏量较小时可维持生产，内漏量较大时，则要停车处理。四、变换炉压差监测点：PDIA2003控制指标：50KPa新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材 变换、低温甲醇洗工段11造成床层压差上升的因素：负荷过大，气体中粉尘含量大，触媒结皮或粉化、仪表测量不准等。控制及处理方法：一般生产中应稳定气量，减少开停车次数。负荷的增加虽然使压差上升，但一般在正常范
24、围内。煤气中粉尘量大，触媒结皮或粉化，一般是在一个较长时间内逐渐上升。若阻力过大会影响生产，则应利用停车时间降温铲除结皮或过筛。若仪表测量不准，则联系仪表工校表。因此生产负荷的长期稳定是对触媒的最好保护。五、第一中压废锅的操作1、液位控制控制点：LICA2001控制范围：50-80影响因素：生产负荷、LV2001、PV2002 自控系统，手动阀的排污量，入废锅锅炉水压力、温度、管网蒸汽压力。控制操作：在正常生产中液位的控制是通过 LV2001 调节控制在指标范围内，若液位过高，可适当关小 LV2001，若液位仍高，可开排污手动阀加大排污量来降低液位。若液位过低，则应关闭排污手动阀，开大 LV2
25、001 及付线阀，并检查锅炉水压力是否较低。2、压力控制自控监测点：PICA2002控制指标：2.5MPa影响因素：生产负荷、压力自控系统、管网压力等。控制操作：正常生产中，蒸汽压力可以通过 PV2002 调节，当管网压力升高后，会影响中压废锅的压力，这时应通过调度联系调节。若 PV2002 阀故障，可用付线阀调节控制。六、变换炉的正常操作变换炉的正常操作主要是将变换炉触媒层的温度控制在适宜的温度范围内，以充分发挥触媒的活性，提高设备的生产能力和 CO 的变换率。触媒层温度的变化可根据“灵敏点”温度的情况来判断。所谓“灵敏点” ，就是触媒层中反应温度最灵敏的温度点。触媒层温度指标应以“热点”为
26、准。所谓“热点”就是触媒层温度最高的温度点。在正常操作中，触媒层温度在规定的范围内的平稳是十分重要的。因为超出这个范围变换率就会降低，温度波动太大，触媒的活性和机械强度也要显著下降，同一触媒层会产生温度差，既影响触媒效用的发挥，也降低设备的生产能力，因此一般要求触媒层平均温度的波动不应超过10。由变换反应的化学平衡可知，在较高的温度下，变换反应具有较快的反应速率，在较低的温度下，则可获得较高的变换率，所以根据这一原则，在操作上一般将上段温度控制得高些，以加快变换反应的进行。下段温度控制得低些，以进一步控制 CO。水煤气进入变换炉，对触媒层温度的影响很大。触媒层温度主要以入口气体温度来控制的，控
27、制好进口气体温度，是稳定触媒层温度的有效方法。进气温度的确定，根据触媒的活性温度和使用时间，使用情况而定。新装填的触媒为充分发挥其低温活性的潜力，进气温度应控制得低些。随着使新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材 变换、低温甲醇洗工段12用时间的增长，触媒活性逐渐降低，进气温度也逐步提高，触媒层温度随着进气温度逐步提高，经历了一个由低到高的过程，以适应触媒活性由高到低的变化，这样不仅可以使 CO 反应始终保持在一定的变换率，并且合理地使用了触媒。另外控制适宜的水汽比，水汽比控制太低，出口 CO 难以维持，但水汽比太高，除增加动力消耗外，而且水汽比过高，水蒸汽对触媒有一种浸蚀，使触媒析硫而丧失活性
