HT-L煤气化制甲醇中变换水气比在线显示新方法

陈 立，闪利娜

(濮阳龙宇化工有限责任公司甲醇厂，河南濮阳 457000)

濮阳龙宇化工有限责任公司(简称濮阳龙化)年产20万t甲醇项目采用煤制气(15万t)和天然气(5万t)联合制甲醇，其煤制气采用首套HT-L粉煤加压气化技术，是国内首套拥有自主知识产权的高效洁净的粉煤加压气化示范性装置。在运行过程中，变换装置的水气比在线分析仪频繁出现故障，因水气比对变换装置的热点温度影响较大［1］，给变换炉床层温度的控制带来很大不便。

1 HT－L煤气化合成气气体特点

HT-L煤气化是我国开发的具有自主知识产权的粉煤加压气化装置，其气化炉是一个安装在压力容器内的一种膜壁反应器。气化室排出的高温合成气和熔渣经急冷环被水急冷，之后沿下降管导入急冷室进行水浴，熔渣迅速固化，合成气被水饱和。出气化炉的合成气再经文丘里洗涤器和合成气洗涤塔用水进一步润湿洗涤，除去残余的飞灰。出洗涤塔的合成气水气比一般在1.2左右。因此，其合成气具有水含量较高的特点。

2 变换装置水气比控制原理

我公司的变换装置采用低水气比宽温耐硫变换工艺，其水气比控制要求一般在0.3～0.8，因气化装置来的合成气水气比一般在1.2左右，因此，其水气比的调节模式比较简单，只需要利用一个低压废锅将其中过多的水冷凝，再经分离器分离即可满足调节入炉气水气比的要求。

3 变换装置水气比在线分析显示运行情况

我公司变换水气比在线分析显示装置采用ER-F型汽气比值测定仪，自2008年开车以来，投用半年后，一直故障频繁，期间换表1次，返厂维修一次，多次因气化合成气带灰堵塞。运行极不稳定，从装置建成至今投用时间不到半年，不仅仪表装置费用及维护费用昂贵，也给变换装置的操作带来不便。

4 变换水气比在线显示方式的改进

根据我厂气化及变换工段特点，气化采用激冷式气化炉，出口合成气水气比较高，而变换又为低水气比变换工艺，合成气中水量富裕，不需要补加水或蒸汽，从而水气比调节方式单一，变量较少，通过分析，只需要将水气比计算公式植入DCS系统，就可实现水气比的在线显示。

4.1 入炉合成气水气比的计算方法

4.1.1 饱和水蒸气压的计算

由安托因公式:

其中:ps，水的饱和蒸汽压，MPa;T，变换炉入口粗煤气温度，℃。

4.1.2 水气比的计算公式

水气比的计算方法如下:

其中:AIR，入炉合成气水气比;p，变换炉进口压力，MPa。

4.2 水气比的在线显示

采用两步计算将公式植入，实现水气比的在线显示如图1所示。

图1 水气比的在线显示

其中，将水的饱和蒸气压计算公式植入计算块一，将水气比的计算公式植入计算块二，就可实现水气比的在线显示。

5 使用情况及结论

变换水气比的在线显示改造后，为变换装置的操作及工况的分析判断起到了非常重要的作用。变换水气比的在线显示改造后，省去了较大的仪表费用及维护费用，取得了较好的经济效益。该变换水气比在线显示方法，可广泛的运用于激冷式煤气化装置配套低水气比变换的工艺当中，有很好的推广价值。

［1］肖杰飞.QDB-04型催化剂在“航天气化”耐硫变换装置上的工业应用［J］.煤化工，2009，145(6):13-15.