轉(zhuǎn)化制氫裝置培訓(xùn)教材

1、第一章概述第一節(jié)裝 置 概 況 及 特 點(diǎn)1. 裝置概 況裝置工業(yè)氫生產(chǎn)能力為 1200 nm 3/h 工業(yè)氫。裝置技術(shù)采用上海華西化工科 技的輕烴水蒸氣轉(zhuǎn) 化造 氣、變壓吸附（ PSA） 凈化工藝專有 技術(shù)路線。該裝置由原料氣壓縮、原料氣精制、輕烴水蒸氣轉(zhuǎn)化、中溫變換、PSA以及 余熱回收等部分組成。2. 制氫裝置組成原料氣壓縮f原料氣精制f轉(zhuǎn)化f 中溫變換f PSA單兀3. 生 產(chǎn)規(guī) 模設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 為 1200nm3/h 工業(yè) 氫 ，最大生產(chǎn)能力為 1200nm3/h 工業(yè)氫。 年開工時(shí)數(shù)為 8000 小 時(shí)。第二節(jié) 生產(chǎn)流程簡(jiǎn)述一.工藝流程簡(jiǎn)述1. 原料氣壓縮部分來自裝置外的天然氣與循

2、環(huán)氫混合后進(jìn)入原料氣緩沖罐（V101）,經(jīng)原料氣 壓縮機(jī)（C101A.B ）升壓后后進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐對(duì)流段中，預(yù)熱至380 C進(jìn)入加氫脫硫 部分。1.2 加氫脫硫部分預(yù)熱后的原料氣，進(jìn)入加氫反應(yīng)器（R101）,在加氫催化劑的作用下發(fā)生有 機(jī) 硫 轉(zhuǎn)化 反 應(yīng)， 使 有機(jī) 硫 轉(zhuǎn)化 為 無機(jī) 硫 ， 然 后 再進(jìn) 入 氧化 鋅脫 硫 反 應(yīng) 器 （ R102A.B）， 在此氧化 鋅與硫化氫發(fā) 生脫硫反應(yīng)， 脫除原料中的 硫。精制后的 氣體中硫含量小于 0.2ppm ， 進(jìn)入轉(zhuǎn)化 部分。1.3 轉(zhuǎn)化部分精制后的原料氣在進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐（ F101 ）之前，按水碳比 3.5 與 2.2MPa 水蒸 汽混合，再經(jīng)

3、轉(zhuǎn)化爐對(duì)流段（原料預(yù)熱段）預(yù)熱至500 C ,由上集合管進(jìn)入轉(zhuǎn)化 爐 輻射段。轉(zhuǎn)化 爐管裝有轉(zhuǎn)化催化劑， 在催化 劑的作用下， 原料氣與水蒸氣發(fā) 生復(fù)雜的轉(zhuǎn)化反應(yīng)。整個(gè)反應(yīng)過程表現(xiàn)為強(qiáng)吸熱反應(yīng)， 反應(yīng)所需的熱量由 設(shè)在 轉(zhuǎn)化爐頂部的氣體燃料燒嘴提供。出轉(zhuǎn)化爐的高溫轉(zhuǎn)化氣（出口溫度為820 C ） 經(jīng)轉(zhuǎn)化氣蒸汽發(fā)生器（E101）發(fā)生中壓蒸氣后，溫度降至280320 C,進(jìn)入中 溫變換部分。1.4 中 溫變換部分由轉(zhuǎn)化氣蒸汽發(fā)生器（E101）來的300360 C轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入中溫變換反應(yīng)器 （R103），在催化劑的作用下發(fā)生變換反應(yīng)，將變換氣中CO含量降至3%（干基） 左右。中變氣經(jīng)鍋爐給水預(yù)熱器（E

4、102）預(yù)熱鍋爐給水、除鹽水預(yù)熱器（E103） 預(yù)熱除鹽水回收大部分的余熱后，再經(jīng)中變氣水冷卻器（E104）降溫至40 C, 并經(jīng)分水后進(jìn)入PSA部分。1.5 PSA部分來自中溫變換部分的中變氣壓力、溫度40 C,進(jìn)入界區(qū)后，自 塔底進(jìn)入吸附塔T201AE中正處于吸附工況的塔，在其中多種吸附劑的依次 選擇吸附下， 一次性除去氫以外的 幾乎所有雜質(zhì)， 獲得純度大于 99.99 的產(chǎn) 品氫氣， 經(jīng)壓力 調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)壓后送出界區(qū)。當(dāng)吸附劑吸附 飽和后, 通過程控閥門切換至其它塔吸附,吸 附飽和的 塔則轉(zhuǎn) 入再生過程。在再生過程中 ， 吸附塔首先經(jīng)過連續(xù)三次均壓降壓過程盡量回收 塔死空間氫氣，然后通過順

5、放步序?qū)⑹Ｓ嗟拇蟛糠謿錃夥湃腠樂艢夤蓿ㄓ米饕院?沖洗步序的沖洗氣源），再通過逆放和沖洗兩個(gè)步序使被吸附雜質(zhì)解吸出來 。逆 放解吸氣進(jìn)入解吸氣緩沖罐（V201）,沖洗解吸氣進(jìn)入解吸氣緩沖罐（V202）, 然后經(jīng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)混合后 穩(wěn)定地送往造氣工 段，用作燃?xì)?。PSA部分的具體工作過程如下：（以A塔為例敘述）1）吸 附過程原料氣自塔底進(jìn)入吸附塔A,在吸附壓力下，選擇吸附所有雜質(zhì)，不 被吸附的 氫氣作為 產(chǎn)品從塔頂排出。當(dāng) 吸附前沿（ 傳質(zhì)區(qū)前沿）到達(dá)吸附 劑預(yù)留段的 下部時(shí)停止吸附。2）一均降壓 過程吸附結(jié)束后，A塔停止進(jìn)原料，然后通過程控閥與剛完成二均升步驟 的塔相連進(jìn)行均壓， 這時(shí) A 塔死空

6、間的高壓氫氣就均入相應(yīng)的 塔得以回 收， 直到兩塔 的壓 力基本相等時(shí)， 結(jié) 束一均降過程 。3）二均降 壓過程一均降壓結(jié)束后，A塔又通過程控閥與剛完成三均升步驟的塔相連進(jìn) 行均壓，這時(shí)A塔死空間的高壓氫氣就接著均入相應(yīng)的塔，得以繼續(xù)回收。 直到兩塔的 壓力基本相 等時(shí)， 結(jié)束二 均降 壓過程。4）三 均降壓過程二均降壓結(jié)束后，A塔又通過程控閥與剛完成沖洗再生的塔相連進(jìn)行 均壓，這時(shí)A塔死空間的高壓氫氣就接著均入該塔，得以繼續(xù)回收。直到 兩塔的 壓力 基本相 等時(shí) ， 結(jié)束三均降 壓過 程。5 順放 過程三均降壓過程結(jié)束后，A塔壓力已降至0.3MPa左右,這時(shí)A塔通過程 控閥 將塔剩余的部 分

