变换工段操作规程
变换工段操作规程
一、工艺概述
经过脱硫、除尘后的水煤气中，除含有双氧水生产时所需要的氢气外，还含有26~30%的一氧化碳及其它气体。直接分离一氧化碳是比较困难的，但在一定的温度条件下，借助低变催化剂的催化作用，可使水煤气中一氧化碳与水蒸汽发生反应，生成二氧化碳和氢气。
二、化学反应原理
变换的主要反应是在一定的温度条件下，气体中的一氧化碳与水蒸汽反应生成氢气和二氧化碳，反应方程式如下：
催化剂
    CO+H2O（g）        CO2+H2+41KJ/mol
这个反应的特点是：
（1）反应前后体积没有变化；
（2）反应前后是放热的；
（3）是完全可逆的反应，当正反两个方面进行的速度相等时，反应达到平衡。
1、影响化学平衡的因素
（1）温度的影响，变换反应是放热反应，温度降低、平衡向生成氢气和二氧化碳的方面移动。
（2）反应物浓度的影响，增加反应物浓度或减少生成物浓度，反应向有利于生成二氧化碳和氢气的方向进行，可采用增加蒸汽量来实现。
2、影响反应速度的因素，变换反应在有催化剂存在时，才能大大加快反应
速度，另外提高温度和增加蒸汽用量对加快变换反应的速度也有很大作用。
三、工艺流程
1、水煤气气体流程：压缩机 → 冷却器  → 除油器  → 热交换器 → 电加热器  → 变换炉一
、二段 → 变换炉三段  → 热交换器  →冷却器  →气水分离器  → 精脱硫塔（A） →精脱硫塔（B） → PSA提氢装置。
2、软化水流程：由电厂送的软化水 →加压水泵  →变换炉二、三段。
3、蒸汽流程：由电厂送的蒸汽  →汽水分离器 → 电加热器  →变换炉一段。
4、循环水流程：凉水泵  →冷却器  → 热水池  →热水泵  →冷却塔  →凉水池  →凉水泵。
四、主要设备及性能
1、水煤气压缩机：L—40/0.2—8型往复式压缩机，Q：40m3/min，N：280KW,压缩机的任务是把水煤气输送到后工段，并提供过程进行所必要的压力条件。
2、变换炉φ1600×7000，变换一段上层装填抗氧剂和抗毒剂，变换二、三段上层均装填耐火球，下部装填低变催化剂，是完成一氧化碳和水蒸汽反应生成二氧化碳和氢气的主要设备。
3、电加热器：φ325、N：96KW，用于提高水煤气温度达到变换工艺要求的专用设备。
4、热交换器：φ1200×4500，用于水煤气与变换气进行间接换热。
5、冷却塔：φ1200×10000，用于变换气冷却至常温（或室温）。
6、精脱硫塔（A、B）φ1200×7079，用于变换气中的硫化氢脱除，塔内装有活性炭，水解脱硫剂，采取物理吸附干法脱硫。
五、工艺指标
1、压胃（表压）
（1）压缩机进口压力≥0.035Mpa
（2）压缩机出口压力≤0.8 Mpa
（3）蒸汽压力  ≥0.9 Mpa
（4）软化水压力≥0.9 Mpa
（5）系统压差  ≤0.1 Mpa
（6）循环水压力 ≥0.2 Mpa
（7）压缩机油泵压力≥0.20 Mpa
2、温度：（℃）
（1）变换炉一段入口温190±5  热点温度~300
（2）变换炉二段入口温200±5  热点温度~300
（3）变换炉三段入口温190±5  热点温度~220
（4）入变换系统的水煤气温度≤40
（5）出变换冷却器的变换气温度≤35
（6）压缩机电机温升≤65，压缩机曲轴箱油位1/2~2/3。
3、气体成份：
（1）入变换系统的水煤气硫化氢含量0.1~0.12g/m开车步骤3。
（2）变换炉二段出口CO  4~6%
（3）变换炉三段出品CO≤1.2%
（4）精脱硫塔出口气体H2S含量≤50PPM
（5）水煤气中的氧含量≤0.5%
六、全低变工艺操作要点
在全低变操作中，主要是保护催化剂，防止反硫化，防止催化剂的污染，操作中应注意如下几点：
（1）将水煤气中的H2S指标控制在规定范围内。
（2）加减气量应缓慢，防止炉温波动大，短时出现超温反硫化现象。
（3）当水煤气中的氧含量超高时，减少入系统的水煤气量，直至切断气源，切不可加大蒸汽或加大喷水量的方法来降炉温，由于低变催化剂活性好，加大蒸汽量或加大喷水量反而会使变换反应剧烈，炉温超标严重，引起反硫化，若喷水量过大，未汽化的水就会带进催化剂床层，引起结块活性下降。
（4）油的污染对催化剂危害较大，应加强压缩机的排油和充分利用除油器进行除油。
（5）生产过程中遇突然减量或停车时，应及时减小或切断蒸汽，以防短期内汽气比剧增引起反硫化，导致催化剂失去活性。
（6）停车时应关死变换炉进出口阀，并充氮气维持正压，以防空气进入，造成催化剂永久性的失活，也不能用蒸汽对催化剂床层进行置换，防止反硫化。
（7）开车时将变换炉一段出口温度升到180℃以上时。而且二、三段催化剂最低点温度≥125℃时，方可添加蒸汽。
（8）压缩机操作要点：按时检查电机、电流、温升及主轴温升和有无异常声音，要保证油泵和注油器正常工作，经常通过看、听、摸来判断曲轴，连杆、十字头以及气缸活门的工作情况，如发现异常现象，立即分析判断，查明原因，及时处理。
七、正常开车、停车紧急停车方法步骤
（一）原始开车（方案另定）
（二）正常开车：
1、开车前的准备
（1）检查各设备、管道、阀门、分析取样点及电器、仪表等必须正常完好。
（2）检查系统内所有阀门的开、关位置、应符合开车要求。
（3）若变换炉进出口插了盲板立即进行拆除。
（4）与供电、供水、供汽部门及脱硫工段联系，作好开车准备。
2、开车前的置换：
（1）系统经检修后要进行试压、试漏置换，合格后方可进行开车。
（2）系统未经检修，催化剂床层温度在活性温度范围内可按正常程序进行开车。
（3）若催化剂床层温度低于活性温度，系统送气时应同时开启电加热器，调节电加热器及冷却器放空量控制升温速率，可按正常开车步骤去操作。
3、开车
（1）压缩机盘车2圈以上无卡滞，开压缩机出口阀、放空阀、启动压缩机油泵，当油压达到指标后启动压缩机，待运转正常后，打开进气阀，关闭放空阀向变换工段送气，变换工段从前到后依次排放系统冷凝水。
（2）根据催化剂床层温度和系统内各点的温度决定是否带电加热器提温，视床层温度决定压缩机送气量的大小，蒸汽是否添加。当变换二、三段催化剂床层温度接近工艺要求时进行喷水。其水量由小到大，直至达到符合工艺要求。

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