烴類(lèi)水蒸汽轉(zhuǎn)化制氫技術(shù)問(wèn)答

催化劑基本知識(shí).什么是催化劑？催化劑作用的特征是什么？答：在化學(xué)反應(yīng)中能改變反應(yīng)速度而本身的組成和重量在反應(yīng)前后保持不變的物質(zhì)叫做催化劑，加快反應(yīng)速度的稱(chēng)正催化劑；減慢稱(chēng)負(fù)催化劑，通常所說(shuō)的催化劑是指正催化劑。催化作用改變了化學(xué)反應(yīng)的途徑。在反應(yīng)終了，相對(duì)于始態(tài)，催化劑雖然不發(fā)生變化，但卻參與了反應(yīng)，例如形成了活化驗(yàn)室吸附態(tài)，中間產(chǎn)物等，因而使反應(yīng)所需的活化能降低。催化作用不能改變化學(xué)平衡狀態(tài)，但卻縮短了達(dá)到平衡的時(shí)間，在可逆反應(yīng)中能以同樣的倍率提高正、逆反應(yīng)的速度。催化劑只能加速在熱力學(xué)上可能發(fā)生的反應(yīng)，而不能加速熱力學(xué)上不可能發(fā)生的反應(yīng)。催化作用的選擇性。催化劑可使相同的反應(yīng)物朝不同的方向反應(yīng)生成不同的產(chǎn)物，但一種催化劑在一定條件下只能加速一種反應(yīng)。例如CO和H2分別使用銅和銀兩種催化劑，在相應(yīng)的條件下分別生成CH3OH和CH4+H2O。一種新的催化過(guò)程，新的催化劑的出現(xiàn)，往往從根本上改變了某種化學(xué)加工過(guò)程的狀況，有力推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的發(fā)展，創(chuàng)造出大量財(cái)富，在現(xiàn)代的無(wú)機(jī)化工、有機(jī)化工、石油加工和新興的石油化工工業(yè)中這樣的例子不勝枚舉。在與人類(lèi)的生存息息相關(guān)的諸多方面如資源的充分利用，提高化學(xué)加工過(guò)程的效率，合成具有特定性能的產(chǎn)品，有效地利用能源，減少和治理環(huán)境污染以及在生命科學(xué)方面，催化作用具有越來(lái)越重大的作用。.什么是活化能？答：催化過(guò)程之所以能加快反應(yīng)速度，一般來(lái)說(shuō)，是由于催經(jīng)劑降低了活化能。為什么催化劑能降低活化能呢？關(guān)鍵是反應(yīng)物分子與催化劑表面原子之間產(chǎn)生了化學(xué)吸附，形成了吸附化學(xué)鍵，組成表面絡(luò)合物，它與原反應(yīng)物分子相比，由于吸附鍵的強(qiáng)烈影響，某個(gè)鍵或某幾個(gè)鍵被減弱，而使反應(yīng)活化能降低很多，催化反應(yīng)中的活分能實(shí)質(zhì)是實(shí)現(xiàn)上述化學(xué)吸附需要吸收的能量，從一般意義來(lái)說(shuō)，反應(yīng)物分子有了較高的能量，才能處于活化狀態(tài)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這個(gè)能量一般遠(yuǎn)較分子的平均能量為高，兩者之間的差值就是活化能。在一定溫度下，活化能愈大，反應(yīng)愈慢，活化能愈小，反應(yīng)愈快，對(duì)于特定的反應(yīng)物和催化劑而言，反應(yīng)物分子必須跨過(guò)相應(yīng)的能壘才能實(shí)現(xiàn)化學(xué)吸附，進(jìn)而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，簡(jiǎn)言之，在化學(xué)反應(yīng)中使普通分子變成活化分子所須提供的最小能量就是活化能。其單位通常用千卡/克分子或千焦/摩爾表示。.什么是催化劑活性？活性表示方法有哪些？答：衡量一個(gè)催化劑的催化效能采用催化活性來(lái)表示。催化活性是催化劑對(duì)反應(yīng)速度的影響程度，是判斷催化劑效能高低的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于固體催化劑的催化活性，多采用以下幾種表示方法：（1）催化劑的比活性催化劑比活性常用表面比活性或體積比活性，即所測(cè)定的反應(yīng)速度常數(shù)與催化劑表面積或催化劑體積之比表示。（2）反應(yīng)速率表示法反應(yīng)速率表示法即用單位時(shí)間內(nèi)，反應(yīng)物或產(chǎn)物的量的摩爾數(shù)變化來(lái)表示。