焦?fàn)t氣制甲醇預(yù)加氫催化劑的使用

焦?fàn)t氣制甲醇預(yù)加氫催化劑的使用摘要：近年來，焦?fàn)t氣制甲醇工藝中普遍采用了預(yù)加氫工藝，目的是保護(hù)一級(jí)加氫催化劑，同時(shí)也降低一級(jí)加氫催化劑的負(fù)荷，預(yù)加氫催化劑使用周期相對(duì)較短，通過更換過程看，催化劑阻力大主要集中在上部，也是因?yàn)樽枇Υ蟊黄雀鼡Q，在使用過程中嘗試采用過熱蒸汽進(jìn)行熱吹降低阻力，延長(zhǎng)了使用壽命，取得了較好效果。關(guān)鍵詞：預(yù)加氫；催化劑；熱吹；降低阻力引言某化工公司利用兄弟單位年產(chǎn)200萬t焦炭企業(yè)富余的焦?fàn)t煤氣為原料氣，年產(chǎn)20萬t甲醇項(xiàng)目進(jìn)行原始開車，現(xiàn)把該公司開車過程中預(yù)加氫塔裝填的加氫催化劑升溫硫化技術(shù)進(jìn)行總結(jié)。1工藝簡(jiǎn)述來自焦?fàn)t氣的壓力約2.5MPa、溫度40°C的焦?fàn)t煤氣經(jīng)過濾器和預(yù)脫硫槽去除油霧和脫除無機(jī)硫后送至轉(zhuǎn)化焦?fàn)t氣初預(yù)熱器，利用轉(zhuǎn)化氣余熱提溫到270C左右，提溫后的氣體經(jīng)預(yù)加氫轉(zhuǎn)化器、一級(jí)加氫轉(zhuǎn)化器，氣體中的有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為無機(jī)硫，氣體中的氧與氫反應(yīng)生成水，不飽和烴加氫成為飽和烴，加氫轉(zhuǎn)化后的氣體含總硫約250mg/m3，進(jìn)入中溫脫硫槽，將氣體中的絕大部分無機(jī)硫脫除，之后再經(jīng)二級(jí)加氫轉(zhuǎn)化器將殘余的有機(jī)硫轉(zhuǎn)化成無機(jī)硫，最后經(jīng)過氧化鋅脫硫槽把關(guān)，使氣體中的總硫達(dá)到0.1ppm以下送往轉(zhuǎn)化崗位。2催化劑裝填條件、步驟和方法2.1裝填條件（1） 與預(yù)加氫塔相關(guān)的干法脫硫工段管道設(shè)備試壓結(jié)束后進(jìn)行一次氣密性試驗(yàn)，氣源為空氣。氣密性試驗(yàn)壓力為工作壓力。壓力分別控制在0.5MPa、1.0MPa、1.5MPa、2.2MPa，試驗(yàn)壓力2.2MPa后保壓30min，壓力不降，視為試壓合格。（2） 干法脫硫裝置設(shè)備、管線、電氣、儀表全部安裝完畢，符合技術(shù)要求。設(shè)備位號(hào)和管線介質(zhì)名稱、流向、標(biāo)志齊全符合工藝要求。（3） 所裝的加氫催化劑和耐火球符合下列要求。將鐵鉬催化劑14.53m3、①50mm耐火球2.5m3、①25mm耐火球1.24m3搬運(yùn)至預(yù)加氫塔附近。將相同型號(hào)、相同生產(chǎn)批號(hào)的催化劑放在一起，并按照裝催化劑的先后順序擺放好，并掛牌加以區(qū)分。指定專人對(duì)進(jìn)入預(yù)加氫塔的人員供氧、通訊和安全照明設(shè)施進(jìn)行監(jiān)視，以上設(shè)施未經(jīng)檢查、確認(rèn)，任何人都不得進(jìn)入塔內(nèi)工作。在裝填催化劑前，技術(shù)人員必須下到預(yù)加氫塔內(nèi)，按設(shè)計(jì)高度劃出各層瓷球及催化劑的裝填標(biāo)記線。2.2裝填步驟（1） 裝填催化劑。（2） 首先進(jìn)人檢查確認(rèn)底部已用1.6/0.8規(guī)格的不銹鋼絲網(wǎng)包好。在預(yù)加氫塔底部裝①50mm的耐火球，裝填至集氣盒上方250mm處后攤平，攤平后裝入①25mm的耐火球50mm后攤平。（3） 把預(yù)制好的GFW1.6/0.8規(guī)格的不銹鋼絲網(wǎng)從底部卸料孔處放入，平鋪在①25mm的耐火球上，鋪平后四周壓實(shí)，防止絲網(wǎng)彈起跳偏造成催化劑泄漏。3、 加氫催化劑升溫硫化3.1升溫硫化具備的條件該系統(tǒng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的要求施工完畢，"三查四定〃的整改項(xiàng)已整改完畢。系統(tǒng)已吹掃完畢，試壓、氣密試驗(yàn)已結(jié)束。加氫催化劑已按要求裝填完畢，按升溫硫化操作要求，繪制升溫硫化操作曲線圖。參與加氫催化劑升溫硫化人員經(jīng)過系統(tǒng)的安全、技術(shù)知識(shí)培訓(xùn)，已具備上崗條件。3.2升溫硫化操作要點(diǎn)一級(jí)預(yù)加氫預(yù)轉(zhuǎn)化器A槽硫化系統(tǒng)氮?dú)庵脫Q合格后，建立煤氣流程對(duì)催化劑升溫。200°C以前升溫速率30?50°C/h，再以同樣的速率將床層溫度升到200°C。再將CS2按每噸催化劑65Kg的量逐漸配入焦?fàn)t煤氣中開始硫化，硫化中控制入口氣中含硫量0.5?1.0%(V)，空速400?600h壓力V0.5Mpa，硫化終點(diǎn)判斷為進(jìn)出口硫濃度基本一致。