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合成气净化单元操作探究

发表时间：2021/6/17 来源：《科学与技术》2021年第29卷6期作者：冯成江蒋义龙

[导读] 合成气净化单元作为羰基合成系统的原料供给，运行的效果好坏不但关系到羰基合成系统铑催化剂的使用寿命

        冯成江蒋义龙
        大庆石化公司化工二厂丁辛醇造气车间   黑龙江大庆 163714
        摘要：合成气净化单元作为羰基合成系统的原料供给，运行的效果好坏不但关系到羰基合成系统铑催化剂的使用寿命，而且关系到丁辛醇产品的指标，本文论述了合成气净化单元的流程，分析了合成气净化单元的指标，对合成气单元如何良好运行进行探讨。
        关键词：合成气净化流程   控制
        1合成气净化流程
        界区来的合成气压力大约为2.7 MPa.g，合成气分为两股进入净化系统。小部分合成气在合成气换热器1519中少量高温合成换热加热到90℃，进入1#合成气净化槽1120，1120内装一层活性炭催化剂，合成气经过该催化剂床时，羰基金属化合物被氧化成金属氧化物而吸附除去。合成气从1120净化槽出来后，在合成气加热器1520中，用3.6MPa 蒸汽将合成气加热到180℃,由TV102控制,然后合成气进入2#合成气净化槽1121,1121内装三层催化剂自上而下分别是硫化铂,浸苛性钠的活性氧化铝和氧化锌,合成气在通过这些催化剂床时,合成气中的杂质氧,氯化物、氰化物及硫均被脱除。
        合成气在新的2#合成气换热器1588和新的合成气过热器1520B中进一步加热，新的过热器使用减温高压蒸汽，工艺出口温度通过一个调节过热器的蒸汽流量的温度控制器TIC13207来进行控制。然后合成气进入含有三个催化剂床层的新的2#合成气净化槽1121B中净化。
        第一层：氧化铝基硫化铂，去除氧气和羰基硫化物。
        第二层：浸苛性钠的氧化铝，去除氯。
        第三层：氧化锌，脱硫。
        净化后的合成气经过上述两台换热器冷却，同时合成气进料被加热。
        然后两股合成气汇合到一起，经过新的合成气过滤器1709，过滤器设有旁路并配有双切断阀和排放阀，以便于将过滤器在线隔离进行清洗。大部分合成气通过气提塔进入1#羰基合成反应器1103C，剩余的少部分合成气进入2#和3#羰基合成反应器1103A/B。
        从界区来的合成气进料流量由流量计FI13201测量，通过比值控制器FFIC13201可控制合成气流量与丙烯进料量的配比。这样通过调节设定点控制去1#羰基合成反应器1103C的丙烯流量。来自界区的合成气流量由界区上游的合成气装置控制，超出气提塔和2#、3#羰基合成反应器流量调节阀要求的合成气被合成气过滤器下游的压力控制器PIC13209排放到火炬中。
        2合成气净化运行控制
        1#合成气净化槽/新1#合成气净化槽的操作温度恒定为90℃，当在床层取样点分析检测到羰基物超标时，应计划卸出和更换催化剂。
        2#合成气净化槽/新2#合成气净化槽的操作温度恒定为180℃。当在相应床层取样点分析检测到氧气、氯或硫超标时应计划更换催化剂。
        合成气过滤器在压力降超过0.0500MPa时，应临时切换到旁路运行，将过滤器隔离，然后排放并用氮气置换后进行清洗。
        在合成气引入前，可在上游装置补加氢气将合成气中氢碳比调至1.02：1左右，在合成气进入1#羰基合成反应器或2#/3#羰基合成反应器之前，也可以向合成气中加入适量的氢气，以调整反应器内的氢气分压。
        2.净化槽1121/1121B净化槽中氧、硫、氯、氰的脱除。
        操作条件：气体入口温度180℃
        要求出该槽的合成气中
        O2＜0.05×10-6mol
        Cl＜0.1×10-6mol
        CN＜0.1×10-6mol
        S＜0.1×10-6mol
        若氧含量超过0.05×10-6mol，则要测量进入系统的O2流量以核对是否符合规定量，在O2含量达到0.05×10-6mol时，要更换PtS催化剂；在硫含量达到0.1×10-6mol时，要更换ZnO催化剂；在氯/氰含量达到0.1×10-6mol 时，要更换浸苛性钠氧化铝催化剂。
        3合成气净化工艺指标控制
        3.1净化槽1120入口温度TIC104
        控制范围：90±5℃
        ①、1120/1120B净化槽羰基物的脱除
        操作条件:气体入口温度90℃
要求出该槽的合成气中羰基物浓度＜0.05×10-6mol在达到这一浓度时，该槽的催化剂要更换。
    ②、1121/1121B净化槽中氧、硫、氯、氰的脱除。
    操作条件：气体入口温度180℃
    要求出该槽的合成气中
    O2＜0.05×10-6mol
    Cl＜0.1×10-6mol
    CN＜0.1×10-6mol
    S＜0.1×10-6mol
    若氧含量超过0.05×10-6mol，则要测量进入系统的O2流量以核对是否符合规定量，在O2含量达到0.05×10-6mol时，要更换PtS催化剂；在硫含量达到0.1×10-6mol时，要更换ZnO催化剂；在氯/氰含量达到0.1×10-6mol 时，要更换浸苛性钠氧化铝催化剂。
3.2合成气净化工艺指标控制
        3.2.1净化槽1120入口温度TIC104
        控制范围：90±5℃
        控制目标：90℃
        3.3.1净化槽1120B入口温度TIC13203
        控制范围：90±5℃
        控制目标：90℃
        3.3.2相关参数：TIC13207
        控制方式:正常生产时自动调节，出现波动时人工手动调节。