（3）工業(yè)上常用轉(zhuǎn)化率來(lái)表示催化活性表示方法為：在一定反應(yīng)條件下，已轉(zhuǎn)化掉反應(yīng)物的量EA）占進(jìn)料量（nAO）的百分?jǐn)?shù)，表示式為：nAXA（轉(zhuǎn)化率）=nAO X100%（4）用每小時(shí)每升催化劑所得到的產(chǎn)物重量的數(shù)值，即空時(shí)得量Yv.t來(lái)表示活性。W（產(chǎn)物重量，kg）Yv.t=V（催化劑體積，l）?t（反應(yīng)時(shí)間，h）上述（3）、（4）活性表示法都是生產(chǎn)上常用的，除此之外，還有用在一定反應(yīng)條件下反應(yīng)后某一組分的殘余量來(lái)表示催化劑活性，例如烴類(lèi)蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)中用出口氣殘余甲烷量表示。這些方法直觀但不確切，因?yàn)樗鼈儾坏痛呋瘎┑娜藢W(xué)組成、物理結(jié)構(gòu)、制備的條件有關(guān)，并且也和操作條件有關(guān)。但由于直觀簡(jiǎn)便，所以工業(yè)上經(jīng)常采用。.什么是催化劑失活？失活原因有哪些？答：對(duì)大多數(shù)工業(yè)催化劑來(lái)說(shuō)，它的物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)隨催化反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生微小的變化，短期很難察覺(jué)，然而，長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，這些變化累積起來(lái)，造成催化劑活性、選擇性的顯著下降，這就是催化劑的失活過(guò)程，另外，反應(yīng)物中存在的毒物和雜質(zhì)，上游工藝帶來(lái)的粉塵，反應(yīng)過(guò)程中，原料結(jié)炭等外部原因也引起催化劑活性和選擇性下降。催化劑失活主要是：原料中的毒物，催化劑超溫引起熱老化，進(jìn)料比例失調(diào)，工藝條件波動(dòng)以及長(zhǎng)期使用過(guò)程中由于催化劑的固體結(jié)構(gòu)狀態(tài)發(fā)生變化或遭到破壞而引起的活性、選擇性衰減。.什么是催化劑的選擇性？答：當(dāng)化反應(yīng)在熱力學(xué)上可能有幾個(gè)反應(yīng)方向時(shí)，一種催化劑在一定條件下只對(duì)其中的一個(gè)反應(yīng)起加速作用，這種專(zhuān)門(mén)對(duì)某一個(gè)化學(xué)反應(yīng)起加速作用的性能，稱(chēng)為催化劑的選擇性。消耗于預(yù)期生成物的原料量選擇性= 原料總的轉(zhuǎn)化量催化劑的選擇性主要取決于催化劑的組分，結(jié)構(gòu)及催化反應(yīng)過(guò)程中的工藝條件，如壓力、溫度、介質(zhì)等。.催化劑中毒分哪幾種？分別敘述。答：催化劑中毒可分為可逆中毒，不可逆中毒和選擇中毒?？赡嬷卸荆憾疚镌诨钚灾行纳衔阑蚧蠒r(shí)，生成的鍵強(qiáng)度相對(duì)較弱，可以采用適當(dāng)?shù)姆椒ǔザ疚?，使催化劑活性恢?fù)，而不會(huì)影響催化劑的性質(zhì)，這種中毒稱(chēng)可逆中毒或暫時(shí)中毒。不可逆中毒：毒物與催化劑活性組分相互作用形成很強(qiáng)的化學(xué)鍵，難以用一般的方法將毒物除去，使催化劑活性恢復(fù)，這種中毒叫不可逆中毒或永久中毒。選擇中毒：一個(gè)催化劑中毒之后可能失去對(duì)某一反應(yīng)的催化能力，但對(duì)別的反應(yīng)仍具有催化活性，這種現(xiàn)象稱(chēng)為選擇中毒，選擇中毒有可利用的一面，例如在串聯(lián)反應(yīng)中，如果毒物僅使導(dǎo)致后繼反應(yīng)的活性部位中毒，則可使反應(yīng)停留在中間產(chǎn)物上，獲得所希望的高產(chǎn)率的中間產(chǎn)物。11.催化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)按其催化作用分哪幾類(lèi)？答：工業(yè)催化劑大多不是單一的化合物，而是多種化合物組成的，按其在催化反應(yīng)中所起的作用可分為主活性組份、助劑和載體三部分。(1)主活性組分是催化劑中起主要催化作用的組分。(2)助劑添加到催化劑中用來(lái)提高主活性組分的催化性能，提高催化劑的選擇性或熱穩(wěn)定性，按其作用機(jī)理分為結(jié)構(gòu)性助劑和調(diào)變性助劑。