煤气化配套一氧化碳变换工艺技术的选择研究

宁德才 郞群(陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司， 陕西 榆林 719319)

煤气化配套一氧化碳变换工艺技术的选择研究

宁德才 郞群(陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司， 陕西 榆林 719319)

现阶段，煤炭作为在储量方面具有明显优势的资源已经被列为相关行业的主要研究对象，而煤气化工艺作为能够对我国石油天然气资源稍显不足这一问题进行有效解决的途径，自然引起了人们的重视。文章首先对煤气化工业所包含的内容进行了概述，然后通过理论和实际相结合的方式，以一氧化碳变换工艺为核心展开了详细的分析。

煤气化；一氧化碳变换工艺；技术选择

首先需要人们了解一点，我国的油气资源储量始终处于稍显不足的状态下，近几年随着煤化工业的发展和煤气化技术的完善，石油和天然气资源所具有的不足开始被逐渐弥补。在对煤气化装备进行研究的过程中可以发现，一氧化碳变换工艺所具有的主要功能在于对气化装置生产的粗煤气进行变化，保证所生产煤气的碳氢物与社会需求相符合，因此，针对该工艺开展相应的研究是非常有必要的。

1 煤气化工业的概述

(1)粉煤气化粗煤气 粉煤气化对压力的需求通常为3．8MPa，但是由于水蒸气所占据比例的减少，一氧化碳含量往往可以达到70%，因此，在变换过程中所需推动力必然较大，而产生的反应与水煤浆相比也更为剧烈[1]。另外，在对废锅型工艺进行应用的过程中，变换炉的温度极高，这对相配套的生产设备提出了较高的要求，因此，现阶段该工艺的应用频率相对较低。

(2)水煤浆气化粗煤气 作为典型的激冷型流程，水煤浆气化的过程普遍对压力具有较高的要求，即压力应当始终保持在2．8MPa至8．5MPa这一范围内，此时经由粗煤气而产生的一氧化碳的含量约为45%，和氢气含量比例基本相同，但是由于一氧化碳所承载负荷的变换相对而言并不明显，对变换炉温度产生的影响也可以忽略不计。但需要工作人员注意一点，在对水煤浆进行应用的过程中，水汽化现象较为严重，因此，该变换过程通常对水蒸气需求较少，但对冷凝液需求较多。

2 一氧化碳变化工艺技术的选择

(1)制甲醇变换工艺 在对甲醇进行制作的过程中，工作人员应当始终明确该制作流程对变换率具有严格要求，通常来说变换出口的CO含量应当保持在20%，整体的变换率则应当始终低于50%，应用一氧化碳对甲醇进行合成与其他变换工艺相比较为突出的特点在于其耗水量相对较少。通过计算可以发现，想要保证变换出口的CO含量保持在20%，那么原料气中水/气应当维持在0．35至0．6的范围内，但是由于水煤浆中水/气通常多于1．3，所以，大量过剩水蒸汽的存在在很大程度上对换热器需要承载的冷却负荷进行了增加[2]。另外，大量过剩水/气的存在还对设备以及管道所承载的运输负荷进行了增加，进而导致设备以及管道所对应规格的增大。想要避免上述问题的出现，在应用水煤浆对甲醇进行合成的过程中，工作人员应当将蒸汽发生器置于粗煤气进入变换炉被转换前，这一步骤不仅可以保证蒸汽的发生，还能够将粗煤气冷却过程中所产生的冷凝液进行分离，保证水/气降低至相应数值范围后再对其进行预热。

实践结果显示，在对蒸汽发生器进行安装和使用后，粗煤气所含有的富有水分能够被有效分离，这样能够对设备以及管道所需要承载的运输负荷进行减少，而粗煤气在对自身所产生的冷凝液进行排出时，必然会有一部分呈固体状态的杂质随之排出，可以说这一过程是对粗煤气进行二次净化的过程。另外，工作人员能够通过对蒸汽发生器所承载压力进行调节的方式，对其温度进行更改，这样做的目的在于提升粗煤气水/气的稳定程度，从根源处降低水/气波动对设备产生的不利影响。

(2)制氢变换工艺 在对氢进行制作的过程中，其变换率应当始终保持在96%或以上，另外，如果需要对甲烷化工艺进行应用的，那么想要对甲烷化所产生化学反应进行削弱，工作人员需要在在变换气的过程中将CO所对应干基浓度进行降低，使其维持在0．35%左右，想要达到这一要求，往往需要对中、低温变换炉进行使用[3]。也正是因为制氢过程对变换深度具有较高的要求，因此，想要对变换炉所具有的推动力进行有效提升，工作人员不应将蒸汽发生器置于粗煤气进入变换炉被转换前。

(3)工艺的选择 对水/气进行变换的主要目的在于将原料所具有气水低含量这一优势进行充分利用，保证对在以低水/气为前提的背景下所开展CO转换工作平稳性的有效提升。因此，在对一氧化碳变化工艺进行选择和应用的过程中，无论是制甲醇还是制氢，工作人员都应当将节能环保作为核心理念，保证所选择工艺的合理性和科学性。

3 结论

综上所述，随着经济的发展，人们的生活水平也日益提高，因此，想要对社会生产和人们生活所具有的需求加以满足，煤化工产业必须保证自身具有非常强大的生命力。煤气化技术的发展也在一定程度上为所对应产业提供了相对广阔的平台，工作人员通过水气调节的方式就可以获取相应的碳氢物，因此，在对一氧化碳变化工艺进行选择和应用的过程中，工作人员应当将节能环保作为核心理念，保证所选择工艺的合理性和科学性。

[1]陈莉.煤气化配套一氧化碳变换工艺技术的选择[J].大氮肥,2013,03:150-157.

[2]张文飞.煤气化配套一氧化碳变换工艺技术探析[J].化工设计通讯,2016,10:6+32.

[3]衣焕义.煤气化配套一氧化碳变换工艺技术的选择[J].化工管理,2015,27:166.

宁德才(1974- )，男，汉族，黑龙江哈尔滨人，本科，中级工程师，主要从事煤化工煤气净化相关工作。