浅议煤制甲醇装置等温变换技术及优化

刘景隆

(同煤广发化学工业有限公司，山西 大同 037003)

目前，利用煤来生产合成气已经成为我国能源替代的重要途径。甲醇是重要有机化工原料和优质燃料，在我国，煤制甲醇在所制造甲醇方法中占有很大的比例。煤制甲醇过程中，CO变换技术是将粗煤气中一氧化碳和水转化为二氧化碳和氢气，满足后续甲醇反应所需的进气要求。同时，粗煤气中CO变换反应是强放热反应，变换反应后气体温度升高，可用于工艺过程或作为动力。等温变换选用前置废热锅炉流程，是将反应器内移热原理应用到变换中，实现相对均衡温度下的变换反应[1]。绝热变换选用设置前置废热锅炉的低水气比流程，是通过蒸汽发生器副产蒸汽和中间换热器来移除反应热量。绝热变换和等温变换是目前应用较为普遍的变换技术[2]。本文主要针对煤制甲醇装置工艺特点，探讨等温变换技术及其优化。

1 等温变换流程及特点

1.1 流程简述

等温变换，即为反应温度恒定条件下的变换过程。来自气化单元的粗合成气经过分离后首先副产饱和蒸汽，并得到能满足变换要求的低水气比的粗煤气，然后进入等温变换炉中进行将煤气中的CO和H2O转化为CO2和H2，同时，反应产生的大量热用来副产高压饱和蒸汽，出口气经过一系列处理后进循环水换热器，最后变换气冷却后进入下游酸性气脱除单元。最有效的等温反应是以水发生相变(沸腾)时吸收热量，且沸腾水压力与温度是一一对应关系，操控容易。……