升溫硫化前將轉(zhuǎn)化馳放氣改為精脫硫燃料氣，升溫爐燃料氣使用精脫硫燃料氣。一級(jí)預(yù)加氫轉(zhuǎn)化器A槽硫化系統(tǒng)氮?dú)庵脫Q合格后直接引焦?fàn)t煤氣進(jìn)入升溫爐，建立升溫流程，點(diǎn)燃升溫爐根據(jù)升溫曲線調(diào)節(jié)燃?xì)饬?，一般控制升溫爐出口溫度不大于床層溫度50C，床層最高溫度＜400CO當(dāng)鐵鉬床層200C，有硫化反應(yīng)，開始滴加CS2。(每噸催化劑約需CS2，65Kg)。3.3安全注意事項(xiàng)升溫期間升溫爐壓力小于1.0MPa，調(diào)節(jié)升溫爐煤氣量時(shí)注意轉(zhuǎn)化、合成系統(tǒng)壓力及時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，防止轉(zhuǎn)化爐超溫、合成氣壓縮機(jī)喘振。硫化過程中：每小時(shí)分析一次觸媒槽進(jìn)出口H2S和ZS含量、觸媒槽入口氧含量(在系統(tǒng)不穩(wěn)定時(shí)要求增加分析頻次)，每半小時(shí)分析一次焦?fàn)t氣壓縮機(jī)入口焦?fàn)t氣中H2含量。升溫硫化操作由各班值班長(zhǎng)統(tǒng)一指揮操作，硫化過程中聽從觸媒廠家指導(dǎo)人員。升溫硫化時(shí)，開升溫爐進(jìn)口閥要緩慢，防止升溫爐超壓，并關(guān)注焦?fàn)t氣流量。升溫開始后嚴(yán)禁無關(guān)人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，設(shè)置警戒線。中控人員注意一級(jí)預(yù)加氫轉(zhuǎn)化器A槽溫度變化，如出現(xiàn)溫度上漲過快及時(shí)減少煤氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)。保證二硫化碳槽壓力高于一級(jí)預(yù)加氫轉(zhuǎn)化器A槽壓力，防止焦?fàn)t氣竄入二硫化碳槽。硫化過程中安排專門人員進(jìn)行硫化氣量調(diào)整。4、 預(yù)加氫催化劑的使用情況4.1催化劑床層阻力增大的原因分析焦?fàn)t氣夾帶的雜質(zhì)較多，例如：苯、萘、焦油、粉塵、洗油、壓縮機(jī)油和水等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)隨著氣體夾帶進(jìn)入系統(tǒng)，由于預(yù)加氫是第一道屏障，在催化劑表面結(jié)垢、結(jié)炭、結(jié)塊，造成阻力上升。既然阻力主要是上部，考慮是否可以采用過熱蒸汽對(duì)床層進(jìn)行吹掃，把污染物帶出來，達(dá)到降低阻力、恢復(fù)部分活性的目標(biāo)。4.2第一次熱吹及使用情況對(duì)一級(jí)預(yù)加氫A槽熱吹完成后，利用中壓氮?dú)膺B續(xù)吹掃3h,將槽內(nèi)蒸汽全部趕出，防止溫度下降形成蒸汽冷凝液破壞催化劑，同時(shí)，對(duì)該槽充氮?dú)獗３治⒄龎?。催化劑床層自然降溫?70°C左右投入運(yùn)行，投用初期壓差在0.01MPa，壓差逐漸升到0.2MPa切換到B槽使用，催化劑床層溫升約50C，第一次熱吹后使用了21d。4.3熱吹流程熱吹流程，利用來自轉(zhuǎn)化汽包副產(chǎn)的中壓蒸汽，壓力約2.7MPa，溫度220C，經(jīng)升溫爐加熱至400C后，蒸汽瞬時(shí)流量5t/h，通過升溫氣管線對(duì)一級(jí)預(yù)加氫轉(zhuǎn)化器A槽進(jìn)行熱吹，床層各點(diǎn)溫度達(dá)到450C左右，持續(xù)3~4h，熱吹時(shí)蒸汽現(xiàn)場(chǎng)放空，熱吹過程中嚴(yán)格控制升溫氣管線壓力V0.7MPa。結(jié)語通過對(duì)預(yù)加氫催化劑的不扒卸熱吹，催化劑使用時(shí)間延長(zhǎng)了33d，相當(dāng)于延長(zhǎng)了正常使用壽命的三分之一時(shí)間，由于流程中沒有倒吹流程，假設(shè)從催化劑的下部進(jìn)入蒸汽，從頂部放空，直接把附著在催化劑表面的雜物吹出，熱吹后的效果會(huì)更好，解決阻力的同時(shí)還不污染下部的催化劑。參考文獻(xiàn)：改良加氫催化劑升溫硫化技術(shù)方案[J].郭育菁，郭新法,廉樹壯.氮肥技術(shù).2018(02)丁辛醇裝置加氫催化劑國(guó)產(chǎn)化研究[J].李霽峰.天津化工.2020(02)中國(guó)石油石油化工研究院開發(fā)的碳二加氫催化劑實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用[J].石油煉制與化工.2019(11)⑷用化工軟件研究碳二前加氫催化劑及其工藝[J].高源，曹建明,王生偉，車春霞，