結(jié)構(gòu)性助劑作用是增大比表面，提高催化劑熱穩(wěn)定性及主活性組分的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。調(diào)變性助劑作用是改變主活性組分的電子結(jié)構(gòu)，表面性質(zhì)或晶型結(jié)構(gòu)，從而提高主活性組分的活性和選擇性。(3)載體是負(fù)載活性組成并具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度的多孔性物質(zhì)。其作用是：作為提載主活性組分的骨架，增大活性比表面，改善催化劑的導(dǎo)熱性能以及增加催化劑的抗毒性，有時(shí)載體與活性組分間發(fā)生相互作用生成固溶體的尖晶石等，改變結(jié)合形態(tài)或晶體結(jié)構(gòu)，載體還可通過(guò)負(fù)載不同功能的活性組分制取多功能催化劑。.催化劑更換原則有哪幾條？答：催化劑更換有如下三種情況：(1)臨時(shí)更換A.催化劑活性惡化，轉(zhuǎn)化能力降至最低允許值以下，臨時(shí)停車(chē)更換。B.催化劑機(jī)械度惡化，床層阻力超過(guò)允許值，臨時(shí)停車(chē)更換。C.發(fā)生惡性設(shè)備故障，必須臨時(shí)卸換催化劑。(2)預(yù)防性計(jì)劃更換催化劑轉(zhuǎn)化能力，床層阻力，設(shè)備性能均還在允許值范圍內(nèi)，為了避免非計(jì)劃停車(chē)，利用計(jì)劃停車(chē)機(jī)會(huì)，作預(yù)防性更換。(3)最佳經(jīng)濟(jì)效益原則追求保護(hù)設(shè)備，增產(chǎn)節(jié)約，最佳經(jīng)濟(jì)效益等方面綜合因素，有計(jì)劃地提前更換。原料部分.適用于蒸汽轉(zhuǎn)化制氫的烴類(lèi)原料有哪些？答：適用于蒸汽轉(zhuǎn)化的烴類(lèi)原料大體分為氣態(tài)烴和液態(tài)烴。(1)氣態(tài)烴包括天然氣，液化石油氣和各種煉廠氣天然氣一般包括油田伴生氣和氣田氣，天然氣的主要成份是甲烷，以及乙烷、丙烷等低級(jí)烴類(lèi)，含有一定數(shù)量的氮、二氧化碳等惰氣和有害雜質(zhì)硫化氫。其中氣田天然氣是以甲烷為主含微量雜質(zhì)的氣體。液化石油氣是由丙烷、丁烷為主要成份組成的烴類(lèi)，來(lái)源有兩種，一種是油田和天然氣田伴生出來(lái)的天然液化氣，另一種是煉油廠和石油化工廠產(chǎn)生的液化石油氣。煉廠氣是指原油加工過(guò)程中副產(chǎn)的各種尾氣，包括催化裂化氣，焦化干氣，催化重整氣，熱裂解氣，高壓加氫裂解尾氣等。其組成變化較大，其中含有烯烴的煉廠氣，不宜直接用于蒸汽轉(zhuǎn)化制氫。而不含烯烴的加氫干氣則是很好的蒸汽轉(zhuǎn)化制氫原。(2)液態(tài)烴包括直餾石腦油、抽余油、拔頭油以及二次加工油。直餾石腦油是原油常壓蒸餾所得210℃以下的餾份。比重一般為0.63?0.77,含硫量小于0.05%,石蠟烴含量較高，芳烴含量小于13%,烯烴含量小于1%。用作制氫原料的抽余油一般是重整抽余油，即重整抽提芳烴之后剩下部分，抽余油干點(diǎn)一般在130?150℃,芳烴的量很少。拔頭油一般也是重整拔頭油，一般都是C5以下的烴類(lèi)。二次加工油指經(jīng)裂化、焦化、減粘等一系列二次加工處理重油得到的輕油，這部分油不能直接用做制氫原料，以加氫處理后不含烯烴，干點(diǎn)小于100℃，比重小于0.65的油，可以摻入直餾輕油做制氫原料，但一般需要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。.蒸汽轉(zhuǎn)化制氫原料選擇原測(cè)有哪些？答：(1)首先選用不含烯烴，芳烴和環(huán)烴含量低的原料：因?yàn)橥紨?shù)烴類(lèi)積碳傾向?yàn)椋合N〉芳烴〉環(huán)烷烴＞烷烴；同碳數(shù)烴類(lèi)的C/H值也基本是這個(gè)規(guī)律，為減少積碳傾向，提高原料的單位產(chǎn)氫量而遵循這項(xiàng)原則。一般要求原料中烯烴含量小于1%,芳烴含量小于13%,環(huán)烷烴含量小于36%。(2)優(yōu)先選用較輕的原料。因?yàn)橥鍩N類(lèi)積碳傾向隨分子量增大而增大，C/H也隨分子量增大而增大，為此選用氣態(tài)烴優(yōu)于液態(tài)烴，輕組分液態(tài)烴優(yōu)于重組分液態(tài)烴。(3)優(yōu)先選用低毒原料。