煤制甲醇CO变换工艺组合方式的研究

６８

化学工程２０∞年第３６卷第７期

干气的摩尔比值。

方案２：部分气体一段变换，部分气体混合调氢碳摩尔比，如图２，图中菇代表气体分流摩尔比，以

下同。

蔫翳，函；磐：

ｌＪ２

ｒ…………一１

在此工艺中，有２个调节变量：也和Ｓ圮。故在

一定氢碳摩尔比的条件下，菇２与勉互为函数关系。

图３为分流比与ｃＯ变换率的关系，从图可以看出，当分流比大于０．１８４，一段反应器的ｃＯ变换率才高于７０％，此时汽气摩尔比为０．６５。

ｌ１ＯＯＯＯＯ

ＯＯ

’，２

圈３勉与ｃ０变换搴和汽气摩尔比的关系

ｆｋ．３

ｍ＾８ｔｉ蛆ｂ哪ｍｎ

５２∞ｄＣＯｓｈｉｆｔｄｅｇｒ∞

对以上的２个方案进行比较可以发现，对于以Ｓｈｅｎ气化炉得到的气化煤气，由于ＣＯ体积分数过高，当使用一段变换时，其蒸汽消耗量就较大；如果又采用部分煤气调氢碳摩尔比，就要提高变换部分的汽气摩尔比，以提高ＣＯ一次变换的变换率；从而就导致能耗增高，并且在一定的汽气摩尔比条件下，部分煤气分流调节氢碳摩尔比的比例偏小。

方案３：全部气体通过二段变换调节氢碳摩尔比。通过计算可知，全部气体通过二段变换能满足氢碳摩尔比的要求，且蒸汽消耗量较少；但是２个变换反应器都在效率很低的情况下运转，从设计和运行来看，都是不合理的。

方案４：原料气分成２股，一股二段变换，一股调氢碳摩尔比，如图４，图中埘代表激冷水量，以下同。

工艺的可调变量为３个：姒，埘珥和拼。使用一

变的Ｃ０变换率（变化范围为５６．２％１２％）作为

控制条件来确定Ｓ珥；利用氢碳摩尔比来确定分流比拼。进入一变的气体的温度通过换热器的负荷控制

在露点温度２５℃以上，进人二变的气体的温度通过加入的埘珥保持在露点温度２５℃以上。

圈４部分气体二段变换漉程田ｆｋ．４

ｎｏＷ

ｄ妇咿哪ｏｆｐ８ｒｔｇ∞ｔ帅一８ｔａ即８ｈｉｆＩ

图５说明了讲与汽（水）气摩尔比，一段与二

尔比增加的幅度大于水气摩尔比，这是因为一变中ＣＯ体积分数较高，要达到规定的转化率需要较高的汽气摩尔比。同时也可以发现，要提高一变变换率，同时满足二变调温和分流原料气调氢碳比的要求。 段ＣＯ变换率

圈５讲与汽Ｉ水）气●尔比，一段变换率与二段变换率／分漉比的关系

Ｆｉｇ．５

Ｒｅｌａ咖ｂｔ｝ｔ’嘴ｎ硝ｒ舳ｄｗ毗眈，雠朗ｍ／ｇ明

方案５：原料气分成３股，一股进一变、一股进审湮匦

Ｓｆ５。

Ｉｌ。写磷默！晶

气体５３

Ｊ５２

圈６原料气部分一变和部分二变流程田

隐６Ｆｈ

ｄｉ哪０ｆ叫鲫㈣一８ｔａｇｅ强ｄｏｔｈｅｒ俨咻５ｔａｇｅ

５ｈ洫

在此工艺中，可调变量有：脯，硝，巧１和疮２；

段ＣＯ变换率的关系。随着分流比的增大，汽气摩加入蒸汽量和分流比都需要同时增加。从计算的结果来看，一变的变换率不能高于７２％，否则就不能到二变时，ｃＯ体积分数降低，从一变来的水蒸气体积分数仍较高，此时加入水主要是起激冷作用，从图也可以看出，在同一分流比的情况下，二变的ｃＯ变换率要高于一变。

二变、一股调氢碳比，如图６。