7、氫氣放入順放氣 罐 V201 直到壓力降 至 0.22MPa 左, 結(jié)束順放過程。6 逆放過 程順放過程結(jié)束后，A塔壓力已降至0.22MPa左右,這時(shí)，雜質(zhì)已開始從 吸附劑中解 吸出來 ，于 是打開逆放程控 閥，逆著吸附方向?qū)⑽剿?力降 至 0.03MPa 左右 。 逆放出的 解吸氣被送入 解吸氣緩沖罐 V202。7 沖洗過 程逆著吸 附方向， 用順 放氣 罐中 的氣 體經(jīng)程控閥 和調(diào)節(jié)閥 對(duì)吸附塔進(jìn) 行沖洗。使被吸附組分 從吸 附劑中 完全解吸出來送入解吸 氣緩沖罐 V202。8 ） 三 均 升 壓 過 程沖洗過程結(jié)束后，A塔通過程控閥與剛完成二均降壓步驟的塔相連進(jìn) 行 均壓 升壓 ，這

8、 時(shí)該塔 死空 間的 高 壓氫氣 就流 入 A 塔 被回 收，同 時(shí) A 塔 壓 力得 以繼 續(xù)上 升， 直 到兩 塔 壓 力 基本相 等。9) 二 均 升壓 過 程三 均 升 壓 過 程結(jié)束 后， A 塔通 過程 控閥 與 剛 完 成 一均 降 壓 步 驟的 塔相 連 進(jìn) 行 均 壓 升壓 ， 回收 該塔 死空 間 的 高壓 氫氣 ， 同時(shí) A 塔 壓 力得 以 繼續(xù) 上 升， 直到 兩塔 壓力基 本相 等。10) 一均升壓過程二 均 升 壓 過程 結(jié)束 后 ， A 塔通 過程 控閥 與 剛 完 成 吸附步 驟的 塔相 連進(jìn) 行 均 壓 升壓 回收該 塔死 空間 的 高 壓氫 氣，同時(shí) A

9、塔 壓 力得 以繼 續(xù)上 升，直 到 兩塔 壓力 基本相 等。11 產(chǎn) 品氣 升壓 過程經(jīng)連 續(xù)三 次均 壓 升 壓 過 程后 ， A 塔 壓 力 已升 至 1.3MPa 左 右, 這 時(shí) 用產(chǎn) 品氫 對(duì) 吸附塔 進(jìn)行 最后 的 升壓 ， 直到 使其達(dá) 到 吸附 壓力 。經(jīng) 過 以 上 步驟 后 ， A 塔的 吸 附 劑得 到了 完 全 再生 ，同 時(shí)又重 新達(dá) 到了吸 附 壓 力 ， 因 而已 可無擾 動(dòng)地 轉(zhuǎn)入 下一 次 吸附。各 吸附 塔 的 工 作過 程與 A 塔 均完 全相 同， 只 是 在時(shí) 間上 互相 錯(cuò)開 一 個(gè)吸附 時(shí) 間 ， 五 個(gè)塔 交替吸 附即 可實(shí) 現(xiàn)連 續(xù) 分離提

10、純氫 氣 的 目 的 。1.6 工 藝?yán)?凝水 回 收系統(tǒng)在轉(zhuǎn) 化 爐前配 入的 工藝蒸 汽， 一 部分 參 與轉(zhuǎn) 化、變 換 反應(yīng) 生成 了 H2、 CO、 CO2 , 另外 一 部分 則 在熱 交 換過 程中 被冷 凝 ， 并 在 中變 氣分 水 罐中 被 分 離出 來 。 分 離的 工藝 冷 凝水， 直接 進(jìn)入除 氧 器， 除氧 后 作為 鍋 爐給 水回收 利用 。1.7 熱 回收 及產(chǎn) 汽 系統(tǒng) 除鹽水除氧系統(tǒng)自裝 置外 來的 除 鹽水進(jìn) 入 V109 與中 變氣分 液 罐的 酸性水 混 合后 通 過除 鹽水泵P102經(jīng)除鹽水預(yù)熱器(E103)預(yù)熱至105 C左右，然后進(jìn)入除氧器及 水

11、箱 (V104) 。 除氧 用 蒸 汽自 裝 置部 來 。除 氧 水 經(jīng)過 鍋 爐 給水 泵 (P101A 、B) 升壓后送至中壓產(chǎn)汽系統(tǒng)。 中壓產(chǎn)汽系統(tǒng)來自中壓鍋爐給水泵(P101A、B)的除氧水經(jīng)過鍋爐給水預(yù)熱器(E102)、 預(yù)熱 至 飽 和溫 度后 進(jìn) 入 中 壓 汽 水 分離 器 (V103) 中 。 飽 和水 通 過自 然 循 環(huán)方 式經(jīng) 轉(zhuǎn) 化爐 對(duì) 流段 的 蒸 發(fā)段 及 轉(zhuǎn)化 氣 蒸汽 發(fā) 生 器( E101 ) 發(fā) 生飽 和 蒸汽 。 該飽 和蒸 汽 一部分 供造 氣單元 自 用 ，其余 減 壓 至 1.0MPa 送出 裝 置至 1.0MPa 蒸汽管網(wǎng)。 加藥系統(tǒng)及排污系統(tǒng)

12、固體 的 磷 酸三 鈉 加入 V109 中 ， 溶 解在 除鹽 水中 。 經(jīng) P102 隨除 鹽 水進(jìn) 入中 壓 產(chǎn)汽 系 統(tǒng)。為 了 減 少 系 統(tǒng)的 熱 損 失 和 保 護(hù) 環(huán) 境 ， 系 統(tǒng) 還 設(shè) 置 了 定 期 排 污 擴(kuò) 容 器 (V107)。排污水送入定期排污擴(kuò)容器，并加入新鮮水冷卻至50 C以下排放。2. 主 要 工藝 過 程操 作條 件2.1 加 氫反應(yīng) 器 ( R101 )入口溫度280380出口溫度C260370入口壓力MPa2.15出口壓力MPa2.132.22.4加氫催化劑裝量m30.32氧化鋅脫硫反應(yīng)器（R102A、B）入口溫度260 -370出口溫度C250 -3

13、60入口壓力MPa2.13出口壓力MPa2.1氧化鋅脫硫劑裝量m30.32X 2轉(zhuǎn)化爐輻射段入口溫度C400 /-600出口溫度C760 -820入口壓力MPa2.05出口壓力MPa1.80碳空速h1627水碳比mol/mol3.0 -3.52.3入口溫度C280320出口溫度C320360入口壓力MPa1.78出口壓力MPa1.75空速（干）h -11883催化劑裝量m0.78PSA部分吸附塔各步驟操作條件：2.5催化劑裝量 m0.6中溫變換反應(yīng)器序號(hào)步驟壓力（MPa G）溫度（C ）1吸附（A）1.6402一均降（E1D）1.6 f 1.28403二均降（E2D）1.28 f 0.8640

14、4三均降（E3D）0.86 f 0.44405順放（PP）0.44 f 0.25406逆放（D）0.25 f 0.07407沖洗（P）0.07 f 0.0340序號(hào)步驟壓力（MPa G）溫度（C ）8三均升（E3R）0.02 0.44409二均升（E2R）0.44 0.864010一均升（E1R）0.86 1.284011產(chǎn)品氣升壓（FR）1.28 1.640PSA單元工藝步序表:步序1234567891011121314151617 18 1920時(shí)間T1 _2 T3 T4 T1T23 一4T2T3T4T1T2T3T4T12 T3T4T201AAE1D0E2DE3DPPDPE3ROE2RE1

