制氫裝置轉(zhuǎn)化中變催化劑還原方案

制氫裝置轉(zhuǎn)化中變催化劑還原方案此過(guò)程還需催化劑廠家確認(rèn)。6.2.1轉(zhuǎn)化催化劑還原的步驟(M)-確認(rèn)轉(zhuǎn)化催化劑達(dá)到還原條件：轉(zhuǎn)化入□溫度480-520C,出□溫度為820±10C水蒸汽量為正常負(fù)荷的50%，約控制在8t/h左右氫氣純度>90%中變床層溫度穩(wěn)定在250C[P]-由管GH-2101引外來(lái)開(kāi)工用氫入原料氣壓縮機(jī)入□分液罐D(zhuǎn)-2101，開(kāi)始配氫量100-200Nm3/h，然后根據(jù)情況慢慢增加。[I]-配氫后要密切注意系統(tǒng)壓力，若由于配氫量增加造成系統(tǒng)壓力升高時(shí)，要及時(shí)放空到火炬線(xiàn)。[I]- 分析轉(zhuǎn)化入□氣中氫氣濃度，由2%開(kāi)始，每次依次增加2％，若轉(zhuǎn)化和中變溫升都不明顯則將氫氣濃度繼續(xù)提高2％直到循環(huán)氣中的氫氣含量達(dá)到20%后，每次增加10%，繼續(xù)配氫，直到循環(huán)氣中的氫氣含量達(dá)到 60%以上。注意循環(huán)氣中氫濃度達(dá)到20%以后，每次提高氫氣濃度時(shí)都相應(yīng)要把配蒸汽量提高，維持 H2O/H2比值在5-7之間。 相應(yīng)濃度下的配入蒸汽量可參考如下計(jì)算: 氮?dú)錃庋h(huán)量按5000Nm3/h計(jì),H2O/H2比按5-7計(jì)算最小配汽量kg/h=5000>H2%x5x18/22.4最大配汽量kg/h=5000>H2%x7X8/22.4[I]-轉(zhuǎn)化催化劑還原升溫控制表：溫度范圍(C)升溫速度(°C/h)時(shí)間(h)累計(jì)時(shí)間(h)常溫—1301010101301恒溫1020130一22010-158282201恒溫1038220一3501012503501恒溫1060350一80030」丨■Y1、一11■ 11575當(dāng)轉(zhuǎn)化進(jìn)口、出口的氫含量不變時(shí)，可認(rèn)為還原合格(約12小時(shí))6.2.2中變催化劑還原的步驟[I]-中變反應(yīng)器配氫后，在還原初期保持催化劑床層入口溫度250C恒溫2小時(shí)后以10C/h的速度逐步升高入口溫度，但入□溫度不能超過(guò)320?。[P]-發(fā)現(xiàn)床層溫度上升過(guò)快時(shí)，立即改脫硫后放空，并停止配氫，等原因清楚，問(wèn)題得到解決后再進(jìn)行還原操作。(M)-中變床層看到明顯的溫波通過(guò)后，床層溫度達(dá)到330—400?，進(jìn)出□氫濃度在60%以上維持10小時(shí)，如出□氫濃度無(wú)明顯變化且床層無(wú)明顯溫升時(shí)，可認(rèn)為中變催化

劑還原結(jié)束[I]-中變催化劑升溫控制表：溫度范圍(C)升溫速度(C/h)時(shí)間(h)累計(jì)時(shí)間(h)常溫—12020441201恒溫12120一250305172501恒溫825250一320108333201恒溫1043320一370105483701恒溫250370一34020252[1]-中變催化劑升淀控制曲10050J0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 4044 48 52時(shí)問(wèn)（町中變催化劑述原升溫曲線(xiàn)35010050J0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 4044 48 52時(shí)問(wèn)（町中變催化劑述原升溫曲線(xiàn)350300250200150400轉(zhuǎn)化中變催化劑配氫還原注意事項(xiàng)狀態(tài)S3轉(zhuǎn)化升溫，轉(zhuǎn)化催化劑、中變催化劑還原結(jié)束。6.2.3.1轉(zhuǎn)化催化劑還原升溫升溫前一定要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行氣密實(shí)驗(yàn)并用氮?dú)庵脫Q合格，升溫方法如下：第一種，氧化氣氛升溫。從常溫升至床層出□約 200C的階段，以氮?dú)庋h(huán)，當(dāng)床層各點(diǎn)溫度均在水蒸汽露點(diǎn)溫度以上時(shí)，可引入水蒸氣以30-40C/小時(shí)的速度繼續(xù)升溫。使床層溫度分布均勻，整個(gè)升溫過(guò)程都應(yīng)防止系統(tǒng)中漏入烴類(lèi)。升至還原溫度時(shí)，切入還原介質(zhì)，控制h2o/h2（摩爾比）小于7.0第二種，還原氣氛升溫。從常溫升至床層入□約 200C階段，用氮?dú)庋h(huán)升溫，保證床層各點(diǎn)溫度均在水蒸氣露點(diǎn)溫度以上。切換水蒸氣并立即配入一定量的還原性氣體，控制水氫比（體積）在7.5以下，以30—40?/小時(shí)升溫至還原溫度。當(dāng)使用預(yù)還原的催化劑時(shí)，應(yīng)采取此方法升溫。氮?dú)馍郎貢r(shí)，氮?dú)庵械难鹾坎坏么笥?.5%，系統(tǒng)壓力0.4—1.0MPa，若發(fā)現(xiàn)脛?lì)愡M(jìn)入系統(tǒng)，應(yīng)將循環(huán)氣置換掉。