近日，“煤基合成氣一氧化碳耐硫變換節能減水新技術”通過了由中國石油和化學工業聯合會組織的科技成果鑒定。北京化工大學副校長張立群院士領銜的鑒定委員會認為，該技術指標先進、創新性強，整體處于國際領先水平。
該項目由青島聯信催化材料有限公司、國家能源集團寧夏煤業有限責任公司、中國石油大學(北京)等單位共同完成。該成果通過對工藝、催化劑、配套設備及工藝技術軟件包的研發，摒棄了蒸汽壓溫的傳統方法，實現了變換裝置的高效安全長周期穩定運行，顯著降低了蒸汽用量和冷凝液的排放量。
鑒定委員會還認為，該技術的主要創新點有以下三個方面，一是針對傳統的高水/氣變換工藝用增加蒸汽控溫來抑制甲烷化副反應存在的問題，發明了低水/氣耐硫變換工藝，通過降低反應的水/氣，來減少反應的放熱量，進而控制床層熱點溫度。該工藝無需增加蒸汽，就能同時達到控溫和抑制甲烷化副反應的目的，降低了蒸汽用量和冷凝液排放量，節能減水效果顯著。
二是研發了抑制甲烷化副反應的關鍵氧化物助劑。新型催化劑可大幅提高甲烷化副反應的起活溫度，降低甲烷的生成量，保障節能型新工藝的實施。他們還發明了堿性復合物助劑及其制備工藝，制成的催化劑能明顯抑制甲硫醇副產物的生成，提高催化劑對有機硫化物的轉化功能，拓寬原料煤的選擇范圍。
三是建立了變換反應的宏觀動力學方程式，能精確計算出催化劑裝量，避免因催化劑裝量富余而產生的變換爐超溫問題；開發出分層控溫的專利反應器技術，滿足了低負荷開車和負荷變化時變換爐控溫的要求，取得了良好的節能減水效果。
據介紹，一氧化碳耐硫變換技術是將粗合成氣中富余的一氧化碳，在催化劑的作用下與蒸汽發生變換反應制取氫氣的重要技術。該技術在變化反應過程中通過調節合成氣中的氫碳比，滿足下游生產工序的工藝要求，也是承接前后煤化工生產過程必不可少的重要關鍵技術。蒸汽是參與變換反應的物質，想達到要求的一氧化碳變換率，滿足下游工序對氫碳比的要求，就需要消耗蒸汽。因此，蒸汽(一般用水/氣表示)是調節變換反應指標的一個重要控制手段。盡可能地減少變換過程中的蒸汽消耗，對過程的經濟性具有重要意義，是實現煤炭綠色、高效和低碳利用的關鍵。
目前，該技術已應用在44家60余套煤化工裝置。以400萬噸/年煤間接液化項目為例，年可節省蒸汽912.86萬噸、減少冷凝液排放量1134.93萬噸，經濟及社會效益顯著。
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