15、F: FRT201BE1RFRAE1DOE2DE3DPPDPE3ROE2RT201CE3R0E2RE1RFRAE1DOE2DE3D)PPDPT201DE3DPPDPE3ROE2RE1RFRAE1D）OE2DT201EE1D0E2DE3DPPDPE3ROE2RE1RFRA說明：A:吸附E1DE3D: 13次均 壓降壓PP:順放0:隔離D:逆放E1RE3R: 13次均壓升壓 P：沖洗FR:產(chǎn)品升壓第三節(jié)催化劑性質(zhì)及主要技術(shù)規(guī)格1.催化劑性質(zhì)及主要技術(shù)規(guī)格催化劑名稱加氫催化劑氧化鋅脫硫劑轉(zhuǎn)化催化劑中變催化劑型號(hào)T201PT305Z412/Z413:FB123外觀蘭灰色 條狀灰白或淡黃色 條狀灰黃色/

16、淺灰色 七筋車輪狀黑褐色 圓柱狀規(guī)格 mm 3 X 4 10 4 X 4 10 16 X 9 16 X 16 9 X 6 9堆密度 kg/l1.1 1.30.95 1.2/0.951.11.3 1.5側(cè)壓強(qiáng)度N/cm 80 40 250N/顆/450 N/ 顆 200活性組分Co、MoZnONiOFe3Q比表面積 m/g 30 40使用空速h-11000 3000:1000 3000500 1000400 2500使用溫度c320 400200 400300 340使用壓力MPa2.0 4.0:常壓4.00.5 2.0:一次裝入量t(m 3)0.25(0.314)0.76 (0.628 )0.

17、66 (0.6 )1.05 ( 0.78 )使用設(shè)備R101R102A.BF101R103主要生產(chǎn)廠家西北化工 研究院西北化工 研究院齊魯石化公司 研究院西北化工 研究院備注定貨時(shí)考慮5%的富裕量2.吸附劑、瓷球及填料性質(zhì)及主要技術(shù)規(guī)格催化劑名 稱活性氧化 鋁硅膠活性炭分子篩惰性氧化鋁填料型號(hào)GL-H2XSI-01XBC-15BHX5A-98H外觀白色球狀透明顆粒黑色柱狀米色球狀白色球狀白色B環(huán)規(guī)格mm 35 23 1.5 2 23 15 38堆密度 t/m 30.70.750.530.781.60.281側(cè)壓強(qiáng)度N/cmAI2Q 含量,% 40 40 40材質(zhì)使用空速h-1使用溫 度C600

18、一次裝入量 t(m 3)0.75(1.05)0.75(1.0)18.00(30.5)9.00(11.5 )根據(jù)反應(yīng)器 確定0.03(0.1 )使用設(shè)備T201A-ET201A-ET201A-ET201A-ER101R102A.BR103V104生產(chǎn)廠家上海華西化工科技備注定貨時(shí)考慮5%的富裕量第四節(jié)原料及產(chǎn)品的主要技術(shù)規(guī)格1.1.天然氣1. 原料序號(hào)組成天然氣摩爾分率V%194.242C2H61.83C3H80.594C4H100.095C5H120.035QHm0.097CQ2.888N20.289H2S3 99.99 %CH4 2 PPmCO 1 PPmCQ 5 PPm出裝置溫度40 C出

19、裝置壓力0.9MPa(G)2.2裝置的副產(chǎn)品 裝置的副產(chǎn)品為PSA部分的解吸氣，該解吸氣直接作為轉(zhuǎn)化爐的燃料。第二章工藝流程說明及原理第 一節(jié) 工藝流程說明壓力為0.4MPa的天然氣進(jìn)裝置并與裝置所產(chǎn)部分工業(yè)氫氣以一定比例混合后在壓 縮機(jī)入口緩沖罐（V101）緩沖。然后經(jīng)壓縮機(jī)（C101/A.B ）壓縮到2.2MPa進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐（F101 ） 對(duì)流室加氫原料加熱段加熱到約380 C后進(jìn)入加氫反應(yīng)器（R101）,在此原料氣體中的 烯烴被飽和，有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為S。出口約370 C的加氫生成氣進(jìn)入兩臺(tái)串聯(lián)的脫硫反應(yīng)器 （R102/A.B ），在反應(yīng)器H2S被氧化鋅吸附生成硫化鋅，脫硫后的氣體中H2S要求0

20、.5PPm。脫硫后的原料氣與裝置產(chǎn)的2.2MPa水蒸氣按H2O/C=3.5的比例混合，進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐 （F101 ）對(duì)流室轉(zhuǎn)化原料預(yù)熱段加熱到約500 C進(jìn)轉(zhuǎn)化爐管，在轉(zhuǎn)化爐管原料氣與水蒸 氣反應(yīng)生成H2、CO CQ和部分殘余甲烷，甲烷的干基含量6%（V）。出口約820 C830 C 、1.8MPa高溫轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入轉(zhuǎn)化氣余熱鍋爐（E101）的管程與 殼程的鍋爐給水換熱發(fā)生2.2MPa水蒸汽，轉(zhuǎn)化氣則降至300 C左右進(jìn)入中溫變換反應(yīng)器 （R103），在反應(yīng)器CM 水蒸汽繼續(xù)反應(yīng)，生成CQ和氫氣，出口的中變氣Cg量3%（V）。 中溫變換反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)出口溫度約為405 C .上述中變氣再分別經(jīng)鍋

21、爐給水預(yù)熱 器（E102/A.B ）與鍋爐給水換熱至151 T，經(jīng)除鹽水預(yù)熱器（E103 ）換熱至138 C，再經(jīng) 中變氣-冷卻水換熱器冷卻至40 C后經(jīng)分液罐（V102）分液后進(jìn)入PSA單元。中變氣在PSA單元中經(jīng)物理吸附，在吸附塔（T201/A.E ）頂引出產(chǎn)品氫氣送出裝置。 吸附罐再生階段分出的低壓尾氣經(jīng)緩沖罐（V202）穩(wěn)壓均質(zhì)后連續(xù)供作轉(zhuǎn)化爐（F101 ）的 燃料。由中變氣分液罐（V102）分出的酸性冷凝水與裝置外來的除鹽水混和后進(jìn)入脫氧槽。 脫氧水作為裝置廢熱鍋爐的鍋爐 給水供發(fā)生中壓蒸汽之用。溫度約930 C的轉(zhuǎn)化爐（F101 ）輻射段出口的煙道氣依次進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐對(duì)流段的轉(zhuǎn)化 原料