就脫硫而言，一般硫含量小于150ppm時(shí)，采用鉆鉬加氫——ZnO硫就能達(dá)到硫含量小于0.5ppm；硫含量大于150Ppm，就要先進(jìn)行預(yù)脫硫后再進(jìn)行鉆鉬加氫一一ZnO脫硫，但這相應(yīng)增加能耗，成本和投資，所以應(yīng)選用低硫原料。氯、砷對(duì)催化劑毒害較大，一般不宜選用含氯、砷原料。如果選用，則應(yīng)設(shè)置脫氯脫砷裝置。(4)就煉油廠制氫而言，往往可供選擇的原料有幾種，但數(shù)量都不多，這種情況下應(yīng)根據(jù)上述原則優(yōu)先選用平均分子量小，含硫低的飽和烴類(lèi)，不足時(shí)補(bǔ)以分子量稍大的原料。例如，寬餾分重整裝置穩(wěn)定塔頂?shù)囊簯B(tài)烴數(shù)量很少，但卻是很好的制氫原料，又如果將上述兩種原料做燃料燒掉，而選用直餾輕油或抽余油做制氫原料則是極度不合理的。氫碳比與理論產(chǎn)氫量的關(guān)系(m3/kg)H/C22.22.42.62.83.03.23.43.63.84.0理論產(chǎn)氫量4.804.894.985.065.155.235.315.385.465.535.0618.輕油的族組成對(duì)轉(zhuǎn)化過(guò)程產(chǎn)生哪些影響?答：輕油的族組成越復(fù)雜，轉(zhuǎn)化催化劑上的反應(yīng)就越復(fù)雜，對(duì)甲烷轉(zhuǎn)化來(lái)講，轉(zhuǎn)化催化劑主要是促進(jìn)蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)的進(jìn)行。然后對(duì)于輕油轉(zhuǎn)化來(lái)講，由于族組成很復(fù)雜，在蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)的同時(shí)包括高級(jí)烴的熱裂解，催化裂解，脫氫加氫，結(jié)炭、消炭等一系列的反應(yīng)，要求催化劑必須具有適當(dāng)這種復(fù)雜反應(yīng)體系的縮合性能，最突出的表現(xiàn)是積炭的趨勢(shì)較大，為此，輕油轉(zhuǎn)化催化劑必須具備較強(qiáng)的抗積炭性能。不同的烴類(lèi)在使用條件下結(jié)炭的速度是不同的，下表是幾種烴類(lèi)的相對(duì)結(jié)炭速度。原料丁烷正己烷環(huán)己烷正庚烷苯乙烯結(jié)炭速度2956413553217500誘導(dǎo)期/10721921344<1上表可見(jiàn)，碳鏈越長(zhǎng)，結(jié)炭速度越大，苯的結(jié)炭速度高于直鏈烷烴。烯烴的結(jié)炭速度是烷烴的上百倍。另外，由于環(huán)烷烴和芳烴對(duì)難于轉(zhuǎn)化，當(dāng)輕油中的環(huán)烷烴和芳烴增加時(shí)，轉(zhuǎn)化反應(yīng)往往向高溫處移動(dòng)，導(dǎo)致床層下部催化劑結(jié)炭和出口尾氣中殘留芳烴增加。21.用煉廠干氣做制氫原料時(shí)如何進(jìn)行曲預(yù)處理？答：煉廠干氣是廉價(jià)的制氫原料，但由于其中的烯烴高含硫高不能直接用于制氫原料，必須經(jīng)過(guò)加氫飽和加氫脫硫處理。使焦化干氣中烯烴小于1%,硫含量小于0.5mg/m3。目前錦西煉化總廠制氫和錦州石化公司制氫均選用焦化富氣為制氫原料，設(shè)計(jì)采用焦化富氣汽油吸收一柴油再吸收一二乙醇胺濕法脫硫一加氫—ZnO干法脫硫工藝進(jìn)行富氣處理，保證了烯烴飽和，脫硫精度達(dá)到總硫含量小于0.3mg/m3。齊魯石化公司一化多年來(lái)一直采用焦化干氣造氣，其預(yù)處理工藝為：焦化干氣經(jīng)NaoH水溶液堿洗，水洗fMnO2干法脫硫—ZnO干法脫硫，經(jīng)過(guò)處理后總硫含量在3?5〃g/g,但烯烴不能加氫飽各，所以一直采用活性差效率低的抗烯烴轉(zhuǎn)化催化劑，為了提高生產(chǎn)負(fù)荷，該廠準(zhǔn)備進(jìn)行加氫飽和預(yù)處理改造，擬定方案是在干法脫硫之前增設(shè)加氫反應(yīng)器，將烯烴飽和和有機(jī)硫加氫，確保經(jīng)過(guò)ZnO之后硫含量小于0.5mg/m3,使轉(zhuǎn)化工段換用高效的Z409/Z405G或Z402/Z405催化劑，預(yù)計(jì)經(jīng)過(guò)改進(jìn)可提高生產(chǎn)負(fù)荷一倍左右。