28、。七、废锅正常运行时加磷酸钠装置及定期排污的意义废锅正常运行时加磷酸钠装置的原理由于废锅在长周期运行中会结垢影响换热效果，严重时导致列管受力不均而发生破裂现象。1、锅炉水质的要求（1）磷酸根：锅炉水中应维持一定量的磷酸根，主要是为了防止结垢，锅炉水中磷酸根不能太少或太多。（2）PH 值：不能低于 9，PH 值过低，水对锅炉腐蚀会增加。磷酸根与 Ca2+只有在 PH 值高的条件下，才能生成易排放的水渣。但是 PH值不能太高，否则会引起碱性腐蚀。PH 值一般控制在 9-11。2、磷酸钠加药时锅炉水的控制指标磷酸根 5-15mg/l二氧化硅 200mg/l含盐量 100mg/l废锅定期排污的意义废锅
29、水在蒸发的同时，水中大量的 Cl-、Mg 2+、Ca 2+等未蒸发而留在废锅内，如不排掉，其浓度将越积越高，而这些离子浓度的提高将会给锅炉带来不同程度的危害。如 Cl-含量高则对不锈钢列管产生晶间腐蚀，同时带入蒸汽中也会影响蒸汽品质。Mg 2+、Ca 2+等含量高会使废锅列管结垢，影响换热。如废锅呈酸性也将带来设备腐蚀。新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材 变换、低温甲醇洗工段13第七节 事故及不正常现象处理一、水煤气大量带水现象：T 温度下降，L 液位上升。危害：水首先进入中压废锅 E2001 造成液击，有可能导致列管的损坏。若第一分离器液位高，水进入 E2002，对 E2002 的列管激冷
30、，有可能导致列管的损坏，水继续后行就可能进入变换炉内，炉温快速下降直至垮温，导致触媒粉碎，触媒中的活性组分丧失，阻力上升，出口 CO 超标。处理方法：当 V2001 液位高于设定值，LV2002 会自动打开。当 V2001 液位达到高报值时，要密切 T2001 及 T2005 若温度快速下降，变换系统紧急停车。二、水煤气过氧现象：变换炉床层温度全面上升。危害：因水煤气中含有 O2 会使整个触媒层温度飞升，同时 O2 同MoS2、 CoS 及 H2S 反应，生成硫酸盐物质，会对后续设备、管道发生腐蚀。处理方法：一旦发现变换炉床层温度飞升，变换系统立即紧急停车，并适当打开放空，降低系统压力。三、付
31、产蒸汽带水现象：废锅液位高限报警，废锅顶部安全阀可能冒水，蒸汽外管可能有水击声。危害：1.降低了自产蒸汽的品质，因废锅中的 Ca2+、Mg 2+、Cl -等离子都会进入蒸汽系统。2.外管的水击，可能导致外管及阀门的损坏。3.蒸汽带水时，影响变换炉的温度。处理方法：中控通知现场立即打开排污阀，降低液位至正常液位。四、气化炉跳一台现象：入工序变换气压力、温度下降，变换炉热点温度温度上升，各废新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材 变换、低温甲醇洗工段14锅付产蒸汽量减少。危害：变换炉可能超温。处理方法：1.开大 TV2006，若还是调节不过来，关小入 E2002 的阀门。2.如果废锅液位上涨，打开废
32、锅排污。五、中压废锅断水现象：变换炉入口温度上升很快，废锅液位下降。危害：1.增加了 E2002 的冷却负荷。2.变换炉入口温度升高，使床层温度升高。3.因废锅无水进入，很快就导致废锅液位低液位报警，甚至烧干。处理方法：变换系统紧急停车。六、变换触媒反硫化现象：触媒活性降低，变换气出口硫含量高于进口水煤气中的硫含量，触媒出现放硫现象。原因：1.床层温度超温太高。2.水气比过大。3.水煤气中 H2S 过低。处理：1.控制较低的床层温度。2.气化控制较低的水气比。3.水煤气中控制适量的 H2S 浓度，一般根据操作经验，以不低于1000ppm 为宜。七、变换炉床层阻力增大现象：压差增大使入炉合成气量