22、預(yù)熱段、加氫原料加熱段，蒸汽發(fā)生段，空氣預(yù)熱段，煙道氣被冷卻至約200 C經(jīng) 引風(fēng)機(jī)（C102）排入煙囪。被加熱至約200 C的熱空氣由鼓風(fēng)機(jī)（C103）送往轉(zhuǎn)化爐頂 部的混合燃燒器為PSA尾氣、瓦斯燃料的燃燒提供風(fēng)量。由轉(zhuǎn)化爐對(duì)流段，轉(zhuǎn)化氣廢熱鍋爐產(chǎn)生的2.2MPa水蒸汽經(jīng)過汽包（V103）分液后 大部分作為轉(zhuǎn)化工藝所需的水蒸汽被消耗，多余部分經(jīng)壓控閥（PV311）并入1.0MPa蒸 汽管網(wǎng)。第二節(jié) 工藝原理（ 一） 原料的凈化在烴類蒸汽轉(zhuǎn)化 法生產(chǎn)氫氣的過程中，使 用多種催化劑，它們都幾乎易受硫化 物 的 毒害而不同程度地失去活性， 并對(duì)設(shè)備造成腐蝕破壞， 現(xiàn)在認(rèn)為， 原料中的 氯含量 過

23、高， 也會(huì)對(duì)制氫過程中的 催化劑和設(shè)備造成損害， 有時(shí)甚至是很嚴(yán)重時(shí)， 因此， 從 原料中 除去硫、 氯等雜質(zhì)， 至一個(gè)較低的程度是必要的 ， 我裝置設(shè)計(jì)進(jìn)裝置原料（ 天 然氣）的含硫量較低。加氫精制后原料的含硫量降至 0.5PPm 以下以保護(hù)后邊催化劑的 活性。反應(yīng)機(jī)理原料烴中的 硫化 物以多種形態(tài)存在，一 般分為無機(jī)硫化物和有機(jī)硫化物。有 機(jī)硫 化 物不能在氧化鋅脫硫劑上 直接反應(yīng)被脫除， 必須經(jīng)加氫轉(zhuǎn)化成無機(jī)硫化物硫化氫后 方可被氧化 鋅脫硫劑吸附脫除， 有機(jī)硫化物在原料中一般有硫醇、 硫醚、 二硫醚和 環(huán)下面以脫硫反應(yīng)為例，硫醇加氫硫醚加氫噻吩加氫 二硫化碳加氫 氧化鋅脫硫狀硫化物（噻

24、吩及其衍生物）等，原料中的硫化物絕大部分是有機(jī)硫化物 鈷鉬加氫催化劑也能將輕油中的其它雜質(zhì)如砷、鉛等部分脫除。說明原料的加氫凈化過程：R SH+H2 = RH+H2SR S R +2違=RH+R H+HSC4 H4 S +4 H2 = n C4H10+H2SCS2+4H2 = CH 4+2H2SH2S+ZnO = ZnS+H 2O （汽）以上反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，平 衡常數(shù)很大，因 此，我 們提供一個(gè)能保證反應(yīng)速度足 夠快的反應(yīng)溫度，有機(jī)硫的轉(zhuǎn)化與脫除是很完全的。操作參數(shù) 一、溫度加氫凈化反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。平 衡常數(shù)的數(shù)值都很大，只要反應(yīng)速度足夠快，有 機(jī)硫的轉(zhuǎn)化是很完全的。一般控制溫度34040

25、0 C進(jìn)行，反應(yīng)速度隨硫化合物的類型 而有很大不同。 噻吩一 類的 化合物較難反應(yīng)，同一 系列化合物中，分子量愈大都愈易 反應(yīng)，我裝置設(shè)計(jì)加氫系統(tǒng)溫度360 C ,最高不得超過420 C ,以防烴類熱裂解而造成 結(jié)碳。二、氫分壓加氫反應(yīng)速度在壓力一定的 情況下，氫 分壓增加，反 應(yīng) 速度 加快。但 同時(shí)操作費(fèi) 用會(huì)上升，也會(huì)受到設(shè)備材質(zhì)方面的限制，設(shè)計(jì)氫氣過量率玄2.5。（ 二） 烴 類的 蒸汽轉(zhuǎn)化烴類的蒸汽轉(zhuǎn)化是以烴類為原料，在催化劑作用下使組成CnHm的烴類和水蒸汽反 應(yīng)，轉(zhuǎn)化為氣體H2和CO,同時(shí)伴生CQ和少量殘余的CH4,其中H2是我們裝置的目的 產(chǎn)物，而CQ再通過后面的中溫變換反應(yīng)繼

26、續(xù)與H2Q生成H和CQ。裝置轉(zhuǎn)化爐出的轉(zhuǎn)化氣中H2，濃度約為71%,甲烷含量6.0% （干基） 反應(yīng)機(jī)理CH4+H2Q（ 蒸汽） = CQ+3H2-206000KJ/KgmolCQ+H2Q（ 蒸汽） = CQ2+H2+41200KJ/Kgmol第一反 應(yīng)叫轉(zhuǎn) 化反 應(yīng)， 第二反應(yīng)叫變換反應(yīng)， 兩個(gè)反應(yīng) 均可逆反應(yīng)， 在轉(zhuǎn)化反 應(yīng) 操作溫 度圍， 兩反 應(yīng)的 化學(xué)平衡均存在， 所以氣體 在平衡狀態(tài)下總會(huì)有一 定量 的 CH4、 CO CQ、H2和HQ（汽）五種成分。烴 類原料中除含有 CH4 外， 還含有碳數(shù)更多的 烴類。 這些高 級(jí)烴 類與水蒸汽反應(yīng) 的 平衡常數(shù)都很大， 亦即高 級(jí)烴的 平衡

27、濃度非常小， 因此， 認(rèn)為較高烴類的轉(zhuǎn) 化是 完 全 的， 其反應(yīng)通式如下：CnHm+nH2Q（ 蒸 汽 ） =nCQ+（ n+m/2 ） H2-Q實(shí)際上 ，轉(zhuǎn)化爐進(jìn)行烴 類蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)是很復(fù)雜的。一方面有大分子烴類 的裂解， 產(chǎn)生小分子的烴類直至CH4，另一方面，裂解產(chǎn)物又發(fā)生聚合、縮合反應(yīng)，直至生成焦 碳。 這些反 應(yīng)與轉(zhuǎn) 化反 應(yīng)一 起構(gòu)成了一個(gè)極復(fù)雜的 平行 、 順序反應(yīng)體系 ， 而且不可避 免地造成了轉(zhuǎn)化催 化劑的 表面結(jié)碳， 降低轉(zhuǎn)化催化 劑的 活性， 嚴(yán)重時(shí)會(huì)釀成事故。 操作參數(shù)由轉(zhuǎn)化 反應(yīng) 方程式 可以 看出 ，轉(zhuǎn)化反應(yīng)過程是吸熱 ，體積增 大的可逆反應(yīng)，從熱 力學(xué)上來看，提高

28、水碳比（H2O分子和烴類中碳原子數(shù)目比）降低壓力，提高反應(yīng)溫度， 都會(huì)使反應(yīng)向有利于烴類轉(zhuǎn)化的方向進(jìn)行。一、壓力從平衡移動(dòng)的角度來講， 低壓有利于反應(yīng)的正向進(jìn)行， 但我們選擇的操作壓力并 不是很低，為 2.0MPa 左右，原因主要是出于以下三方面考慮，第 一，加 壓可以節(jié)省后 續(xù) 用氫單位 設(shè)備的 壓縮 功率 ， 第二， 在一定程度加 壓可 以節(jié)省設(shè)備投資， 第三 ， 加 壓 有利于生產(chǎn)余熱的利用。二、溫度從反應(yīng)本身說， 提高溫度對(duì)反應(yīng)平衡和反應(yīng)速度都有好處。轉(zhuǎn)化爐管氣體入口溫度高一點(diǎn)可以降低轉(zhuǎn)化爐輻射段的熱負(fù)荷， 而且可以使原料 氣進(jìn)入爐管爐很快可以達(dá)到反應(yīng)溫度， 從而提高了催化劑的生產(chǎn)能力