煉廠氣加氫飽和難點(diǎn)在于烯烴加氫放熱，每1%的烯烴飽和溫升達(dá)23℃左右，一般干氣中烯烴12%就可使溫升達(dá)到300℃左右，加氫催化劑難以承受這么高的溫升，而且還可能導(dǎo)致干氣中高級(jí)烴裂解積炭，為此設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中采用的方案有如下幾種：1)建立加氫氣循環(huán)系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)整循環(huán)比使加氫反應(yīng)器入口烯烴含量小于6%,保證溫升不致過(guò)高，維持加氫催化劑在適用溫度范圍內(nèi)發(fā)揮作用。2)段間冷激或選用活性溫區(qū)寬、低溫活性好的加氫催化劑，通過(guò)段間注入冷氣體降溫來(lái)保證溫升不致過(guò)高，維持在加氫催化劑適用溫度范圍內(nèi)。3)設(shè)計(jì)等溫加氫反應(yīng)器，設(shè)計(jì)列管式等溫反應(yīng)器，管內(nèi)用水汽化方式帶走熱量，維持加氫反應(yīng)在等溫下進(jìn)行。等溫反應(yīng)器設(shè)計(jì)方案還可以副產(chǎn)中壓蒸汽，合理利用反應(yīng)熱，減少動(dòng)力能耗。(4)如選用低溫活性很好的加氫催化劑，可以用兩段絕熱反應(yīng)器串聯(lián)工藝，通過(guò)改變空速或壓力控制第一個(gè)反應(yīng)器的烯烴飽和量，然后通過(guò)冷卻進(jìn)入第二個(gè)反應(yīng)器，這比用一個(gè)反應(yīng)器段間取熱或冷激更靈活方便。.各種輕油對(duì)轉(zhuǎn)化催化劑有什么要求？答：目前有做蒸汽轉(zhuǎn)化原料的輕油比較復(fù)雜，種類(lèi)繁多，從性質(zhì)上看，干點(diǎn)從60℃到210℃,比重從0.63到0.77,芳烴含量0?15%,對(duì)催化劑的要求也不盡相同。總的街特征是在轉(zhuǎn)化過(guò)程中都存在析炭反應(yīng)，都需要催化劑具有較好的抗積炭性能。對(duì)于干點(diǎn)較低，比重較小，芳烴含量較少的原料，選擇抗積炭性較好的化劑，在長(zhǎng)期使用過(guò)程中可以保證催化劑表面沒(méi)有大量炭沉積，不會(huì)影響活性及期它性能，因此要求催化劑具有高活性、高強(qiáng)度、穩(wěn)定性好，還原性好，搞積炭性好。對(duì)于干點(diǎn)高，比重大，芳烴含量較好的原料，選擇抗積炭性能較好的催經(jīng)劑往往也不能夠保證長(zhǎng)期使用中催化劑表面沒(méi)有炭沉積，尤其是工藝條件波動(dòng)，原料組成波動(dòng)的情況下，析炭速度大于消炭速度就會(huì)有炭沉積在催化劑表面，遇到這種情況，就要進(jìn)行催化劑燒炭再生。燒炭再生之后催化劑性能應(yīng)恢復(fù)到原來(lái)的水平。這就不僅需要催化劑具有高活性、高強(qiáng)度、穩(wěn)定性好和良好的抗積炭性，而且具有良好的再生性能。再生性能主要指能經(jīng)受反復(fù)氧化還原和反復(fù)結(jié)炭燒焦的能力。催化劑經(jīng)過(guò)反復(fù)的氧化還原和結(jié)炭燒炭之后，對(duì)期低溫還原性、活性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性機(jī)械強(qiáng)度都有不同的程度的損失。所以，輕油蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑必須具有較好的低溫還原性能，較高的活性穩(wěn)定性，良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，才能保證具有較強(qiáng)的再生性能。脫毒部分.制氫原料為什么要脫硫？一般輕油中含有哪幾種硫化物？答：制氫原料中硫化物對(duì)制氫過(guò)程中使用的一系列催化劑都有毒害作用，尤其對(duì)轉(zhuǎn)化催化劑和甲烷化催化劑的毒害更加明顯。通常低變和甲烷化催化劑硫容極限為0.5%,而蒸汽轉(zhuǎn)化用鎳催化劑為0.3?0.5%,超過(guò)這個(gè)極限將造成催化劑的失活。在制氫中使用的輕油，因其原油產(chǎn)地不同，通常含有不同數(shù)量和不同形態(tài)的硫化物。硫化物一般分為無(wú)機(jī)硫化物和有機(jī)硫化物。在一般輕油中，絕大部分是有機(jī)硫化物，據(jù)報(bào)導(dǎo)，有77種不同硫化物，其中36種為硫醇類(lèi)，23種直鏈硫醚類(lèi)，18種為環(huán)狀硫醚和睡吩類(lèi)。此外還含有一定量的二硫化物和硫氧碳。原料油中硫含量和形態(tài)不同將直接影響脫硫精度，應(yīng)在工藝采用不同的流程和操作方法以滿(mǎn)足其需要。.鉆鉬加氫催化劑對(duì)加氫脫硫有什么作用？