二氧化碳切换氮气方案1

1、CO2切换N2方案根据公司与五环讨论确定的试车计划，在煤气化装置第二次开车投煤产气打 通甲醇流程后，将甲醇装置停车，随即用CO2对煤气化n2进行切换，然后再进 行合成氨催化剂的升温还原工作。一 co2切换n2方案概述在合成氨催化剂升温还原过程中，液氮洗将控制55000Nm3/h低负荷生产， 以期尽量减少中压n2用量。但由于负荷降低，液氮洗中压n2量并不能同步降低, 预计液氮洗中压N2用量为1800022000 Nm3/h（3.5MPa）。此时煤气化负荷控制在 60%,煤气化用高压N2量为2500030000 Nm3/h，另外从煤气化装置配入粗煤气 中的高压N2量有10000 Nm3/h左右（此部分N2需变换稳定运行后才能退出）， 因此煤气化装置共需高压N2为3500040000 Nm3/h。如果合成氨催化剂升温还原期间不采用CO2对N2进行切换，则届时全厂用高中压N2量为5300062000Nm3/h。空分主装置高中压N2设计最大产量为38000 Nm3/h，如果不进行CO2切换，则需后备系统补充1500024000 Nm3/h。空分后备系统目前液氮库存为1400m3,实际可以使用约1

2、100 m3,按每小时送出24000 Nm3/h计，理论上可维持29.6小时。如果过程中发生变换超温将消 耗掉一部分液氮，维持的时间更短。因此，采用全氮流程，空分库存液氮无法支 撑完成合成氨催化剂升温还原工作，必须将氨醇co2对煤气化n2进行切换后再 进行合成氨催化剂升温还原。CO2切换N2方案:煤气化转入正常后，控制负荷为60%，装置的高压（8.1MPa） 和中压（5.4MPa）N2用量为：20233 Nm3/h（此部分可用CO2进行切换替代）以及 4320Nm3/h （不用CO2进行替代的部分），因此煤气化装置N2总用量约为25000 Nm3/h，考虑波动峰值可能至30000 Nm3/h。低温甲醇洗所产CO2量为 2200025000 Nm3/h，将CO2压缩机四段出口超高压CO2对超高压N2进行切换 （三段出口高压CO2不送出切换），切换出的n2用于合成氨催化剂升温还原， 如果CO2因负荷低产量低需掺混n2,空分在运行过程中需将后备系统随时做好 备用，随时补足，同时做好CO2压缩机跳车随时大量补足超高压n2的准备。二co2切换n2应具备的条件低温甲醇洗运行正常，负荷大于60%以上

3、，CO2气体分析指标合格，CO298.5mol%, H2S+COSV5vppm。氨醇醚车间调整好低温甲醇洗CO2产量，CO2压缩机运行正常，CO2气体首 先在氨醇界区HIC048043和HIC048048处放空。控制超高压CO2的压力高于煤 气化界区的压力0.10.2Mpa。CO2压缩机出口至煤气化管线需用N2置换合格。煤气化已做好n2切换CO2准备。三co2切换n2操作由氨醇醚车间通知调度，CO2压缩机已具备向煤气化送CO2条件，调度通知 煤气化车间和空分，准备CO2切换n2操作。煤气化总控室联系调度，准备将CO2引入气化装置。氨醇醚车间接调度通 知，缓慢开至煤气化超高压CO2阀门，送超高压CO2至煤气化。煤气化缓慢开 其界区内超高压CO2截止阀，氨醇醚车间稳定超高压CO2压力，视超高压CO2 压力，调整好HIC048043和HIC048048放空阀，相应调整CO2压缩机运行和联 系净化岗位稳定压缩机入口 CO2压力。CO2切换过程应缓慢进行，氨醇控制好CO2压缩机（注意防喘振阀的控制）, 空分要稳定好外送的高压n2的压力和流量，煤气化控制好煤粉管线和气化炉操 作工况，避免因波动过大

