制氫水蒸汽烴類轉(zhuǎn)化催化劑的性質(zhì)和使用

1、制氫水蒸汽烴類轉(zhuǎn)化催化劑的性質(zhì)和使用1.1概述制氫裝置所用的原料通常為輕石油，一般認(rèn)為適合于水蒸汽烴類 轉(zhuǎn)化制氫的石腦油干點(diǎn)小于 220 C，其組成可以用通式 CnHm表示。 由于碳數(shù)較多，液態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)是很復(fù)雜的。 從蒸汽轉(zhuǎn)化的角度 看，液態(tài)烴比起甲烷更容易轉(zhuǎn)化。然而由于液態(tài)烴組成復(fù)雜，特別是 干點(diǎn)較高的輕油組成更復(fù)雜，含有直鏈烷烴、環(huán)烷烴和芳烴。轉(zhuǎn)化過 程中，一方面這些烴類與水蒸汽發(fā)生催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)，另一方面烴類還會(huì)發(fā)生催化裂解反應(yīng)和均相熱裂解反應(yīng)。 大量裂解產(chǎn)物經(jīng)過進(jìn)一步的 聚合、芳構(gòu)化和氫轉(zhuǎn)移等反應(yīng)都會(huì)導(dǎo)致結(jié)炭。所以液態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化催 化劑必須具有良好的抗積炭性能，這是催化劑能否正常使

2、用的關(guān)鍵。水蒸汽烴類轉(zhuǎn)化催化劑按載體的不同一般分為兩大類，一類是用 分散性能良好的堿性金屬氧化物（如MgO）為載體，遼河化肥廠生產(chǎn)的Z403H屬于這一種，另一類是以堿金屬氧化物和堿土金屬氧化 物為載體（如 ©0）,齊魯化肥廠生產(chǎn)的Z402、Z409屬于這一種。 1. 2國產(chǎn)液態(tài)烴轉(zhuǎn)化催化劑的物化性質(zhì)1. 2. 1催化劑的物理性質(zhì)催化劑的物理性質(zhì)見表5-11。表5-11物理性質(zhì)型號外型與尺寸堆密度kg/L 徑向抗破碎強(qiáng)度N/顆外徑X高X內(nèi)徑，mmZ40216X7 >60.951.2>250Z40416X16W0.951.2>500Z40516X6X50.951.1&g

3、t;450Z40916X5X60.951.2>200Z41015X5X5.50.800.90> 200Z403H16X6X6.50.901.1軸向抗破碎強(qiáng)度30001. 2. 2催化劑的化學(xué)組成催化劑的化學(xué)組成見表5-12。表5-12化學(xué)組成型號主要化學(xué)組成，重量%NiOAI2O3MgOCaOSiO2FezOsK2O稀土Z4021730127136Z404155014Z405117614Z409222311131157少量Z4101852255Z403251164H1. 3催化劑的裝填1. 3. 1概述轉(zhuǎn)化催化劑裝填的好壞對于裝置開工后能否長周期正常運(yùn)行， 以 及對轉(zhuǎn)化爐管及催化劑

4、 使用壽命的長短都有很大影響，所以 必須給以足夠的重視。 較為理想的裝填情況是使各爐管所裝的催化劑 同重量、同高度、 同阻力降，因而通過相同的氣量時(shí)原料轉(zhuǎn)化程度一 致，但實(shí)際上因幾種原因達(dá)不到預(yù)期目的。1 雖然每根爐管裝入相同數(shù)量的催化劑，但因振蕩程度不一樣， 催化劑松緊程度不同 , 造成每根爐管之間阻力降不同。2 雖然每根爐管裝入相同重量的催化劑。 但由于催化劑環(huán)大小不 一 （ 破碎造成 ）, 吸濕量不同，將導(dǎo)致催化劑重量相同時(shí)而環(huán)數(shù)不 一，從而造成阻力降不同。3 每批催化劑的配料可能略有不同，從而造成堆比重不同 , 當(dāng)填 裝重量相同時(shí)其實(shí)際裝填高度可能不一樣。4 催化劑裝填時(shí)， 催化劑有少

5、量破碎的可能， 這種情況造成即使 爐管床層高度偏低而該管的阻力降也有偏大的可能。5 催化劑裝填不好，催化劑床層間會(huì)有 "架橋 "，雖然床層偏高， 但阻力降也會(huì)偏小。為使催化劑在裝填后能達(dá)到理想的狀態(tài)，應(yīng) 兼顧重量和容積兩方面， 并采取必要的措施如木錘敲擊爐管法蘭、 振蕩器振蕩等。132準(zhǔn)備工作 :1 必須將轉(zhuǎn)化爐頂、底清掃干凈，轉(zhuǎn)化爐管也要清抹干凈，轉(zhuǎn)化 爐烘爐完畢并經(jīng)檢查合格。2 裝劑工具配備齊全3 打開轉(zhuǎn)化爐管的上、下法蘭面，卸下托柵。4 先用工業(yè)風(fēng)逐個(gè)吹掃轉(zhuǎn)化爐管。5 將尼龍繩系上毛刷或汗巾 ,上、下拉刷爐管內(nèi)壁，確認(rèn)爐管內(nèi) 無雜物 ,內(nèi)壁潔凈。6 逐個(gè)檢查出口豬尾管

