制氫裝置轉化工藝管理和操作規(guī)程

1、制氫裝置轉化工藝管理和操作規(guī)程1.1 轉化部分的任務及主要工藝指標1.1.1 轉化部分的任務及主要工藝指標轉化部分的任務是將合格的脫硫氣在催化劑存在條件下與水蒸汽發(fā)生復雜的強吸熱氫解反應，生成含 H2、 CO、 CO2 和未反應的水蒸汽、 CH 4 的轉化氣。1.1.2 轉化部分的主要工藝指標入口溫度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轉化氣中 CH 4 10%1.2 轉化入口溫度與轉化率操作轉化溫度是烴類水蒸汽轉化法制H2 的重要影響因素。提高溫度，甲烷轉化率提

2、高，轉化氣 CH 4 含量降低。 但考慮到設備的承受能力，轉化爐的爐膛溫度最高不能超過1020。轉化爐溫度根據(jù)轉化爐對流段入口溫度TI7208的變化情況進行控制。對流段入口溫度信號通過切換開關，同時進入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轉化爐使用高壓瓦斯（副燃料）燃料，采用燃料氣流量FC7201 與轉化爐對流段入口溫度 TCA7201A 的串級控制回路控制轉化爐爐溫。（2） 變換氣作燃料當裝置生產(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、 ，然后進入轉化爐作為燃料使用，其燃料熱值不夠部分由副燃料提供。（3） PSA 脫附氣作燃料PSA 運行以后， 轉化爐燃料投用脫附氣作主燃料，脫附氣流量可通過FC7503 投自動進行控制，其燃料熱值不夠部分可通過FC7502 補充高壓瓦斯來提供。轉化爐出口溫度采用瓦斯流量 FC7502 與轉化爐對流段入口溫度TCA7201B的串級控制。以上轉化爐溫度的主副燃料氣兩種不同控制回路之間的切換，可將一個控制回路由串級控制切換至副表單控， 再切換至另一個控制回路的副表單控，然后由另一個控制回路的副表單控切換至串級控制。在正常生產(chǎn)過程， 認真檢查轉化爐的運行情況，仔細調(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，務必使爐膛各點溫度均勻，爐管顏色一致，發(fā)現(xiàn)問題及時正確處理、匯報。在正常生產(chǎn)中，為了避免對流段末端發(fā)生硫酸露點腐蝕，轉化爐的排煙溫度不能小于150。另外，還要加強轉化爐負壓操作，防止回火。轉化爐溫度控制主要手段：（ 1）提降整個爐膛溫度，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)爐膛負壓，由煙道氣引風機C2002A.B入口調(diào)節(jié)風門HC7202A.B 來完成。（ 3）根據(jù)轉化爐對流段入口溫度變化情況來提降燃燒空氣量，可通過調(diào)整鼓風機C2003A.B 入口調(diào)節(jié)風門HC7203A.B 來完成。（ 4）調(diào)整轉化爐火嘴開度。（ 5）火嘴燃燒情況的好壞可

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

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

7、7229BE 排F 排TI7233AA 排B 排轉化爐管十46#27#10#37#28#19#TI7228ATI7228TI7228BTI7227ATI7227TI7227B1.4 轉化爐管壓差的監(jiān)控轉化爐管壓差是考察轉化催化劑使用情況及裝置處理量大小的重要指標之一，轉化爐壓差越小， 說明轉化催化劑性能良好或裝置處理量較低；轉化爐管壓差變大，說明轉化催化劑結炭、 中毒、老化或裝置處理量增大。在操作過程中，內(nèi)操人員應注意對轉化爐管壓差進行監(jiān)控。裝置設計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-水蒸汽轉化法制氫的一個重要影響因素，提高水碳比，能提高烴類的轉化率，使轉化氣甲烷

8、含量降低，而且，可以避免催化劑結焦。保護好催化劑的性能，但是過高的水碳比會造成能耗增大，冷卻系統(tǒng)負荷增大，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?shù)恼{(diào)整。工藝上要求控制在3.3 5.0 之間，蒸汽量由蒸汽進入轉化爐流控閥FC7203 來完成，通過對原料和配汽的調(diào)節(jié)可以控制水碳比。1.6 防止轉化催化劑硫中毒為了防止轉化催化劑發(fā)生硫中毒， 必須嚴格控制轉化進料的含硫量 0.5ppm。轉化催化劑發(fā)生硫中毒的原因、現(xiàn)象及處理如下：原因：原料含硫超標、加氫催化劑或脫硫劑失效使脫硫氣含硫超標。原料含氯超標或脫氯劑失效使脫硫氣含氯超標。 現(xiàn)象：轉化出口殘余CH4 超標。爐管上

9、部溫度升高。脫硫氣含硫分析超標。轉化爐管壓差增大。處理：若用干氣做原料時，首先切開干氣。降低進料量，提高水碳比。適當提高爐管床層溫度。適當維持高溫，高水碳比24 小時。若采取以上措施無明顯效果時，則要停止進油， 切除脫硫系統(tǒng)， 轉化系統(tǒng)單獨循環(huán)水蒸汽消炭。更換加氫催化劑及脫氯劑。更換脫硫劑。更換轉化催化劑。1.7 防止轉化催化劑結焦為了防止轉化催化劑發(fā)生結焦，必須控制好轉化爐的水碳比，避免轉化爐出現(xiàn)水碳比失調(diào)現(xiàn)象， 而在進行干氣壓縮機的開停機及切換機操作時，必須嚴格控制轉化爐進料量，避免系統(tǒng)流量、壓力出現(xiàn)大幅波動。轉化催化劑結焦的原因、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。爐管局部過熱。處理：輕微結碳，可降低進油量，加大水碳比，維持低負荷生產(chǎn)。嚴重結碳時，應聯(lián)系上級，切除脫硫系統(tǒng)，轉化系統(tǒng)建立單獨循環(huán)，通入過量蒸汽進行水蒸汽消炭操作，使催化劑氧化成NiO ，再通過配氫配汽還原成Ni 。1.8 轉化爐的日常檢查維護轉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 轉化爐管是最易損壞的薄弱環(huán)節(jié)，有如下原因往往會造成爐管的破裂，必須盡力避免。（ 1）爐管內(nèi)部超溫，對于頂燒爐，在滿負荷情況下，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。催化劑的局部結碳、粉碎、“架橋 ”、溝流、中毒、結鹽都會使爐管局部過熱。（ 2）爐管會因驟熱驟冷，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，應作如下檢查：（ 1）每班應檢查 “豬尾 ”管，對燃燒不佳的燒咀及時調(diào)整并作好記錄。（ 2）每班檢查每個爐管，在開車初期更應加強巡視。尤其要注意爐管的“花斑 ”和 “亮點”。（ 3）每天檢查下集氣管壁變色漆是否正常。（ 4）每天檢查引風機及送風機的運轉情況，無噪聲，潤滑情況良好。（ 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)場檢查汽包的壓力表，