29、。但溫度不是說 可以無限制的提高， 一方面受加熱爐熱負(fù)荷的限制， 另一方面受設(shè)備材質(zhì)的限制， 而 且較高的溫度烴類在高溫環(huán)境中可能會(huì)析碳結(jié)焦。一般控制爐管出口轉(zhuǎn)化氣溫度在 800820 C,設(shè)計(jì) 爐管入口溫度500 C,出口 820 C。轉(zhuǎn)化爐出口溫度的高低， 直接影響轉(zhuǎn)化氣中甲烷含量。溫度升高， 甲烷含量會(huì)降 低，為保證原料的利用率及工業(yè)氫的純度，控制轉(zhuǎn)化爐出口轉(zhuǎn)化氣中甲烷濃度6（干、 體）。三、水碳比水碳比是轉(zhuǎn)化時(shí)加入的水蒸汽分子數(shù)與原料烴的碳原子數(shù)之比。 水碳比高， 從熱 力學(xué)和動(dòng)力學(xué)上都有利于烴類蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)的發(fā)生。 但是水碳比的確定不只是轉(zhuǎn)化工 序的事， 還涉及以下問題：第一， 轉(zhuǎn)化

30、采用過量水蒸汽， 也是為了滿足后面中溫變換 工序的需要， 第二， 過量水蒸汽可防止工藝氣在爐管及后續(xù)管道析碳， 第三， 過量太 多， 會(huì)造成裝置能耗過大。 我裝置爐管入口處水碳比為 3.23.5。四 、 空速空速是單位時(shí)間流過單位體積（或重量） 催化劑的物流的體積（或重量）。 空速 的 選擇依催化劑的 活性及系統(tǒng)壓力 高 低而定。 我裝置轉(zhuǎn)化部分碳空速約為 33627Nm/m hr。（三） 一氧化碳的中溫變換原料烴經(jīng)水蒸汽轉(zhuǎn)化得到的轉(zhuǎn)化氣中的CO含量約為13%,變換工序的任務(wù)是使 CO在催化劑存在的條件下，與水蒸汽反應(yīng)生成CQ和氫氣，一方面增加了氫氣，提 高 了原料的利用率。中變反應(yīng)器出口 C

31、Q濃度小于3% （干、體）。CQ轉(zhuǎn)化率在80%左右。 反應(yīng)機(jī)理CQ變換反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CQ+HQ （汽）=CQ+H2+41200KJ/Kgmol這是一個(gè)可逆、 放熱， 反應(yīng)前后氣體體積不變的化學(xué)反應(yīng)， 從平衡移動(dòng)的原理可 知， 壓力對(duì)反應(yīng)平衡沒有影響， 降低溫度或增大水蒸汽均有利于反應(yīng)正向（向右） 進(jìn) 行。操作參數(shù)一、溫度放熱反應(yīng)，溫度降低，平衡常數(shù)增大，反應(yīng)正向移動(dòng)，co濃度下降，但反應(yīng)速度 也將隨溫度的降低而降低，導(dǎo)致在有效的反應(yīng)時(shí)間和空間及有效體積的催化劑床層中， 反應(yīng)得不到足夠充分的進(jìn)行，出口 co濃度得不到有效降低，而且溫度若低于催化劑的 活性溫度更是得不償失，綜合以下因素，選擇

32、300 C作為中變反應(yīng)器入口溫度，由于 放熱反應(yīng)，反應(yīng)器出溫度將升至350 C以上。二、壓力壓力對(duì)變換反應(yīng)平衡移動(dòng)無影響， 但壓力增大， 反應(yīng)速度會(huì)加快， 即加壓可以節(jié) 省催化劑用量， 提高反應(yīng)速度， 但作為整個(gè)工藝流程中 的一部分， 中變部分的壓力還 受控于前部轉(zhuǎn)化過程壓力的制約， 為 1.8MPa 左右。三、空速空速的確定依據(jù)催化劑的性能和操作壓力，其干氣空速為1883Nm3/m3 hr。四 、 水 氣 比 （ H2o/co）從平衡關(guān)系可知，水 氣比增大，則平衡變換率提高，但 水氣比增大也帶來蒸汽用 量大， 燃料耗量多， 變換率提高不明顯， 生產(chǎn)不經(jīng)濟(jì)等問題， 我裝置設(shè)計(jì)的入口水氣 體 積

33、 比 為 3.5 。（四） 余熱回收系統(tǒng)本裝置設(shè)置余熱鍋爐的目的， 就是為了有效的利用能源， 從而達(dá)到降低產(chǎn)品能耗 和 滿足工藝要求。本裝置余熱鍋爐，包括轉(zhuǎn)化爐煙氣余熱鍋爐（對(duì)流室）和轉(zhuǎn)化氣余熱鍋爐（E101） 轉(zhuǎn)化爐出口煙氣溫度可達(dá)900 C ,為了有效的利用高溫?zé)煔獾奈锢盹@熱，在轉(zhuǎn)化 爐對(duì)流段， 從高溫到低溫， 依次布置了轉(zhuǎn)化原料預(yù)熱段、加氫原料加熱段、蒸發(fā)段及 空氣預(yù)熱段，最后，煙氣溫度降至150 C左右，經(jīng)引風(fēng)機(jī)（C102）通過煙囪排向大氣。轉(zhuǎn)化爐出口轉(zhuǎn)化氣的溫度為820 C,為了滿足下一步中溫變換反應(yīng)的需要，設(shè)置 了轉(zhuǎn)化氣余熱鍋爐（E101 ）。利用它來產(chǎn)生2.2MPa蒸汽，并使轉(zhuǎn)化

34、氣溫度降低至340 C。以上兩個(gè)余熱鍋爐共用一個(gè)汽包（V103）,并分別和V103組成自然循環(huán)回路，產(chǎn) 生的汽水混合物， 經(jīng) V103 汽液分離后生成飽和蒸汽。V103、E101、蒸發(fā)段來的排污水，進(jìn)到V107排放。（ 五） 廢熱鍋爐機(jī)理簡(jiǎn)述一、 自 然循環(huán)鍋爐原理：E101， F101 對(duì)流室的蒸發(fā)段都屬于自 然循環(huán)鍋爐。自 然循環(huán)， 就是水和汽水混合物的運(yùn)動(dòng)， 靠水和汽水混合物之間的重度差來實(shí)現(xiàn) 的。稱自然循環(huán)。汽包（V103）的水，在重力作用下，經(jīng)過下降管流入余熱鍋爐（E101 ）、 蒸發(fā)段， 在余熱鍋爐中 ， 水與高溫介質(zhì)接觸， 通過傳熱部分汽化， 產(chǎn)生蒸汽。 這些汽 水混合物， 由于

