CO变换单元变换炉的布置和配管设计要点探讨

王红云（中石化宁波工程有限公司，上海 200030）

CO变换单元变换炉的布置和配管设计要点探讨

王红云
（中石化宁波工程有限公司，上海 200030）

结合工程经验，以某装置合成甲醇为例，对化工装置中CO变换单元变换炉的布置和配管设计要点进行探讨，为同类装置设计提供借鉴经验。

变换炉；设备布置；配管设计

1　概述

近年来随着煤气化装置的发展，新建、扩建的煤气化装置越来越多，其配套的CO变换单元相应的也越来越多。CO变换是甲醇、氨、尿素等化工产品生产过程中的重要工段，该工段将CO变为易于清除的CO2的同时，又制得了重要的化工原料H2。其基本原理是CO与水蒸气在催化剂的作用下发生反应生成CO2和H2，同时释放出大量热量。反应方程式如下：

在合成氨生产中，有效成分为H2、N2、CO，CO通常变换到0.3%以下，因此CO变换为合成氨原料气的净化过程，又是原料制氢过程的继续。但对于合成甲醇生产而言，反应气有效成分为H2、CO，并要求二者之间有一定的比例关系，CO变换仅仅为部分变换。因此，CO变换是合成甲醇生产过程中一个重要环节，而变换炉作为合成甲醇装置中CO变换单元的关键设备之一，其设备布置和配管设计合理性对节省投资和装置高效运行起着至关重要的作用。

2　变换炉简介

变换炉有轴向变换炉和轴径向变换炉。轴向变换炉由于气体速度较大，为保证变换反应，所需的催化剂装填量较多，催化剂床层较高，催化剂颗粒较大，因此其活性较低，床层压力降较大，通常用于低温变换、预变换等绝热升温较小的情况；……