33、减少，设备生产能力降低。原因：1.由于水煤气带水，使触媒粉化。2.由于水煤气含灰量过大，使触媒结皮。3.由于变换炉触媒使用时间过长，触媒破碎或底部集气器堵塞。八、变换炉床层温度上升原因：1.水煤气中氧或 CO 含量突然增高。2.水煤气负荷降低，空速降低。3.水气比突然降低。处理方法：1.气化注意调节水煤气的成分。2.DCS 开大 TV2006，若炉温仍然上涨，关小 E2002 阀门。3.提高水气比，调整到指标范围内。九、变换炉温度提不起来原因：1.水煤气水气比过大。2.水煤气带水。3.触媒使用时间过长，已经衰老。处理方法：1.气化降低水气比。2.检查气化洗涤塔是否带水。3.若触媒已超过使用周期
34、，将触媒温度控制在高限，若温度仍提不起来，出口 CO 难以控制，则需要更换触媒。新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材 变换、低温甲醇洗工段15第八节 安全技术和工业卫生一、安全技术本岗位主要易燃、有毒物质的物化性质、爆炸极限、允许浓度、中毒症状及救护方法：物性 中毒症状 救护方法 允许浓度二氧化碳 CO2无色无臭气体比重：1.524沸点：-78.5低浓度时，刺激呼吸中枢，高浓度时，因氧气不足，能使人窒息而死。迅速脱离毒区吸氧，必要时高压氧治疗。 0.5%（VOL）一氧化碳 CO 无色无臭无刺激气体比重：0.967爆炸极限：12.574.2%轻重中毒：头痛、晕眩、恶心呕吐等。重度中毒：昏迷 、脑
35、水肿、直至死亡。迅速脱离现场，移至空气新鲜处，注意保暖，解开领口，保持呼吸道畅通，对昏迷者应立即进行输氧，减轻缺氧状态，促使 CO 排放。30mg/m3二、安全注意事项1、杜绝生产中跑冒滴漏，当有大量毒质外泄时，必须立即检修，必要时可停车处理。新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材 变换、低温甲醇洗工段162、空气中有毒物质必须控制在允许浓度以下。3、一氧化碳和甲醇防毒面具、洗眼器等保护设备必须经常进行检查，随时可用。4、上班必须穿戴好个人劳防用品，接触毒物时，必须穿戴好防毒面具，橡皮手套、高筒套靴、护目镜等必要的劳防用品。5、工段应配备氧气呼吸器，有专柜存放，并做好交接班记录，使用后需及时更换
36、。6、甲醇溅到眼睛里或皮肤上应立即用大量清水冲洗，然后到医务室诊治，污染的衣物应及时更换。第九节 变换设备一览表序号设备位号 设备名称及规格 数量材料1 E2001 中压废热锅炉规格：BKU 换热面积： F=换热管： L= N=操作温度： 管程：240壳程：160操作压力： 管程：6.46MPa壳程：2.5MPa物料：水煤气设备保温厚度：1 16MnR+0Cr18Ni9复合硅酸盐新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材 变换、低温甲醇洗工段172 E2002/2003中温换热器/蒸汽过热器规格：BKU 换热面积： F=换热管： L= N=操作温度： 管程：壳程：操作压力： 管程：壳程：物料： 管程
37、：壳程：设备保温厚度：1 16MnR+0Cr18Ni9Ti复合硅酸盐3 E2004 第一低压废锅规格：BKU = = L=换热面积： F=换热管： L= N=操作温度： 管程：160壳程：293操作压力： 管程：6.36 MPa壳程：1.3 MPa物料： 管程：变换气壳程：水设备保温厚度：1 16MnR+0Cr18Ni9Ti复合硅酸盐4 E2005A 锅炉给水加热器规格：BEM =800mm =16mm H=4201mm换热面积： F=150m 2换热管： =25mm2 L=4500mm N=467操作温度： 管程：197/183壳程：104/160操作压力： 管程：6.13 MPa壳程：3.
