制氫裝置轉(zhuǎn)化工藝管理和操作規(guī)程

1、制氫裝置轉(zhuǎn)化工藝管理和操作規(guī)程1.1 轉(zhuǎn)化部分的任務(wù)及主要工藝指標(biāo)1.1.1 轉(zhuǎn)化部分的任務(wù)及主要工藝指標(biāo)轉(zhuǎn)化部分的任務(wù)是將合格的脫硫氣在催化劑存在條件下與水蒸汽發(fā)生復(fù)雜的強(qiáng)吸熱氫解反應(yīng)，生成含 H2、 CO、 CO2 和未反應(yīng)的水蒸汽、 CH 4 的轉(zhuǎn)化氣。1.1.2 轉(zhuǎn)化部分的主要工藝指標(biāo)入口溫度480 520出口溫度820爐膛最高溫度 1020爐膛溫差100入口壓力3.1MPa出口壓力1.85MPa爐管壓差0.38MPa碳空速1000h-1水碳比3.3 5.0轉(zhuǎn)化氣中 CH 4 10%1.2 轉(zhuǎn)化入口溫度與轉(zhuǎn)化率操作轉(zhuǎn)化溫度是烴類水蒸汽轉(zhuǎn)化法制H2 的重要影響因素。提高溫度，甲烷轉(zhuǎn)化率提

2、高，轉(zhuǎn)化氣 CH 4 含量降低。 但考慮到設(shè)備的承受能力，轉(zhuǎn)化爐的爐膛溫度最高不能超過1020。轉(zhuǎn)化爐溫度根據(jù)轉(zhuǎn)化爐對(duì)流段入口溫度TI7208的變化情況進(jìn)行控制。對(duì)流段入口溫度信號(hào)通過切換開關(guān)，同時(shí)進(jìn)入TCA7201A 及 TCA7201B ，使燃料系統(tǒng)在不同的情況下，可采用不同的控制回路。（1）開停工期間裝置開停工時(shí)轉(zhuǎn)化爐使用高壓瓦斯（副燃料）燃料，采用燃料氣流量FC7201 與轉(zhuǎn)化爐對(duì)流段入口溫度 TCA7201A 的串級(jí)控制回路控制轉(zhuǎn)化爐爐溫。（2） 變換氣作燃料當(dāng)裝置生產(chǎn)出變換氣后，根據(jù)需要可投用變換氣。變換氣通過PC7501 控制閥后壓力為0.05MPa，送入燃料氣混合器MI2001

3、 ，然后進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐作為燃料使用，其燃料熱值不夠部分由副燃料提供。（3） PSA 脫附氣作燃料PSA 運(yùn)行以后， 轉(zhuǎn)化爐燃料投用脫附氣作主燃料，脫附氣流量可通過FC7503 投自動(dòng)進(jìn)行控制，其燃料熱值不夠部分可通過FC7502 補(bǔ)充高壓瓦斯來(lái)提供。轉(zhuǎn)化爐出口溫度采用瓦斯流量 FC7502 與轉(zhuǎn)化爐對(duì)流段入口溫度TCA7201B的串級(jí)控制。以上轉(zhuǎn)化爐溫度的主副燃料氣兩種不同控制回路之間的切換，可將一個(gè)控制回路由串級(jí)控制切換至副表單控， 再切換至另一個(gè)控制回路的副表單控，然后由另一個(gè)控制回路的副表單控切換至串級(jí)控制。在正常生產(chǎn)過程， 認(rèn)真檢查轉(zhuǎn)化爐的運(yùn)行情況，仔細(xì)調(diào)節(jié)火嘴， 防止火焰大小不一造成偏燒

4、。 尤其火苗不能撲燒爐管，務(wù)必使?fàn)t膛各點(diǎn)溫度均勻，爐管顏色一致，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)正確處理、匯報(bào)。在正常生產(chǎn)中，為了避免對(duì)流段末端發(fā)生硫酸露點(diǎn)腐蝕，轉(zhuǎn)化爐的排煙溫度不能小于150。另外，還要加強(qiáng)轉(zhuǎn)化爐負(fù)壓操作，防止回火。轉(zhuǎn)化爐溫度控制主要手段：（ 1）提降整個(gè)爐膛溫度，即改變瓦斯流量由FC7502 完成。（ 2）調(diào)整煙道擋板開度，即調(diào)節(jié)爐膛負(fù)壓，由煙道氣引風(fēng)機(jī)C2002A.B入口調(diào)節(jié)風(fēng)門HC7202A.B 來(lái)完成。（ 3）根據(jù)轉(zhuǎn)化爐對(duì)流段入口溫度變化情況來(lái)提降燃燒空氣量，可通過調(diào)整鼓風(fēng)機(jī)C2003A.B 入口調(diào)節(jié)風(fēng)門HC7203A.B 來(lái)完成。（ 4）調(diào)整轉(zhuǎn)化爐火嘴開度。（ 5）火嘴燃燒情況的好壞可