其反應(yīng)式如何？答：輕油中的有機(jī)硫化物在鉆鉬催化劑存在下與氫反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為硫化氫和烴，生成的硫化氫再被氧化鋅吸收，以使硫化物脫除。其主要反應(yīng)方式為：RSH+H2=RH+H2sRSR'+2H2=RH+R'H+H2sRSSR'+3H2=RH+R/H+2H2sC4H4S+4H2=C4H10+H2SCOS+H2=CO+H2SCS2+4H2=CH4+2H2s此處R和R,代表烷基。這些反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，平衡常數(shù)很大。因此，只要反應(yīng)速度足夠快，有機(jī)硫的轉(zhuǎn)化是很完全的。鉆鉬催化劑還能使烯烴加氫成飽和烴，有機(jī)氮化物也可在一定程度上轉(zhuǎn)化氨和飽和烴類(lèi)。.一般加氫脫硫的氫油比為多少？氫油比的高低對(duì)反應(yīng)及設(shè)備有何影響？答：一般加氫脫硫的氫油比(與/油)為80~100(體積)。加氫轉(zhuǎn)化速度與氫分壓有關(guān)，增加氫油比，即提高氫分壓，不但能抑制催化劑的積炭，還有利于氫解過(guò)程的進(jìn)行。相反，烴類(lèi)的分壓增加，由于烴類(lèi)在催化劑表面被吸附，從而減少了催化劑表面積，抑制氫解反應(yīng)。所以通常氫油比高，有利于氫解反應(yīng)進(jìn)行，但動(dòng)力消耗增大，對(duì)于汽提流程如氫不考慮循環(huán)使用，則脫硫費(fèi)用加大。氫油比過(guò)低，脫硫達(dá)不到要求，不能滿(mǎn)足后工序的工藝要求。.加氫反應(yīng)的反應(yīng)溫度、壓力、空速對(duì)反應(yīng)有哪些影響？答：不同的使用條件如溫度、壓力、空速、h2/油等，將直接影響硫精度，故選擇合格的操作條件，對(duì)提高有機(jī)硫化物的加氫轉(zhuǎn)化極為重要。(1)鉆鉬催化劑進(jìn)行加氫脫硫時(shí)，操作溫度通常控制在350?400℃范圍內(nèi)，當(dāng)溫度低于320℃,加氫效果明顯下降，溫度高于420℃以上催化劑表面聚合和結(jié)炭現(xiàn)象增加。(2)由于有機(jī)硫化物在輕油中含量不高，故壓力對(duì)氫解反應(yīng)影響不大，考慮到整個(gè)工藝流程的要求，通?？刂圃?.5?4MPa。(3)空速對(duì)加氫反應(yīng)有較大的影響，在工廠使用條件下，該反應(yīng)屬內(nèi)擴(kuò)散控制，如增加空速，則原料氫在催化劑床層中停留時(shí)間縮短，含有機(jī)硫化物的原料未進(jìn)入內(nèi)表面，即穿過(guò)催化劑床層，使反應(yīng)不完全，同時(shí)降低了催化劑內(nèi)表面利用率，所以欲使原料油中有機(jī)硫達(dá)到一定的加氫程度，要在一定的低空速下行。但考慮到設(shè)備生產(chǎn)能力，在保證出口硫含量滿(mǎn)足工藝要求條件下，通常均采用盡可能高的空速，一般輕油的空速范圍為1~6h-L.加氫催化劑主要有哪些型號(hào)？其主要成份、性能如何？答：目前國(guó)內(nèi)使用不的鉆鉬加氫催化劑，有國(guó)產(chǎn)的，如化肥工業(yè)研究所開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的T201型和遼河化肥廠催化劑分廠生產(chǎn)的T203型。在原始開(kāi)車(chē)階段采用的有CCI公司的C49型和TOPSQE公司CMK-2型，目前T201型催化劑的各項(xiàng)性能已趕上或超過(guò)了國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品。最近化肥工業(yè)研究所已經(jīng)開(kāi)發(fā)出適用于200?250℃低溫型鉆鉬催化劑，另外用在不同溫域和不同油品的鉆鉬加氫催化劑系列產(chǎn)品也會(huì)出現(xiàn)。此外有些制氫過(guò)程還采用銀鉆鉬加氫，主要型號(hào)有化肥工業(yè)研究所研制的JT-1焦化干氣加氫脫硫催化劑，撫順石油三廠的3665等，在一些焦?fàn)t氣制氫上采用鐵鉬催化劑加氫脫硫，主要脫硫劑型號(hào)見(jiàn)下表。