38、0 MPa物料： 管程：变换气壳程：水设备保温厚度：120mm设备重量:7555Kg1 0Cr18Ni10Ti岩棉6 E2005B 锅炉给水加热器规格：BEM =700mm =22mm H=4137mm换热面积： F=110m 2换热管： =25mm2 L=4500mm 1 0Cr18Ni10Ti新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材 变换、低温甲醇洗工段18N=333操作温度： 管程：197/183壳程：104/160操作压力： 管程：6.13壳程：5.0/5.2 MPa物料： 管程：变换气壳程：水设备保温厚度：120设备重量:6420 Kg岩棉7 E2006 第二低压废锅规格：BKU =24
39、00mm =18mm L=4400mm换热面积： F=1263m 2换热管： L= N=操作温度： 管程：185/150壳程：104/142操作压力： 管程：6.15 MPa壳程：0.3/0.5 MPa物料： 管程：变换气壳程：水设备保温厚度：120mm1 16MnR+0Cr18Ni10Ti盐棉8 E2007 脱盐水加热器规格：BEM =1100mm换热面积： F=509m 2换热管： =19mm2 L= N=操作温度： 管程：150/70壳程：35/6995操作压力： 管程：6.0/6.1MPa壳程：0.45/0.5MPa物料： 管程：变换气壳程:脱盐水设备保温厚度：110设备重量:1688
40、0Kg116MnR+0Cr18Ni10Ti岩棉9 E2008 变换气水冷器规格：BEM =1200mm换热面积： F=622m 2换热管： =19mm2 L= N=操作温度： 管程：70/40壳程：32/42操作压力： 管程：6.0/6.1MPa壳程：0.4/0.5 MPa物料： 管程：变换气壳程：循环水设备重量:20701Kg1 16MnR+0Cr18Ni10Ti新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材 变换、低温甲醇洗工段1910 E2009 密封水冷却器规格：BEM =900mm =38mm H=4207mm换热面积： F=253m 2换热管： L= N=操作温度： 管程：32/42壳程：1
41、04/40操作压力： 管程：0.45/0.5MPa壳程：9.0/9.2MPa物料： 管程： 循环水壳程：脱盐水设备保温厚度：801 管程：16MnR/20# 循环水壳程:16MnR11 E2010 氮气冷却器规格： =600mm =8mm H=1725mm操作温度：管程：32/42壳程：450/40操作压力：管程:0.4/0.5MPa壳程：0.065/0.5MPa物料：管程：循环水壳程：氮气设备保温厚度:60mm设备重量:3215Kg1 管程：15CrMoR壳程：16MnR12 V2001 第一水分离器规格： 全容积：操作温度：235操作压力：6.44MPa物料：水煤气设备保温厚度：116Mn
42、R+0Gr18Ni10Ti/0Gr18Ni913 V2002 甲醇第二水分离器规格： 全容积：操作温度：操作压力：6.34MPa物料：变换气设备保温厚度1 16MnR+0Gr18Ni10Ti/0Gr18Ni914 V2003 排污膨胀器规格： 全容积：操作温度：100操作压力：常压物料：水/水蒸气/锅炉排污水设备保温厚度1 Q235-B15 V2004 冷凝液贮槽 1新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材 变换、低温甲醇洗工段2016 V2005 除氧器规格： 全容积：操作温度：104操作压力：0.116 MPa物料：水/水蒸气设备保温厚度1 Q235-B17 V2006 除氧药液贮槽规格： 全
43、容积：操作温度：操作压力：物料：设备保温厚度0Gr18Ni9/Q23518 V2007 蒸汽冷凝液槽规格： 全容积：操作温度：操作压力：物料：设备保温厚度1 16MnR19 V2008 二硫化碳贮槽规格： 全容积：操作温度：操作压力：0.68MPa物料：二硫化碳设备保温厚度1 0Gr18Ni9/Q23520 V2009 氮气水分离器规格： 全容积：操作温度：操作压力：物料：设备保温厚度121 V2010 废锅药液贮槽规格： 全容积：操作温度：操作压力：物料：设备保温厚度122 P2001AB 低压锅炉给水泵流量：99m 22新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材 变换、低温甲醇洗工段21操作温度
