文档介绍：动力学控制技术经济论文
1 流程设置选择
因控制超温的方式不同，目前主要分为高水气比、低水气比、中低水气比变换工艺［3］。其中高水气
比变换工艺又分为全高水气比、高水气比分股变换工艺。对于 ，当生产装置运行负荷低时，气体只经过下层进行变换反应，可以避免
因为催化剂装填富余，CO 过度反应使床层超温；当生产装置运行正常时，气体可以全部从上段进入或
者上段和下段同时进入，以此来满足生产要求。该工艺主要缺点是：变换反应温度控制的影响因素较
多，催化剂的装填量、原料气负荷、水气比的波动均影响反应温度，操作控制系统设计较复杂。
1．2 热力学控制变换工艺热力学控制变换工艺流程见图 3。粗合成气首先分为两路，一路进入 1＃低压
蒸汽发生器副产低压蒸汽，同时调整水气比至约 0．25 后，经气气换热器升温进入第一变换炉进行变换
反应，出口气体经换热后，进入 1＃中压蒸汽发生器副产中压蒸汽，降温后与另一路粗合成气汇合后经
脱毒槽进入第二变换炉继续变换反应，出第二变换炉变换气依次进入中压蒸汽过热器、2＃中压蒸汽发
生器、2＃低压蒸汽发生器、锅炉给水预热器、脱盐水预热器回收热量。热力学控制变换工艺在粗合成
气主路设置非变换旁路跨越第一变换炉，再与另一路经第一变换炉的低含水量变换气混合后进入第二变
换炉反应，可稳定调控水气比，且无需补充蒸汽调整水气比，节约能耗效果显著。第一、二变换炉催化剂装填量均为足量，都按照接近反应平衡控制变换深度进行设计，结合粗合成气旁路、主路流量比值控
制及第一变换炉之前设置蒸汽发生器，运行负荷变化时不需要调整；且由于反应平衡控制的特点，在不
同运行负荷下第一变换炉发生甲烷化反应的风险很小。该流程应注意的是，运行过程特别是开工导气初
期，由于操作或调整不当出现水气比过低而容易导致甲烷化超温发生。此时可根据床层温度适当调整第
一变换炉水气比，控制床层热点温度不高于 380℃，避免甲烷化的发生。在运行末期，可以通过适当减
小进入第一变换炉的气量或者适当提高第一变换炉反应器入口的水气比，来维持较高的 CO 转化率，使
装置仍能够稳定运行。此工艺操作过程简单，兼顾了第一、二变换炉反应器的温度控制和水气比要求，
既很好地控制了第一变换炉反应器的热点温度，又使第二变换炉反应器入口气体在降温的同时提高了水
气比。
2 分析比较
两种工艺有相似之处，即均采用了降低原料粗合成气中水气比的方法。究其原因，一方面制甲醇其水气
比是过剩的，节能效果显著；另一方面可以降低变换反应的剧烈程度，增强了装置的稳定性和可操作
性。不同的是第一变换炉变换反应控温方式的差异，动力学控制变换工艺是减少催化剂装填量，使变换
未反应完全即送出第一变换炉，而热力学控制变换工艺是变换反应达到平衡后送出第一变换炉。
2．1 技术参数表 1 是两种工艺的主要技术参数对比，从表