國(guó)名國(guó)內(nèi)使用過(guò)的鉆鉬加氫催化劑一覽表溫度℃壓力MPa空速h-1入口硫出口硫處理范圍型號(hào)主要成分粘度(mm)堆密度(kg/l)比表面m2/g中T201CoO2.3%①3X40.8 ±160?200320?43?41?618有天然國(guó)MoO311-?10條0.05200~機(jī)氣輕13%21硫油0<—0.3中T203CoO1.1%①3X30.7?0.8170?200350?4國(guó)MoO36.6?8條006%—美C49-CoO①8〃0.58204350?40.7?51-10C4以國(guó)1MoO3條00上輕油丹CMKCoO①2-50.8?0.8200350?41-40.2?5天然麥-2MoO3球500氣軸油.氧化鋅脫劑的脫硫機(jī)理如何？答：氧化鋅之所以是一種高效脫硫劑是由于它和硫有很強(qiáng)的親和力，生成的硫化鋅十分穩(wěn)定。一種是吸收機(jī)理，氧化鋅與硫化氫和簡(jiǎn)單的低分子有機(jī)硫化物的反應(yīng)是一種吸收過(guò)程。ZnO+H2S=ZnS+H2O該反應(yīng)的熱力學(xué)平衡常數(shù)很大，所以實(shí)際上反應(yīng)是不可逆的。COS+ZnOR+ZnSC2H5SH+ZnO=C2H5OH+ZnSCWnOWynS這些反應(yīng)都是吸收了硫化物中的硫。另一種是轉(zhuǎn)化機(jī)理，即一些有機(jī)硫化換在一定溫度下由于氧化鋅和硫化鋅的催化作用而分解成烯烴和硫化氫，這個(gè)過(guò)程基本上是一個(gè)催化劑分解反應(yīng)。在實(shí)際操作中究竟氧化鋅和有機(jī)硫化物的反應(yīng)依何種機(jī)理進(jìn)行，不能輕易斷定，因?yàn)殡S著反應(yīng)條件和原料氣的組成以及有機(jī)硫化物類(lèi)型不同會(huì)出現(xiàn)不同的情況。.影響氧化鋅脫硫的主要因素有哪些？答：在反應(yīng)器已經(jīng)確定的情況下，影響氧化鋅脫硫的主要因素有三個(gè)方面，分別敘述如下：(1)脫硫劑自身的特性氧化鋅脫硫劑本身的化學(xué)組成、物理結(jié)構(gòu)對(duì)脫硫劑的活性有很大的影響。具體現(xiàn)在ZnO含量、強(qiáng)度、磨耗、孔徑、孔容、孔的分布及比表面上。但這些質(zhì)量指標(biāo)是相互制約的。因此要全面、均衡去考慮選擇理想的脫硫劑?；恃芯克兄频腡305型氧化鋅脫硫劑，既考慮到脫硫劑的活性，又考慮到其強(qiáng)度，在技術(shù)上的突破點(diǎn)是采用了具有高活性的原料，優(yōu)化的工藝制備。產(chǎn)品具有較大的比表面，最佳的孔容、孔徑和孔分布。因而顯示了良好的性能。(2)操作條件的影響溫度。在單獨(dú)使用氧化鋅時(shí)，為了提高對(duì)有機(jī)硫化物的轉(zhuǎn)化吸收能力，可以適當(dāng)?shù)奶岣呤褂脺囟?。在使用后期提高一點(diǎn)反應(yīng)溫度，對(duì)提高硫容量，延長(zhǎng)更換周期都是有好處的，但不要超過(guò)420℃,以防烴類(lèi)熱裂解而造成結(jié)碳。壓力，提高壓力可降低線(xiàn)速度，有利于提高反應(yīng)速度，一般在常壓?4MPa范圍內(nèi)使用。空速。在保證有足夠的線(xiàn)速度，不存在氣膜效應(yīng)的前提下，采用較低的空速對(duì)提高脫硫效率是有利的，但同時(shí)也要考慮到設(shè)備的體積和利用率。一般空速范圍為1000?2000h-i,液空速為1?6hL加氫量，當(dāng)單獨(dú)使用ZnO脫硫劑脫除有機(jī)硫化物時(shí)，會(huì)出現(xiàn)結(jié)碳和一些聚合物殘存在表面上，從而降低了硫容。如果加些氫氮?dú)猓渫ǔＲ簯B(tài)油體積的50%左右）。會(huì)阻止結(jié)碳和聚合物生成。水汽比。在低溫下與水汽比關(guān)系不大，在300c以上時(shí)，隨著汽/氣的增大，硫容量下降是明顯的。（3）硫化物的類(lèi)型和濃度影響?？偟膩?lái)說(shuō)，硫化氫比有機(jī)硫化物反應(yīng)速度快，簡(jiǎn)單的有機(jī)硫比復(fù)雜的反應(yīng)速度快，另外，原料中含硫化合物的濃度超過(guò)一定范圍對(duì)反應(yīng)有明顯的影響。.脫硫系統(tǒng)如何開(kāi)車(chē)？答：（1）開(kāi)車(chē)之前的脫硫劑過(guò)篩和裝填氧化鋅脫硫劑是強(qiáng)度較差的催化劑，由于在運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生粉塵，故裝填之前必須過(guò)篩。裝填催化劑落高不得大于0.5米，裝填后再以氮?dú)獯党?，到無(wú)粉塵為止。裝填工作要求十分認(rèn)真和細(xì)致，盡量避免在反應(yīng)器內(nèi)再次產(chǎn)生粉塵，要求裝填均勻平整，防止粉碎，受潮。