44、：104泵入口压力：0.02 MPa电机： N= R=电压：物料：锅炉给水23 P2002AB 中压锅炉给水泵流量：109.3 m 3操作温度：104泵入口压力：0.02 MPa电机： N= R=电压：物料：锅炉给水224 P2003ABC高压锅炉给水泵流量：88.03 m 3操作温度：104泵入口压力：0.02MPa电机： N= R=电压：物料：水325 P2004AB 密封水泵流量：86 m 3操作温度：104泵入口压力：8.70 MPa电机： N= R=电压：物料：水226 P2005AB 中压冷凝液泵流量：202.4 m 3操作温度：170泵入口压力：5.7 Mpa扬程:300.9m电
45、机： N= R=电压：物料：变换冷凝液227 P2006AB 低压冷凝液泵流量：47.3 m 3操作温度：128.9泵入口压力：0.15 Mpa扬程:153.5m电机： N= R=电压：物料：变换冷凝液228 P2007AB 除氧加药水泵流量：2新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材 变换、低温甲醇洗工段22操作温度：泵入口压力：电机： N= R=电压：物料：29 P2008AB 废锅加药泵 230 P2009AB 废锅加药水泵流量：操作温度：泵入口压力：电机： N= R=电压：物料：231 P2010 二硫化碳计量泵规格： 全容积：操作温度：操作压力：物料：设备保温厚度132 R2001 甲醇
46、变换炉规格：3600*7800mm触媒：（共两层）H1=2300mm H2=2500mm装填量：上层：20.67m 3 下层：27.32m3操作温度：240470操作压力：6.46MPa物料：水煤气变换气 设备保温厚度：180mm1 15CrMoR+0Cr18Ni10Ti复合硅酸盐33 F2001 氮气加热炉 134 C2001 氮气循环风机流量：入口压力：出口压力：入口温度：电机 N= R=电压：物料：135 T2001 甲醇水洗塔 1新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材 变换、低温甲醇洗工段2336 T2003 汽提塔规格： 全容积：操作温度：操作压力：物料：解析气/蒸气设备保温厚度1第二
47、章 低温甲醇洗部分第一节 甲醇洗净化工艺的理论基础一、拉乌尔定律与亨利定律研究气液相平衡时，有两个重要的定律即拉乌尔定律和亨利定律。溶液中溶剂的蒸汽压不仅与溶液的性质有关，而且还与溶液中溶解组分浓度有关。拉乌尔根据许多数据，发现稀溶液中溶剂的蒸汽压 P1与其液相中的摩尔分数 X1之间存在着下述关系：P1=P10X1 (1)P10-同一温度下纯溶剂的蒸汽压P1溶液中溶剂的蒸汽压 X1溶液中溶剂的摩尔分数溶液中溶剂的蒸汽压 Pl等于纯溶剂的蒸汽压 P10与其摩尔分数 Xl的乘积，这就是拉乌尔定律。设溶质的摩尔分数为 X2,由于 X11-X 2,所以(1)式可以改为:P1=P10 (1-X2)或X2
48、=（P 10-P1）/P 10 (2)新能凤凰（滕州）能源有限公司培训教材 变换、低温甲醇洗工段24即溶剂蒸汽压下降的分数等于溶质的摩尔分数。拉乌尔定律是根据稀溶液的实验结果总结出来的，所以对于大多数溶液来说，只是在溶液浓度很低时才适用，对于这个定律也可以从理论上加以分析，即在很稀的溶液中，溶质的分子很少，溶剂分子的周围几乎全是自己的分子，其处境与纯溶剂的情况几乎相同，也就是说，溶剂分子所受的作用力并未因有少量溶质分子的存在而有显著的改变，因此，它从溶液中逸出能力的大小也几乎没有改变，只是由于溶质分子的存在，使原单位体积内溶剂的分子数目有所减少，所以溶液中溶剂的蒸汽压 P1就按纯溶剂的饱和蒸汽压打上一个摩尔分数的折扣。至于溶液的浓度稀到什么程度才能符合拉乌尔定律?这要看溶剂的溶质的性质。由性质很相似的组份所构成的溶液，在所有浓度范围内，都符合拉乌尔定律，但由性质相差较大的组份构成的溶液，当溶质的分子数大于0
