CO變換單元變換爐的布置和配管設(shè)計(jì)要點(diǎn)探討

王紅云（中石化寧波工程有限公司，上海 200030）

CO變換單元變換爐的布置和配管設(shè)計(jì)要點(diǎn)探討

王紅云
（中石化寧波工程有限公司，上海 200030）

結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，以某裝置合成甲醇為例，對(duì)化工裝置中CO變換單元變換爐的布置和配管設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行探討，為同類裝置設(shè)計(jì)提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

變換爐；設(shè)備布置；配管設(shè)計(jì)

1　概述

近年來隨著煤氣化裝置的發(fā)展，新建、擴(kuò)建的煤氣化裝置越來越多，其配套的CO變換單元相應(yīng)的也越來越多。CO變換是甲醇、氨、尿素等化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的重要工段，該工段將CO變?yōu)橐子谇宄腃O2的同時(shí)，又制得了重要的化工原料H2。其基本原理是CO與水蒸氣在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)生成CO2和H2，同時(shí)釋放出大量熱量。反應(yīng)方程式如下：

在合成氨生產(chǎn)中，有效成分為H2、N2、CO，CO通常變換到0.3%以下，因此CO變換為合成氨原料氣的凈化過程，又是原料制氫過程的繼續(xù)。但對(duì)于合成甲醇生產(chǎn)而言，反應(yīng)氣有效成分為H2、CO，并要求二者之間有一定的比例關(guān)系，CO變換僅僅為部分變換。因此，CO變換是合成甲醇生產(chǎn)過程中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，而變換爐作為合成甲醇裝置中CO變換單元的關(guān)鍵設(shè)備之一，其設(shè)備布置和配管設(shè)計(jì)合理性對(duì)節(jié)省投資和裝置高效運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。

2　變換爐簡(jiǎn)介

變換爐有軸向變換爐和軸徑向變換爐。軸向變換爐由于氣體速度較大，為保證變換反應(yīng)，所需的催化劑裝填量較多，催化劑床層較高，催化劑顆粒較大，因此其活性較低，床層壓力降較大，通常用于低溫變換、預(yù)變換等絕熱升溫較小的情況；……