35、其重度較汽包中的水要輕， 故而又從上升管循環(huán)至汽包， 在循環(huán)中 ， 與高溫介質(zhì)再一次換熱， 這樣就實(shí)現(xiàn)了水的循環(huán)。 其循環(huán)動(dòng)力就是下降管管的飽和水 重度與上升管的汽水混和物重度的差值。汽水混合物經(jīng)上升管送到汽包后， 通過波形板分離器分離裝置， 把汽水混合物分 離開， 飽和蒸汽被輸送出去， 水依然留到汽包進(jìn)行循環(huán)。 由于鍋爐給水和加熱都是連續(xù)的，所以上述的自然循環(huán)和飽和蒸汽的產(chǎn)生是連續(xù)的。二、鍋爐排污：汽包蒸汽，被不斷輸送出去，爐水鹽度不斷升高，甚至析出，如果鹽份在受熱壁 面結(jié)垢，就地大大提高傳熱熱阻，致使蒸發(fā)量降低，被冷卻工藝氣溫度升高，滿足不 了工藝要求，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)造成設(shè)備損壞等重大事故。

36、連續(xù)排污就是連續(xù)不斷地排出汽包液體中懸浮的含有高鹽份的爐水，定期排污就 是定期地排出汽包液體中沉淀的含有高鹽份的爐水，使?fàn)t水質(zhì)量在允許的圍，保證鍋 爐安全運(yùn)行。（六） 加熱爐機(jī)理管式加熱爐一般都有4個(gè)主要部分構(gòu)成：輻射室、對(duì)流室、煙囪、和燃燒器。在輻 射室主要通過輻射傳熱，在對(duì)流室主要通過煙氣對(duì)流傳熱。輻射室：燃燒需要一定的空間才能燃燒完全，所以輻射室的體積較大，由于火焰溫度很高 （可達(dá)15001800度左右），熱量主要用輻射方式傳送。一部分被爐管接受，一部分 使?fàn)t墻溫度升高，爐墻又把熱量反射回來，傳給爐管一部分。為了提高傳熱強(qiáng)度值要 保證火焰不直接撲到爐管上，應(yīng)盡量減小爐膛體積，這樣可以節(jié)省

37、投資。對(duì)流室：離開輻射室的煙氣溫度不能太低，否則會(huì)降低輻射傳熱效率，通?？刂圃?00 900度，這樣高的溫度的煙氣還有很多熱量可以利用，所以要設(shè)置對(duì)流室，在對(duì)流室 主要是對(duì)流傳熱。煙氣沖刷爐管速度越快，傳熱的能力越大。所以，對(duì)流式設(shè)計(jì)的窄 而高，間距盡量小些。煙氣離開對(duì)流時(shí)的溫度一般為300450度為好，為降低加熱爐熱損失，提高加 熱爐效率，可用空氣預(yù)熱器回收這部分熱量，使煙氣溫度降至150度左右。煙氣的密 度比煙囪外空氣小而產(chǎn)生抽力，所以煙氣可以自動(dòng)排出，煙囪越高，爐膛的抽力越大， 進(jìn)入輻射室風(fēng)量越大，為了控制適當(dāng)抽力，在煙囪需加一塊可調(diào)的擋板，以保持爐膛 適當(dāng)?shù)呢?fù)壓，通常為-30-50Pa

38、為宜。加熱爐的熱效率：加熱爐爐管物料所吸收的熱量占燃料燃燒所發(fā)出的熱量及其它 供熱之和的百分?jǐn)?shù)即為加熱爐的熱效率。爐效率隨煙氣排出溫度，過?？諝庀禂?shù)，爐體保溫情況及燃料燃燒完全程度而不同， 變化圍很大。在無外界熱源預(yù)熱燃燒用空氣時(shí)，加熱爐熱效率n通常可按以下兩種方法進(jìn)行簡(jiǎn) 化估算：（1）根據(jù)爐管物料吸熱量和燃料用量用下式計(jì)算（正平衡計(jì)算）：式中n加熱爐熱效率 %Q有全爐物料吸熱料即全爐有效熱負(fù)荷MJ/HB燃料用料Kg/h(2) 根據(jù)煙囪排煙溫度Ts,及熱剩空氣系數(shù)a值，由下式進(jìn)行近似計(jì)算(反平衡 計(jì)算)：n = 1-q+(2-4)%式中q與排煙溫度及過?？諝庀禂?shù)A有關(guān)的常數(shù)，可用有關(guān)圖查出。如

39、何提高加熱爐的熱效率：1降低排煙溫度(1) 設(shè)置余熱回收系統(tǒng)，使出煙氣中的熱量通過余熱回收系統(tǒng)得到重新利用。(2) 設(shè)置吹灰器：爐管表面積垢會(huì)大大降低爐管的傳熱能力。(3) 對(duì)于液態(tài)物料，對(duì)流管采用翅片管或釘頭管可以大大增加對(duì)流管的傳熱面積， 從而使排煙溫度明顯降低。(4) 精心操作，確保爐膛溫度均勻，防止局部過熱和管結(jié)焦，是保證爐管正常傳熱 能力的必要條件。若管結(jié)焦，則傳人能力降低，爐膛溫度和排煙溫度將隨之 升高。2降低加熱爐過剩空氣系數(shù)(1) 調(diào)節(jié)好“三門一板”。在保證完全燃燒的前提下盡量降低入爐空氣量。(2) 爐體不嚴(yán)，漏風(fēng)量多是造成過剩空氣系數(shù)大的主要原因之一。消除漏風(fēng)不但 簡(jiǎn)單易行，

40、而且效果顯著。(3) 改進(jìn)燃燒器性能和選用高效燃燒器是降低過?？諝庀禂?shù)的重要措施。3利用高效燃燒器4減少爐壁散熱損失5改進(jìn)控制系統(tǒng)6加強(qiáng)管理，提高操作水平。過?？諝庀禂?shù)：進(jìn)入爐膛的實(shí)際空氣量與理論空氣量之比。過?？諝庀禂?shù)太小，燃燒不充分，熱分布惡化。過?？諝鉁囟忍髸?huì)降低火焰溫 度，降低輻射熱的吸收率，結(jié)果將使?fàn)t效率降低。過剩空氣系數(shù)每降低10%, 般可 使?fàn)t子熱效率提高1%-1.5%。目前，圓筒爐和立式爐輻射段過?？諝庀禂?shù)約為1.2-1.3, 對(duì)流段過?？諝庀禂?shù)約為1.3-1.5。如已知煙氣分析結(jié)果，可根據(jù)下列公式計(jì)算過?？諝庀禂?shù):21O72179-N 2式中a過?？諝庀禂?shù)N煙氣中氮?dú)獾捏w積

41、百分比Q煙氣中氧氣的體積百分比第三節(jié)催化劑中毒1.催化劑的中毒反應(yīng)氣體中的某些雜質(zhì)和催化劑反應(yīng)或覆蓋其表面，使催化劑的活性、選擇性降 低的現(xiàn)象稱催化劑中毒。使催化劑中毒的雜質(zhì)，稱為該催化劑的毒物。有的催化劑的活性中心吸附了毒物而活性下降，當(dāng)反應(yīng)氣體中毒物除去后，活性 能恢復(fù)到中毒前的水平，這種中毒現(xiàn)象稱為暫時(shí)中毒或可逆中毒。反之，反應(yīng)氣體中 毒物除去后，活性不能恢復(fù)，叫永久性中毒。例如，S使中變催化劑中毒，碳氧化 物使氨合成催化劑中毒，都是暫時(shí)中毒或可逆中毒。硫化物使銅系低變催化劑中毒， 生成的CuS，是永久中毒或不可逆中毒。上述中毒均稱為化學(xué)中毒。有些雜質(zhì)雖然不和催化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但卻會(huì)覆

