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 來源于： 中國化工報

記者12月26日從湖南安淳高新技術有限公司獲悉，由其承擔完成的相變移熱等溫反應器及應用項目近日通過中國石油和化學工業聯合會組織的科技成果鑒定。工業實踐證明，該反應器單爐能力大，易于大型化，催化劑使用壽命長，工藝流程簡短，已成功應用于甲醇合成和變換反應。鑒定委員會認為，該反應器技術指標先進，處于國際領先水平，建議加快該成果的拓展開發和推廣應用。
　　低壓甲醇合成是一個可逆放熱反應，且催化劑活性溫區較窄，容易出現超溫、飛溫現象，催化劑使用周期短。目前國內低壓甲醇發展迅猛，但裝置建設大多引進國外技術，存在阻力大、材質要求高、板殼之間焊縫容易拉裂、單臺生產能力受限、投資高等問題。
　　針對這些問題，湖南安淳公司在2004年發明了相變移熱等溫甲醇反應器，并申請了國家發明專利。湖南安淳公司董事長、總工程師謝定中告訴中國化工報記者，該反應器有四大創新點：一是根據放熱反應特點研發的布管方法可精確控制反應床層溫度，溫差≤10℃，反應效率高，催化劑使用壽命長，能量回收率高；二是開發的徑向分布器使氣體分布均勻，有效提高了催化劑利用率；三是設計的管板間均布催化劑裝料管使催化劑裝填均勻；四是發明的雙套管特殊結構有效吸收膨脹應力，使用安全。
2005年，相變移熱等溫反應器首次用于山東德齊龍化肥公司10萬噸/年甲醇合成裝置，2009年用于云維集團24萬噸/年聯醇裝置，至今已應用于全國化肥企業不同規模的聯醇或單醇裝置近30套。
他們還將相變移熱等溫反應器技術原理應用于高CO變換工藝，并于2009年申請了發明專利。2011年，第一套電石爐高CO尾氣處理的相變移熱等溫變換系統在新疆天業成功投產，使CO濃度從78%降至2%～18%，CO2減排60％，后續生產甲醇能耗降低30％。2012年，該技術又應用到山西豐喜肥業（集團）臨猗分公司水煤漿煤氣CO變換，僅一個相變移熱等溫變換反應器就使CO濃度由45%降至0.6%；2013年，該裝置由生產甲醇改造為生產合成氨，相變移熱等溫變換反應器同樣滿足了新的生產要求。目前，采用單套相變移熱等溫變換系統的山西陽煤太化54萬噸/年航天爐煤氣制合成氨和新疆中能30萬噸/年合成氨裝置正在建設安裝，晉煤華昱高硫煤潔凈利用化電熱一體化示范項目一期工程（年產百萬噸甲醇）等溫變換系統正在工程設計和專利設備制造之中。
鏈接——
　　CO與水蒸氣在催化劑上反應生成H2和CO2的變換反應，廣泛用于制氫、合成氨、合成甲醇、合成汽油、煤制天然氣和環保尾氣處理等工業領域。傳統多段絕熱變換反應技術，很難應用于高CO氣體變換，若CO含量65%以上，變換反應會很劇烈，放出熱量很大，出現飛溫、超溫，燒壞催化劑，造成頻繁停車更換催化劑。而且，傳統多段絕熱變換反應技術采用多臺變換爐，需配裝繁雜的控溫換熱設備，反應流程長，系統阻力大，操作難度也較大。目前許多工業爐氣體中也含有高濃度CO，是化工企業碳排放的重要源頭，如何更好利用高濃度CO變換此前尚無成熟合理的解決方法。高濃度CO工業爐氣體往往放空或作燃料燒掉，造成大量的資源浪費和碳排放。
　　相變移熱等溫反應器是根據氣固相可逆放熱反應原理，利用沸騰水相變高效移出反應熱，實現等溫反應。其研究程序和設計方法科學合理，安淳公司已開發出雙管板、懸掛雙套換熱管和徑向床結構的反應器。
專家觀點——
　　　●中國氮肥工業協會原理事長王文善：相變移熱等溫反應器及應用技術開創了大型化相變移熱等溫反應器的新局面，不僅適用于甲醇合成工藝，且適合大型化高CO含量的深度變換工藝。它簡化了流程，方便了操作，充分回收能量，節約能源，安全性能更好，應用領域很廣，希望能大力開拓新的應用領域。
　　　●山東省化肥工業協會會長楊春升：在為氮肥、甲醇行業提供技術和服務的單位中，安淳公司不是最老的，也不是最大的，但無疑是最具特色、最具影響力的。多年來，安淳公司在我國合成氨、甲醇工業發展的各個階段，都提供了強有力的技術支撐。他們研發的相變移熱等溫反應器在甲醇、變換裝置上的成功應用，為化工強熱效應反應條件下的熱量轉移提供了一套操作簡單、裝備緊湊、安全可靠的工藝設備。該類反應器在煤化工多種產品裝備上也具有良好的應用前景。
　　　●煙臺萬華聚氨酯有限公司副總工程師李紹磊：一套化工裝置中最關鍵的設備是化學反應器。安淳公司開發的等溫反應器用途廣泛，可大量用于中壓和低壓的氣固相、氣液相反應中，并且特別適用于煤制天然氣中甲烷化反應，可完全避免目前生產裝置由于防超溫采用多個反應器和返回產品甲烷的弊端。由過去常規的絕熱反應器替代為新型的等溫反應器，由此帶來的經濟效益和社會效益不可估量。
　　　●陽煤集團太原化工新材料有限公司總經理韓喜民：安淳公司自主研發的高CO等溫變換反應器及其系統技術屬國內首創，解決了化學工業及環保尾氣處理強放熱反應中控溫和熱回收難題。該技術既可用于新上裝置，也可用于傳統變換裝置改造，可在電石爐尾氣以及煤制合成氨、煤制天然氣、煤制氫、煤制油、煤制乙二醇、煤制甲醇、煤制烯烴等各類煤化工裝置上應用，對粉煤加壓連續氣化、水煤漿加壓連續氣化、間歇式固定床氣化生產的煤氣CO變換都適用，特別對高CO、高汽氣比煤氣變換，其技術經濟優勢更明顯。