7.5 一氧化碳变换

7.5.2  全部变换工艺是指全部煤气引入一氧化碳变换装置进行一氧化碳变换处理。部分变换工艺是指一部分煤气引入一氧化碳变换装置进行一氧化碳变换处理。选择全部变换工艺或部分变换工艺主要根据煤气中的一氧化碳的含量确定，无论采用哪种工艺，其目的都是降低煤气中的一氧化碳含量，使其达到城镇燃气质量要求。

7.5.3  催化剂是一氧化碳变换反应得以完成的基础，为获得较高的变换率和较低的残余一氧化碳浓度并抑制其他副反应，对催化剂提出了一般性工艺要求。

7.5.4  本条是强制性条文，必须严格执行。由于一氧化碳变换反应温度较高，最高可达520℃以上，接近或高于煤气的理论着火温度。为避免引燃或引爆煤气，应严格控制进入变换炉煤气中的氧含量。 

7.5.5  由于一氧化碳变换反应是放热反应，为避免反应温度偏离最佳反应温度与温升导致的催化剂损坏，需在反应过程中导出部分热量，使反应维持在最适宜的温度下进行。变换炉中催化剂通常设置为2层或3层，俗称为两段变换或三段变换。变换炉上部一段是在较高温度下进行的绝热变换反应，然后对一段变换气进行中间冷却，冷却后的一段变换气再进入二、三段，在二、三段是较低温度下进行的变换反应。因此提高了变换反应速度和催化剂的利用率。 

7.5.6  压力气化制气的煤气中杂质较多，如果不进行脱出煤粉、焦油等净化处理，将会造成变换炉内的触媒污染，影响变换的效果。如果煤气中煤粉、焦油含量高，将会污染触媒的表面，从而降低反应效率。

    变换炉设置为两台目的是提高装置的正常运行时间。变换炉是变换装置中的核心设备，该设备的正常运行关系到煤气的稳定供应，因此该设备建议设置为两台。

    液态的水接触变换触媒后，会使触媒粉化、活性物质流失，进而引起触媒活性降低。因此控制进入变换炉的煤气温度应高于其露点30℃以上，目的是控制煤气接触到触媒后不能有液态的水析出。不低于200℃是触媒起活温度的最低要求。

    变换炉内触媒的装填段数主要受触媒体积数来决定的。考虑到碎煤加压气化方式所产生的煤气中一氧化碳的含量一般不高于30％，煤气变换反应所需要的触媒体积数较小，变换炉内一段或两段的装填就可以满足。

    由于煤气中一氧化碳、氢气、甲烷为易燃易爆气体，该气体一旦泄漏容易产生火灾，甚至发生爆炸。设置自动监控系统目的是及时发现危险气体的泄漏情况，及早处理，避免事故的发生；超压报警系统与事故放空系统需同时配置，一旦超压系统发出报警，应及时开启事故放空系统，保证整个装置的压力在安全范围之内；由于变换反应为放热反应，随着反应的进行，温度会升高，为了保证整个装置的安全，需设置了变换炉超温报警和联锁控制系统，一旦变换炉超温应及时切断变换炉的煤气进料管线或连锁其他有效的降温措施。

    变换反应为放热反应，放出的热量应回收利用。例如：利用放出的热量来副产蒸气、预热锅炉给水等。

7.5.7  一氧化碳耐硫宽温变换工艺的主要设计参数是考察了多家触媒生产厂家后，对比整理后列出的。触媒床层温度、进变换炉的蒸汽与煤气比与装置需要处理的煤气组分含量有直接的关系，本条款范围可以满足碎煤加压气化方式所产生的煤气进行变换反应的要求。