- 一氧化碳耐硫變換新技術(shù)國(guó)際領(lǐng)先
- 發(fā)布日期：2022-08-01
近日，“煤基合成氣一氧化碳耐硫變換節(jié)能減水新技術(shù)”通過(guò)了由中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的科技成果鑒定。北京化工大學(xué)副校長(zhǎng)張立群院士領(lǐng)銜的鑒定委員會(huì)認(rèn)為，該技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)、創(chuàng)新性強(qiáng)，整體處于國(guó)際領(lǐng)先水平。
該項(xiàng)目由青島聯(lián)信催化材料有限公司、國(guó)家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)有限責(zé)任公司、中國(guó)石油大學(xué)(北京)等單位共同完成。該成果通過(guò)對(duì)工藝、催化劑、配套設(shè)備及工藝技術(shù)軟件包的研發(fā)，摒棄了蒸汽壓溫的傳統(tǒng)方法，實(shí)現(xiàn)了變換裝置的高效安全長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行，顯著降低了蒸汽用量和冷凝液的排放量。
鑒定委員會(huì)還認(rèn)為，該技術(shù)的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)有以下三個(gè)方面，一是針對(duì)傳統(tǒng)的高水/氣變換工藝用增加蒸汽控溫來(lái)抑制甲烷化副反應(yīng)存在的問(wèn)題，發(fā)明了低水/氣耐硫變換工藝，通過(guò)降低反應(yīng)的水/氣，來(lái)減少反應(yīng)的放熱量，進(jìn)而控制床層熱點(diǎn)溫度。該工藝無(wú)需增加蒸汽，就能同時(shí)達(dá)到控溫和抑制甲烷化副反應(yīng)的目的，降低了蒸汽用量和冷凝液排放量，節(jié)能減水效果顯著。
二是研發(fā)了抑制甲烷化副反應(yīng)的關(guān)鍵氧化物助劑。新型催化劑可大幅提高甲烷化副反應(yīng)的起活溫度，降低甲烷的生成量，保障節(jié)能型新工藝的實(shí)施。他們還發(fā)明了堿性復(fù)合物助劑及其制備工藝，制成的催化劑能明顯抑制甲硫醇副產(chǎn)物的生成，提高催化劑對(duì)有機(jī)硫化物的轉(zhuǎn)化功能，拓寬原料煤的選擇范圍。
三是建立了變換反應(yīng)的宏觀動(dòng)力學(xué)方程式，能精確計(jì)算出催化劑裝量，避免因催化劑裝量富余而產(chǎn)生的變換爐超溫問(wèn)題；開發(fā)出分層控溫的專利反應(yīng)器技術(shù)，滿足了低負(fù)荷開車和負(fù)荷變化時(shí)變換爐控溫的要求，取得了良好的節(jié)能減水效果。
據(jù)介紹，一氧化碳耐硫變換技術(shù)是將粗合成氣中富余的一氧化碳，在催化劑的作用下與蒸汽發(fā)生變換反應(yīng)制取氫氣的重要技術(shù)。該技術(shù)在變化反應(yīng)過(guò)程中通過(guò)調(diào)節(jié)合成氣中的氫碳比，滿足下游生產(chǎn)工序的工藝要求，也是承接前后煤化工生產(chǎn)過(guò)程必不可少的重要關(guān)鍵技術(shù)。蒸汽是參與變換反應(yīng)的物質(zhì)，想達(dá)到要求的一氧化碳變換率，滿足下游工序?qū)涮急鹊囊螅托枰恼羝?。因此，蒸?一般用水/氣表示)是調(diào)節(jié)變換反應(yīng)指標(biāo)的一個(gè)重要控制手段。盡可能地減少變換過(guò)程中的蒸汽消耗，對(duì)過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性具有重要意義，是實(shí)現(xiàn)煤炭綠色、高效和低碳利用的關(guān)鍵。
目前，該技術(shù)已應(yīng)用在44家60余套煤化工裝置。以400萬(wàn)噸/年煤間接液化項(xiàng)目為例，年可節(jié)省蒸汽912.86萬(wàn)噸、減少冷凝液排放量1134.93萬(wàn)噸，經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益顯著。