6、 ,確認(rèn)無堵塞現(xiàn)象。裝劑方案已落實(shí)。7 裝上爐管底部托柵 ,并用皮尺測量所有爐管空高。要求各空管 高度相同 ,否則,應(yīng)檢查原 因,處理好 ;重新測定 ,直至合格。8 將所有爐管下法蘭用墊片裝好。9 專人安裝、檢驗(yàn)并調(diào)節(jié)好測爐管壓差計(jì) （壓力降測定器 ）。10 測量每根空管壓力降。每根管測三次 ,取平均值為實(shí)際值。 然 后將全爐各管壓降值平均 ,要求各管壓降與全爐平均壓降值偏差 不大于± 5%。否則查找原因 ,處理后重新測量 ,直至合格為止。11 可在靠近轉(zhuǎn)化爐處選一塊空地 , 用防水布匹及竹手架搭一催 化劑臨時(shí)存放棚。便于能在下雨天安全存放轉(zhuǎn)化催化劑。12 可先將 Z-405,Z-4

7、02 催化劑桶從庫區(qū)運(yùn)至臨時(shí)存放棚。13 裝填前篩去催化劑粉末和碎塊。 過篩時(shí)可邊過篩邊用工業(yè)風(fēng)吹 掃。若過篩后仍有破碎催化劑 ,應(yīng)進(jìn)行人工揀出。14 上述各項(xiàng)工作準(zhǔn)備完畢后 ,必須由專門負(fù)責(zé)催化劑裝填的人員 檢查合格后 ,才可進(jìn)行催化劑裝填。133 裝填步驟及方法1催化劑分袋 :（1）按預(yù)定的催化劑裝填量進(jìn)行分袋。分袋時(shí)應(yīng)由專人對每袋裝袋工序把關(guān) ,確保每袋重量相同。（2）分袋結(jié)束后做必要的編號存放好。（3）不同種類的催化劑不要同時(shí)分袋， 分裝完一種后再分裝另一種， 以避免將不同種類的催化劑混在一起。（4）分袋結(jié)束后不同類型的催化劑要分開位置堆放。 2催化劑裝填（ 1）用卷揚(yáng)機(jī)及吊斗將第一種

8、轉(zhuǎn)化催化劑（裝在爐管底部的催化劑如Z402）全部運(yùn)到轉(zhuǎn)化爐頂。（2）裝填時(shí)最好先在每根爐管底部裝放一層 10cm 厚的高純氧化鋁 瓷球，防止支承柵板堵塞。（3）將 催化劑用小鏟裝入小布袋內(nèi)，此時(shí)，小布袋的底端應(yīng)疊起約 10cm。 然后緊貼爐管內(nèi)壁慢慢地將催化劑放下 , 到底時(shí) ,將吊 裝繩輕輕向上抖 , 就可將催化劑裝入爐管中。（4）將空布袋提上后 ,可用木錘連敲數(shù)下，然后再繼續(xù)裝入第二小 袋，直至應(yīng)裝的第一種催化劑全部裝入爐管內(nèi)。（5）待每根爐管均裝完第一種催化劑后 ,每根爐管都用木錘連敲數(shù) 錘,把催化劑填實(shí)，然后測量每根爐管的空高和壓降，力求達(dá)到 同一數(shù)值。（6）求出爐管的平均壓降，爐管壓

9、降超過平均壓降的± 5%為不合格 , 需卸出重裝。（7）依上述方法繼續(xù)裝填第二種催化劑（裝在轉(zhuǎn)化爐管上部） ,直至 全部裝完 ,然后測出全爐的空高和壓差。求出全爐的平均壓降，不合格的爐管必須卸出重裝，直至合格為止(8) 每根爐管裝完催化劑且合格后，再分別在每根爐管上部裝入 10cm高度瓷球。(9) 上述工作完成后將每根爐管的上、下法蘭裝回，充N2至O.IMPa 保壓。1. 3. 4裝劑示意圖瓷柱或瓷第二種催化 劑第一種催化瓷柱或瓷球托盤1. 3. 5轉(zhuǎn)化催化劑裝填注意事項(xiàng)1.最好每根爐管分四次裝填，每次大約裝填整個(gè)床層的1/4,裝填前要準(zhǔn)確稱重(每根管裝量要保持相同)，每根爐管和裝完

10、1/4 后要仔細(xì)振動(dòng)，保證裝填后的床層高度基本相同。在整個(gè) 裝填過程中要對每根爐管認(rèn)真做好記錄。 各管裝填應(yīng)達(dá)到同高 度、同重量以保證有相同的壓差。2. 不允許將催化劑從爐管頂部直接向下傾倒，以免催化劑破碎。 防止催化劑“架橋”。上下段催化劑不得裝反或混合裝填。3. 吊裝繩要比轉(zhuǎn)化爐管長 ,吊鉤的一端應(yīng)找固定點(diǎn)系牢在轉(zhuǎn)化爐 頂部，以避免裝劑過程中未抓緊吊繩而使布袋掉入爐管內(nèi)， 另 外，不可將滿袋催化劑在半空中散袋落入爐管中， 造成催化劑 的粉碎。4. 布袋在爐管中下降要緩慢 ,提起高度不應(yīng)大于 1 米（沒到底時(shí)， 不要往上提，以免催化劑散落。5. 裝填中途布袋如果開口，該管催化劑應(yīng)卸出重裝 , 以免催化劑 破碎太多，該管阻力降太大。6. 若爐管內(nèi)不慎落入螺帽、 螺栓等金屬物可立即用磁鐵將其吸出 若吸不出則該管催化劑要卸掉重裝。 特別是落入較大、 較重的 物品時(shí)更要卸出重裝。7. 單根爐管壓小于允許值的爐管