5、通過調(diào)整火嘴的一、二次風(fēng)門的開度來(lái)完成。甲烷轉(zhuǎn)化率是考驗(yàn)轉(zhuǎn)化催化劑活性的重要指標(biāo)之一，提高轉(zhuǎn)化爐入口溫度可以提高轉(zhuǎn)化爐的甲烷轉(zhuǎn)化率。同樣， 提高轉(zhuǎn)化爐的水碳比，也一樣可以提高轉(zhuǎn)化爐的甲烷轉(zhuǎn)化率。轉(zhuǎn)化爐的甲烷轉(zhuǎn)化率可通過以下公式計(jì)算：CO 入 %-CO 出%100%甲烷轉(zhuǎn)化率 x=CO 入 %(100+CO 出 %)上式中： x 甲烷轉(zhuǎn)化率 CO% 爐出口轉(zhuǎn)化氣中 CO2% 爐出口轉(zhuǎn)化氣中 CH4% 爐出口轉(zhuǎn)化氣中CO 百分?jǐn)?shù)含量CO2 百分?jǐn)?shù)含量CH 4 百分?jǐn)?shù)含量1.3 轉(zhuǎn)化爐膛溫度及爐管出口溫度的監(jiān)控轉(zhuǎn)化爐爐膛溫度是考察轉(zhuǎn)化爐燃燒情況好壞及爐管運(yùn)行情況的重要指標(biāo)，它由以下十六點(diǎn)溫度組成：東

6、南西北上TI7210TI7213TI7212TI7211中TI7214TI7217TI7216TI7215下TI7218TI7221TI7220TI7219東北東南平均西北西南底TI7222TI7224TI7210ATI7225TI7226轉(zhuǎn)化爐管出口溫度也是考察轉(zhuǎn)化爐燃燒情況好壞及爐管運(yùn)行情況的主要指標(biāo)，它由以下十八點(diǎn)溫度組成：A 排B 排46#27#10#37#28#19#TI7232ATI7232TI7232BTI7231ATI7231TI7231B轉(zhuǎn)化爐管十八點(diǎn)平均溫C 排D 排度46#27#10#37#28#19#TI7230ATI7230TI7230BTI7229ATI7229TI

7、7229BE 排F 排TI7233AA 排B 排轉(zhuǎn)化爐管十46#27#10#37#28#19#TI7228ATI7228TI7228BTI7227ATI7227TI7227B1.4 轉(zhuǎn)化爐管壓差的監(jiān)控轉(zhuǎn)化爐管壓差是考察轉(zhuǎn)化催化劑使用情況及裝置處理量大小的重要指標(biāo)之一，轉(zhuǎn)化爐壓差越小， 說明轉(zhuǎn)化催化劑性能良好或裝置處理量較低；轉(zhuǎn)化爐管壓差變大，說明轉(zhuǎn)化催化劑結(jié)炭、 中毒、老化或裝置處理量增大。在操作過程中，內(nèi)操人員應(yīng)注意對(duì)轉(zhuǎn)化爐管壓差進(jìn)行監(jiān)控。裝置設(shè)計(jì)爐管壓差控制不大于250kPa。1.5 水碳比的調(diào)節(jié)水碳比是烴類-水蒸汽轉(zhuǎn)化法制氫的一個(gè)重要影響因素，提高水碳比，能提高烴類的轉(zhuǎn)化率，使轉(zhuǎn)化氣甲烷

8、含量降低，而且，可以避免催化劑結(jié)焦。保護(hù)好催化劑的性能，但是過高的水碳比會(huì)造成能耗增大，冷卻系統(tǒng)負(fù)荷增大，因此，在正常生產(chǎn)過程中要控制一定的水碳比， 根據(jù)原料組分的變化可作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。工藝上要求控制在3.3 5.0 之間，蒸汽量由蒸汽進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐流控閥FC7203 來(lái)完成，通過對(duì)原料和配汽的調(diào)節(jié)可以控制水碳比。1.6 防止轉(zhuǎn)化催化劑硫中毒為了防止轉(zhuǎn)化催化劑發(fā)生硫中毒， 必須嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)化進(jìn)料的含硫量 0.5ppm。轉(zhuǎn)化催化劑發(fā)生硫中毒的原因、現(xiàn)象及處理如下：原因：原料含硫超標(biāo)、加氫催化劑或脫硫劑失效使脫硫氣含硫超標(biāo)。原料含氯超標(biāo)或脫氯劑失效使脫硫氣含氯超標(biāo)。 現(xiàn)象：轉(zhuǎn)化出口殘余CH4 超標(biāo)。爐管上