42、蓋在催化劑表面上，使反應(yīng)物 分子不能和表面活性中心接觸，從而使活性降低，稱物理中毒。例如，蒸汽轉(zhuǎn)化過程 中若由Si（ OH 4蒸汽產(chǎn)生，到中變催化劑表面分解為Si02薄膜。2 . 毒物種類催化劑毒物按其化學(xué)物種來劃分，可分為三類： 元素周期表中VA族元素（如N、P、As、Sb）和VIA族元素（如0、S、Se、Te），這些 非金屬化合物會(huì)擁有未共用的電子對(duì)，可以通過它們的s軌道于催化劑的金屬相互作用 于d軌道結(jié)合成鍵，因此而使催化活性降低。這種相互作用取決于毒物的氧化態(tài)一即有 多少電子對(duì)會(huì)成鍵，它們是否被配位體所屏蔽。例如，對(duì)硫元素物種而言，其毒性降低 的順序?yàn)镠2S、SO32-、S042-，從

43、其結(jié)構(gòu)看S有兩對(duì)未共用電子對(duì)，SO2-有一對(duì)未共用電 子對(duì)；而S042-則沒有未共用電子對(duì)，屬于非毒性結(jié)構(gòu)。對(duì)于N、P、As等元素液有類似的 毒性結(jié)構(gòu)和非毒性結(jié)構(gòu)。由此，也給了我們一種啟示。即采用簡(jiǎn)單的化學(xué)方法使某些物 質(zhì)的有毒結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒結(jié)構(gòu)。如用成鹽的方法將有毒的氨分子變成無毒的銨離子。采 用現(xiàn)加氫再氧化的方法使有毒的噻吩變?yōu)闊o毒的環(huán)丁砜。 d電子層中至少含有5個(gè)電子的金屬離子，如Pb、Hg、Bi、Sn、Zn、Cu、Fe等的 離子，其d電子占據(jù)催化金屬（如h、Pd）的d軌道而于活性組分其作用，毒化了活性中心 或者這些有毒金屬于催化劑金屬形成合金。這些有毒金屬往往來自于催化劑制備過程中 載

44、體所含的雜質(zhì)。而d軌道全空或部分空的金屬離子則無毒性。如Li + Be2+Na+ Mf Al3+ K+ Ca2+等。 具有不飽和電子結(jié)構(gòu)的分子（如C0、N0、HCN苯），它們會(huì)提供電子通過多重鍵 與毗族金屬的d電子軌道作用發(fā)生化學(xué)吸附而使催化劑中毒。如苯可使環(huán)己烯加氫的Ni、 Pt催化劑中毒；而乙炔、C0可使乙烯加氫的Ni催化劑中毒。3 .制氫用催化劑的毒物分析了制氫裝置中所用催化劑的毒物及危害性所用催化劑毒物及危售有機(jī)硫加氫 轉(zhuǎn)化催化劑（HDS）NH :使催化劑暫時(shí)中毒。NH具有堿性而吸附在鉆鉬催化劑 的酸性位上，影響了有機(jī)硫化物在這些活性位上的吸 附，一般控制氣體中NH不得高于100PPm

45、。As:屬永久性中茸氧化鋅脫硫劑Cl :和ZnO生成Zn Cl 2,其熔點(diǎn)僅285 C,熔融后覆蓋在脫硫劑 表面，阻止H2S進(jìn)入其表面，使脫硫劑的硫容明顯下降。烴類轉(zhuǎn)化催化劑S:主要毒物。使可逆的，它與催化劑中暴露的鎳原子發(fā)生 化學(xué)吸附而破壞其催化作用。通常允許原料中硫含量為 。As:不可逆中毒，它還能被轉(zhuǎn)化爐管吸收，然后緩慢釋放出 來，甚至對(duì)下一批裝填的新催化劑造成威脅。催化劑上 的砷達(dá)到5oppm舌性就明顯下降，因此中毒后要更換催 化劑。Cl :可逆性中毒，但大量的氯帶入會(huì)與催化物質(zhì)形成低熔點(diǎn) 或易揮發(fā)的表面化合物，使鎳催化劑因燒結(jié)而破壞了結(jié) 構(gòu)，導(dǎo)致永久性失活。Cu、Pb:沉積在催化劑上

46、，不易除去而降低其活性。高溫變換催化劑S、P、Si等：影響較少，原料氣中硫含量達(dá)0.1 %時(shí)才使Fe304 轉(zhuǎn)變?yōu)镕eS,使活性略有下降。低溫變換催化劑S:與催化劑活性表面的銅晶粒發(fā)生化學(xué)吸附和反應(yīng)，而影 響活性。Cl :與催化劑中的Cu、ZnO組分生成了 CsC14（0H） 10（H20）、ZnCl 2 4Zn（OH） 2等組成低熔點(diǎn)而有揮發(fā)性的表面化合物， 使ZnO失去了間隔體作用，銅微晶迅速長(zhǎng)大，破壞了催化 劑的結(jié)構(gòu)，使活性大大下降。生成氯化物易溶于水，在 濕氣條件下，氯化物會(huì)沿床層遷移，毒害更多的催化劑。 當(dāng)催化劑中吸氯達(dá)0.01-0.03%時(shí)，自身活性下降50 %，含0.5 %氯的催

47、化劑會(huì)完全喪失活性。0、NHb:可使催化劑中銅微晶生成銅氨絡(luò)合物，使催化劑 中毒于侵蝕。4.轉(zhuǎn)化催化劑常見事故及處理氣態(tài)烴轉(zhuǎn)化過程中常見的事故由析炭、中毒、超溫、阻力增加、殘余甲烷含量上升等， 其反應(yīng)原理、因果關(guān)系等。這里，將轉(zhuǎn)化過程中常見事故的主要現(xiàn)象、原因、處理方法及預(yù) 后效果等列于表。轉(zhuǎn)化系統(tǒng)常見故障及處理表序號(hào)故障及事故現(xiàn)象主要原因處理辦法效果1熱斑轉(zhuǎn)化管外壁岀現(xiàn)溫度不均勻花斑狀(1)催化劑裝填不好有架空處停車時(shí)小心震蕩爐管，消除 架橋處可減輕或消失(2)催化劑中毒導(dǎo)致活性下降， 局部析炭改善原料氣脫硫效果可基本恢復(fù)，但對(duì)催 化劑壽命有影響(3)催化劑活性開始下降導(dǎo)致 局部析炭調(diào)節(jié)工藝