水蒸氣加入量一般為滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的30—40%，以保證在各轉(zhuǎn)化爐管中能均勻分配。升溫速度一般不超過(guò)50?/小時(shí)，較慢的升溫速度對(duì)催化劑和轉(zhuǎn)化爐體耐火材料都是必要的，力求床層內(nèi)溫度差最小。6.2.3.2轉(zhuǎn)化催化劑還原注意事項(xiàng)鎳催化劑還原是輕微的放熱反應(yīng)：NiO+H2=H2O+NiNiO+H2=H2O+Ni反應(yīng)過(guò)程無(wú)體積變化，提高溫度和氫氣分壓有利于還原。還原介質(zhì)可用重整氫等富氫氣體，或投用自產(chǎn)裂解氣，不管使用哪一種還原介質(zhì)其中干基氫濃度大于 60%，H2O/H2小于7.5。溫度對(duì)還原過(guò)程有關(guān)鍵的影響，無(wú)論從鎳還原的平衡還是反應(yīng)速度考慮，提高溫度都是有利的，在整個(gè)還原期間的催化劑床層入□要盡可能提高，維持在490-500（如果上段入□處裝預(yù)還原態(tài)催化劑，入□溫度可以低些。）出口溫度800±10C，以利于催化劑充分還原。在大型轉(zhuǎn)化爐中還原要確保各爐管均達(dá)到還原溫度。為此，各燒嘴的燃料噴射量須事先檢查是否合乎要求。還原過(guò)程中最好點(diǎn)齊全部燒嘴，以保證溫度均勻，因超溫不能點(diǎn)齊時(shí)，也應(yīng)在還原過(guò)程中交換點(diǎn)燃。還原壓力可根據(jù)還原系統(tǒng)的阻力而定，一般為0.6—I.OMPa。工業(yè)裝置一般在還原氣中配入水蒸氣，在濕氫條件下還原。氫空速必須控制在300h-i以上，水氫分子比為3.0—7.0,使催化劑處于還原氣氛中，水氫比越低越有利于還原，還原期間，嚴(yán)防原料烴進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐，以防造成積碳。原始開(kāi)車(chē)的還原時(shí)間，是從催化劑床層入□溫度大于490C，出□達(dá)800C時(shí)計(jì)，約為8—12小時(shí)，短時(shí)間（不超過(guò)3小時(shí)）被鈍化的催化劑還原時(shí)間可減至3—6小時(shí)。若停車(chē)在還原氣氛中進(jìn)行，重新開(kāi)時(shí)只須在還原氣氛中升溫至投料條件即可。還原過(guò)程中，介質(zhì)可以一次通過(guò)，也可返氫循環(huán)，后者較為經(jīng)濟(jì)。中變催化劑升溫還原升溫介質(zhì)可用空氣、氮?dú)?、過(guò)熱蒸汽、天然氣或工藝氣等氣體。⑴如果用干空氣升溫時(shí)，催化劑床層最高溫度應(yīng)嚴(yán)格控制在150C以下（壓力小于0.7MPa），然后改用其它加熱介質(zhì)繼續(xù)升溫。⑵如果用過(guò)熱蒸汽升溫，可直接升溫至220在改用工藝氣升溫。（綜合各種因素的影響，本裝置采用氮?dú)鈱?duì)中變催化劑床層進(jìn)行升溫）⑶以天然氣為原料加壓連續(xù)轉(zhuǎn)化中，最好采用氮?dú)馍郎刂?80C，再用過(guò)熱蒸汽升溫至220C，用工藝氣繼續(xù)升溫。⑷催化劑床層溫升速度80C/h，介質(zhì)的空速200-300G。中變催化劑還原注意事項(xiàng)B-113型催化劑以y-Fe2O3形式提供，必須還原為Fe3O4才具備催化活性。B-113型催化劑在200C左右，有水蒸氣存在下，通入還原性氣體，會(huì)有明顯的還原反應(yīng)：3FeO+H=2FeO+H0+9.26kj/mol如果沒(méi)2 3 2 3 4 2有水蒸氣存在，會(huì)發(fā)生Fe3O4的過(guò)度還原反應(yīng)：Fe3O4+H2=3Fe+4H2O-149-92kj/mol金屬鐵的生成會(huì)促進(jìn)甲烷化反應(yīng)和CO的歧化反應(yīng)。CO+3H2=CH4+H2O+206.28kj/mol2CO=C2O+C+172.5kj/mol上述反應(yīng)會(huì)放出大量的熱，易引起催化劑超溫或燒結(jié)。所以當(dāng)催化劑床層溫度升到200C以上時(shí)，不準(zhǔn)用還原干氣升溫。根據(jù)熱力學(xué)數(shù)據(jù)，當(dāng)床溫為400C時(shí)，PH2/（PH2+PH2O）<0.86就可以防止金屬鐵生成。還原初期應(yīng)保持催化劑床層入□溫度250C至少2h,以避免催化劑床層底部可能出現(xiàn)的過(guò)快溫升，其溫升速度不允許超過(guò)20C/h,如果溫升過(guò)快，則應(yīng)降低入□溫度，如果溫升過(guò)慢，則以10C/h的速度逐步升高入□溫度，無(wú)論如何此階段入□溫度不得超過(guò)320C。還原初期亦可采用試配氣的方法，以避免床層飛溫造成不必要的損失。當(dāng)中變反應(yīng)器操作壓力0.5—2MPa,空速〉200h-1，入□溫度控制在300—370CC還原末期可提升至370C），經(jīng)過(guò)6一8小時(shí)催化劑就可順利的還原完畢。在催化劑還原的同時(shí)，催化劑本體中微量的硫也被還原，并以H2S的形式弛放出來(lái)。當(dāng)催化劑床層溫度達(dá)到 220C時(shí)，已開(kāi)始有H2S的弛