9、部溫度升高。脫硫氣含硫分析超標(biāo)。轉(zhuǎn)化爐管壓差增大。處理：若用干氣做原料時(shí)，首先切開干氣。降低進(jìn)料量，提高水碳比。適當(dāng)提高爐管床層溫度。適當(dāng)維持高溫，高水碳比24 小時(shí)。若采取以上措施無(wú)明顯效果時(shí)，則要停止進(jìn)油， 切除脫硫系統(tǒng)， 轉(zhuǎn)化系統(tǒng)單獨(dú)循環(huán)水蒸汽消炭。更換加氫催化劑及脫氯劑。更換脫硫劑。更換轉(zhuǎn)化催化劑。1.7 防止轉(zhuǎn)化催化劑結(jié)焦為了防止轉(zhuǎn)化催化劑發(fā)生結(jié)焦，必須控制好轉(zhuǎn)化爐的水碳比，避免轉(zhuǎn)化爐出現(xiàn)水碳比失調(diào)現(xiàn)象， 而在進(jìn)行干氣壓縮機(jī)的開停機(jī)及切換機(jī)操作時(shí)，必須嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)化爐進(jìn)料量，避免系統(tǒng)流量、壓力出現(xiàn)大幅波動(dòng)。轉(zhuǎn)化催化劑結(jié)焦的原因、現(xiàn)象及處理如下：原因：水碳比過低。催化劑中毒后失去活性。催

10、化劑裝填不好，氣體偏流。催化劑水解，引起粉碎、堵塞爐管。儀表故障造成配汽閥失控?，F(xiàn)象：爐管壓差增大。爐出口 CH 4 含量超標(biāo)。爐管局部過熱。處理：輕微結(jié)碳，可降低進(jìn)油量，加大水碳比，維持低負(fù)荷生產(chǎn)。嚴(yán)重結(jié)碳時(shí)，應(yīng)聯(lián)系上級(jí)，切除脫硫系統(tǒng)，轉(zhuǎn)化系統(tǒng)建立單獨(dú)循環(huán)，通入過量蒸汽進(jìn)行水蒸汽消炭操作，使催化劑氧化成NiO ，再通過配氫配汽還原成Ni 。1.8 轉(zhuǎn)化爐的日常檢查維護(hù)轉(zhuǎn)化爐是在高溫高壓下操作，苛刻的操作條件要求使用者十分小心。1.8.1 轉(zhuǎn)化爐管是最易損壞的薄弱環(huán)節(jié)，有如下原因往往會(huì)造成爐管的破裂，必須盡力避免。（ 1）爐管內(nèi)部超溫，對(duì)于頂燒爐，在滿負(fù)荷情況下，火焰的前鋒區(qū)溫度很高，往往造成

11、局部高溫，必須控制燃料、空氣、爐膛的正常壓力。催化劑的局部結(jié)碳、粉碎、“架橋 ”、溝流、中毒、結(jié)鹽都會(huì)使?fàn)t管局部過熱。（ 2）爐管會(huì)因驟熱驟冷，膨脹不均，熱疲勞，蒸汽帶水，冷凝而爆裂。（ 3）蒸汽質(zhì)量不好，在下集合管或分集氣管中結(jié)鹽堵塞，造成“死氣 ”管而被燒壞。1.8.2 在正常生產(chǎn)過程中，應(yīng)作如下檢查：（ 1）每班應(yīng)檢查 “豬尾 ”管，對(duì)燃燒不佳的燒咀及時(shí)調(diào)整并作好記錄。（ 2）每班檢查每個(gè)爐管，在開車初期更應(yīng)加強(qiáng)巡視。尤其要注意爐管的“花斑 ”和 “亮點(diǎn)”。（ 3）每天檢查下集氣管壁變色漆是否正常。（ 4）每天檢查引風(fēng)機(jī)及送風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，無(wú)噪聲，潤(rùn)滑情況良好。（ 5）定期檢查爐體外壁，爐管彈簧吊架伸縮情況是否正常。（ 6）每班現(xiàn)場(chǎng)檢查汽包的壓力表，