4、影响煤气化装置的运行。四倒换注意事项1生产部在CO2切换n2过程中，生产部调度室协调氨醇醚车间、煤气化车间、盈德空分和质量监测部，特别应加强与空分的协调工作，保持各装置间良好的沟通 联系。2煤气化切气过程需保证超高压和高压n2/co2压力稳定，避免因压力低造成煤气化 联锁跳车。煤气化装置接收CO2应具备的条件：汽包小室的产汽量13FI0047准；甲烷 分析仪校准；CO2分析仪校准。气化用CO2气体无带液现象。整个n2切换为CO2的过程中，根据CO2切换n2量对四条煤线作出及时的 调整，调整工况时，以汽包I室产汽量13FY0047为准，粗合成气中甲烷含量、CO2含量作为参考。煤气化界区内加热后的CO2温度应大于110C。每两个小时对V3051导淋进行一次排液，防止带液。中原大化经验：用CO2作载气时，同样气体温度情况下，V1205温度上 涨23C，煤粉管线温度上涨，有利于煤粉输送。CO2切入10分钟左右，汽包 I室产汽量13FY0047明显上升，气化炉反应温度上升。为防止气化炉温度过高， 逐渐下调氧碳比控制回路中修正参数K3值，降低总氧碳比，增加4个烧嘴煤粉 量。煤粉密度先增大，随着氧碳

5、比调整，煤粉密度有些回落，但仍比纯氮输送 时高。流速先降低，n2阀开大。随着氮碳比调整，流速回升，n2阀进一步开 大。CO2切换后，合成气组分：CO2明显提高、n2含量明显降低、h2含量明 显降低、CO含量有所增加。控制好切换后CO2温度：反吹气、V1204用气。C02切换后，气化炉压差13PDI0066有下降。壳牌的意见：无论n2,、co2,或者n2/co2混合气，压力一定要控制稳定。负荷运行稳定后进行切换，此时小室蒸汽产量已经稳定。控制小室蒸汽产量越 稳定越好，最好在目标值土O.1kg/s （平时操作就应该向这个目标努力）。在CO2 替代的过程中，输送气由n2渐渐被CO2所替代，气化炉的反应和放热基本不会 因为输送气体的变换而改变，所以在切换过程中必须坚持的原则是维持小室蒸汽 产量不变和稳定（当然在煤基本不变的情况下）。n2的密度比CO2的密度低（比 女口，在4.1MPa、80C时,CO2的密度大约是71kg/m3,而N2的密度大约是40kg/m3）， 此时如果煤量输送量一致，那么测定的密度在CO2条件下就会比在n2条件下高。 由于密度公式的计算是基于n2来校正的。由于我们使用02

6、/煤比进行煤量控 制，而煤量是由测定密度、速度进行计算获得，并用n2进行校正，所以在n2输 送条件下，02/煤比控制值对应此时控制的目标小室蒸汽产量。当渐渐切换成co2 的过程中，在02/煤比不变的情况下，由于输送气密度的逐渐增加，实际煤量是 降低的，此时真实O2/煤比将增加，所以气化温度会上升，小室蒸汽产量会升高。 根据运行控制原则，小室蒸汽产量应该不变，所以必须增加实际煤量，也就是说 增加测定煤量，由于煤量是由02/煤比获得，所以必须降低02/煤比来达到控制 要求。在实际运行中，通过微量调整K值输入而达到控制要求。K值的调整 值与气化炉控制压力和负荷相关，因为它们会影响密度，基本上，负荷和切换气 体程度的变化，K值得调整大约在0到-0.15之间变化。在操作过程中，坚持 小室蒸汽产量稳定控制，渣的形态（5mm左右的碎渣）参考进行微调。3氨醇醚车间在倒气之前需对CO2气纯度进行分析，合格后方可送煤气化。由于装置的运行负荷比较低，CO2的产量不高，在切换初期N2有可能不能 全部被CO2代替，随着CO2量增加，煤气化n2才能逐渐被CO2替换。倒气过程 中氨醇注意控制好CO2压缩机稳定运行，四段出口 CO2应有适量放空，以防止 系统波动。如果CO2不足，煤气化可用超高压氮掺混，只要切换后n2能节约出20000Nm3/h，即可开始进行合成氨催化剂升温还原工作。在CO2对n2切换过程中，煤气化所产粗煤气中CO含量会升高，需密切注 意调整变换系统及后系统工况，防止变换炉超温。4质量监测部分析室在CO2切换n2过程中，根据工艺要求，准确及时做好分析配合：一 是分析氨醇送到煤气化CO2是否符合工艺指标要求，二是分析切换后的CO2纯 度（特别是n2和CO2掺混时），三是加强对出煤气化装置粗煤气进行成分分析。 应每半小时取样分析一次，并及时将分析报告单送主控室操作人员。2010年11月22日

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