48、參數(shù)可基本恢復(fù)2熱帶轉(zhuǎn)化管一定區(qū)段(一般 為三米區(qū))上岀現(xiàn)管壁 溫度高的現(xiàn)象(1)催化劑中毒導(dǎo)致活性下降 并在局部區(qū)段析炭改善原料氣脫硫效果并稍提高水碳比運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間可逐漸恢復(fù)正常(2)催化劑(特別是進(jìn)口段) 還原不徹底(開車或停車后再開 車)使得未達(dá)到較好的活性，導(dǎo) 致局部區(qū)段析炭增加進(jìn)口原料氣氫的添加 量，稍微提高溫度并降低負(fù) 荷運(yùn)轉(zhuǎn)，以達(dá)到還原目的可逐漸恢復(fù)正常(3)原料氣中重?zé)N含量增高未 及時(shí)調(diào)節(jié)水碳比，再低水碳比下 運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致析炭增加水蒸氣用量，達(dá)到正常 水碳比可逐漸恢復(fù)正常(4)催化劑老化，活性下降， 導(dǎo)致三米區(qū)析炭降低負(fù)荷或增大水碳比可逐漸恢復(fù)正常(5)未還原徹底或停車鈍化再 開車

49、時(shí)還原不徹底按徹底還原操作處理可能改善或減輕3熱管(1) 轉(zhuǎn)化爐有的轉(zhuǎn)化 管全部壁溫都明顯偏高(2) 轉(zhuǎn)化管阻力變化(1 )催化劑析炭破碎，阻力上 升，使工藝氣體通過量少增加水碳比很難改善，計(jì)劃停車 時(shí)應(yīng)更換催化劑(2)催化劑析炭并結(jié)塊增加水碳比停車更換催化劑(3)轉(zhuǎn)化管進(jìn)岀口尾管或?qū)Э住?篩孔堵塞，限制氣體通過運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)無法處理，停車后消 除堵塞物停車處理后可恢復(fù)正常4析炭(1) 轉(zhuǎn)化爐大多數(shù)轉(zhuǎn) 化管發(fā)生熱斑、熱帶及熱管(2) 轉(zhuǎn)化管阻力明顯增加(1)水碳比低于允許值增加水碳比可逐漸恢復(fù)正常(2)催化劑中毒，活性下降改善原料氣脫硫效果可逐漸恢復(fù)正常(3)原料氣中重?zé)N含量增高未 及時(shí)調(diào)節(jié)水碳比原料

50、氣處理，減少重?zé)N含量或增加水碳比可逐漸恢復(fù)正常(4)催化劑老化，活性下降降低負(fù)荷或增大水碳比運(yùn)轉(zhuǎn)可暫時(shí)維持低負(fù)荷正常運(yùn)轉(zhuǎn)(5 )催化劑還原不好，或停車 后再開車還原不好重新還原操作析炭嚴(yán)重時(shí)應(yīng)專門進(jìn)行析炭操作不一定有明顯效果 燒碳對(duì)催化劑和爐 管壽命均有明顯影 響，一般都迫使提前 更換催化劑5中毒(1) 管壁溫度升高時(shí) 最初征兆，管岀口轉(zhuǎn)化氣中甲烷含量上升(2) 爐管岀現(xiàn)熱斑熱帶(3) 嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致析炭 并阻力上升原料氣或水蒸汽中硫等毒物含 量增加并超過允許值(二段爐空氣中硫等毒物含量也應(yīng)注意)改善原料氣脫硫凈化效果， 消除水蒸氣帶入毒物的來 源，加大水碳比運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí) 間可逐漸恢復(fù)正常但不可能恢

51、復(fù)到中毒 前的水平，適當(dāng)時(shí)應(yīng) 更換催化劑第三章 裝置操作法操作原則1人身安全第一、設(shè)備安全第一、催化劑安全第一。 2本裝置應(yīng)平穩(wěn)操作以方便下游裝置用氫。3 關(guān)鍵操作 點(diǎn)為：加氫反 應(yīng)器 床層 最高溫度、脫 硫反 應(yīng)器入口 溫度、轉(zhuǎn)化出 口 溫度、中變?nèi)肟跍囟燃按矊訙厣?，PSA入口溫度。第一節(jié) 崗位職責(zé)圍及操作原則崗位職責(zé)圍根據(jù)制 氫裝置 具體 情況 ， 設(shè)崗位如下：班長(zhǎng)崗 位、 操崗位、 外操崗位。 各崗位 在 裝 置所處不同階段 ， 職責(zé)不同。一 . 班長(zhǎng)職責(zé)1精通裝置各崗 位操 作， 負(fù)責(zé)班的生產(chǎn)、 安全， 并能 保質(zhì)， 保 量的完成公司 各 項(xiàng)任務(wù)。2除能指揮正常生產(chǎn)外， 還能組織并指揮

52、裝置的開、 停工及事故處理。 3 負(fù)責(zé)提出對(duì)裝置運(yùn) 行的合 理化建議， 并對(duì)當(dāng)班操 作情況作詳細(xì)記錄 。二 . 操職責(zé)1 操負(fù)責(zé)：加氫，脫硫，轉(zhuǎn)化中變，PSA的開，停工，正常的操做，事故處理時(shí) 的中 控操 作。 應(yīng)明確整個(gè)裝置的核心所在是轉(zhuǎn)化爐， 并對(duì)轉(zhuǎn)化爐在不同階段 的操 作相應(yīng) 調(diào)整 。2操可在特殊情況下代理班長(zhǎng)行使職權(quán)， 有權(quán)指揮外操在不同情況下的 具體操 作。3開工 階段， 操 負(fù) 責(zé)開工方案的中 控方面具體執(zhí)行， 并協(xié)調(diào)外操對(duì)每步驟的 執(zhí) 行。4操的正常 巡檢：(1) 裝置運(yùn)行期間，操負(fù) 責(zé)監(jiān)視 R-102/1 出口 硫含量小于 0.2ppm ，若參數(shù)超標(biāo) 可聯(lián)系外操切換反應(yīng)器。(2

53、) 操負(fù)責(zé)不同負(fù)荷下對(duì)應(yīng)的爐溫。任何時(shí)候轉(zhuǎn)化爐出口溫度不應(yīng)840 C，嚴(yán) 格控制入爐水碳比在3.2-3.5，爐膛壓力在50Pa;爐出口甲烷含量6%( V)； 煙道出 口 氧含量 約 5%( V)， 調(diào)節(jié)燃燒空氣壓力 在 500Pa。( 3)操 負(fù) 責(zé)分析入爐 水碳比 波動(dòng)的原因。視 爐出 口 甲 烷含量可調(diào)整配蒸汽量 和 提高爐溫。(4) 負(fù)責(zé)中變?nèi)肟跍囟日{(diào)節(jié)，確保中變出口 CO在3%。 5非正常情況下的操作：( 1) 如裝置需緊急停車， 嚴(yán)格遵守緊急停 車程序， 見應(yīng)急救援預(yù)案。(2) 若遇PSA五塔切四塔離線運(yùn)行，轉(zhuǎn)化操應(yīng)在FV-301有調(diào)節(jié)余地的情況下， 盡可能多補(bǔ)給燃料系統(tǒng)瓦斯， 以保證爐 溫的穩(wěn)定。注： 以上調(diào) 整期間可參照轉(zhuǎn)化出 口 甲烷 含量 進(jìn)行 ， 爐 溫滯后嚴(yán)重可暫不 強(qiáng)求其穩(wěn)定。三 . 外 操職 責(zé) ：1為 適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)需要，要 求每個(gè)外操適應(yīng)系統(tǒng)操作，即 一個(gè)外操即能司水、 司泵、司機(jī)、又能司爐。做到一