勿在催化劑上直接踩踏，造成運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)氣流分布不均勻，形成溝流，使脫硫劑使用效率降低。（2）開(kāi)車(chē)時(shí)要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程系統(tǒng)以氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w吹凈置換后，開(kāi)始升溫，升溫時(shí)，可用氮?dú)狻涞獨(dú)?、合成氣或天然氣進(jìn)行。升溫速度在120℃以前為30?60℃/h,120℃恒溫1小時(shí)后繼續(xù)升至220℃,按鉆鉬催化劑預(yù)硫化條件（參見(jiàn)39題）進(jìn)行升溫邊預(yù)硫化，至需要溫度，速率為20?30℃/h,恒溫1小時(shí)。在恒溫過(guò)程中即可逐步升壓，每10分鐘升0.5MPa,直至所需操作壓力。升溫，升壓結(jié)束后，先進(jìn)行4小時(shí)左右半負(fù)荷生產(chǎn)，以調(diào)整溫度、壓力、空速、氫油比，逐步加到滿(mǎn)負(fù)荷，并轉(zhuǎn)入正常操作。若先加壓后升溫亦需嚴(yán)格按上述要求進(jìn)行控制。因?yàn)樯龎哼^(guò)猛，會(huì)造成應(yīng)力作用而使脫硫劑粉化。脫硫系統(tǒng)使用后期，可適當(dāng)提高操作溫度，以提高脫硫劑的活性。.脫硫系統(tǒng)如何停車(chē)？答:正常停車(chē)程序是這樣進(jìn)行的，先將負(fù)荷減至30%左右，以50℃/h速度降溫至250℃以下，以0.5MPa/h降壓至1.5MPa，不能過(guò)快，以免損壞催化劑，此時(shí)停止進(jìn)料，以氮?dú)獯祾呦到y(tǒng)1小時(shí)關(guān)閉進(jìn)、出口閥，維持系統(tǒng)正壓不低0.1MPa，讓其自然降溫?；蛘唠S著轉(zhuǎn)化等后工序系統(tǒng)減量，降溫直至停車(chē)吹除。.如果大檢修或長(zhǎng)期停工，對(duì)加氫催化劑和氧化鋅脫硫劑如何保護(hù)？答：首先以氮?dú)獯祾?，置換系統(tǒng)中的油氣，然后在反應(yīng)器進(jìn)出口打上盲板，并以氮?dú)饩S持系統(tǒng)正壓使其不低于0.1MPa,催化劑反應(yīng)器可降至室溫并避免水或蒸汽的進(jìn)入，防止催化劑粉化。.短期停工或臨時(shí)停工，如何保護(hù)加氫催化劑和脫硫劑？答：如果是短期臨時(shí)停車(chē)，可切斷原料氣用氣氮?dú)獗?、保壓，注意防止水和水蒸汽的進(jìn)入，以防脫硫劑粉化。.如果轉(zhuǎn)化突然停工，脫硫系統(tǒng)應(yīng)采取哪些緊急措施，以便保護(hù)設(shè)備和催化劑？答：如果轉(zhuǎn)化突然停工，處理事故的原則是為了防止轉(zhuǎn)化催化劑的結(jié)炭，需將脫硫系統(tǒng)循環(huán)閥，將油氣經(jīng)水冷變成輕油送回原料緩沖罐，系統(tǒng)保溫，適當(dāng)降壓，以防止油氣繼續(xù)進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐造成催化劑結(jié)炭。（2）如果轉(zhuǎn)化系統(tǒng)不能很快恢復(fù)，可用氮?dú)獯党磻?yīng)器中的油氣后對(duì)系統(tǒng)保壓，保溫，待命開(kāi)工。（3）停工后再開(kāi)工，可按正常開(kāi)工進(jìn)行，為了防止催化劑的還原（尤其在250c以上）可用氮?dú)猓ɑ蚨栊詺猓┭h(huán)升溫，升至操作溫度，待轉(zhuǎn)化催化劑還原完畢后，即可進(jìn)料。對(duì)原料為氣態(tài)烴的流程直接用惰性氣體或工藝氣體進(jìn)行升溫。如果需要采用加氫氣源升溫，則應(yīng)在超過(guò)液態(tài)烴類(lèi)的露點(diǎn)溫度20℃,方可通入原料烴，然后繼續(xù)升溫至操作溫度。（4）事故停工注意事項(xiàng)、事故停車(chē)原因很多，因此不可能給出一個(gè)統(tǒng)一停工程序，為使催化劑和設(shè)備不受損壞，在操作上需注意如下幾點(diǎn)：A.反應(yīng)器內(nèi)溫度高于200℃時(shí)，降溫速度超過(guò)50℃/h不但對(duì)催化劑強(qiáng)度活性有害，而且對(duì)設(shè)備的壽命也是不利的。B.反應(yīng)器溫度高于200℃時(shí)，加氫脫硫反應(yīng)器可承受氫氣的短時(shí)中斷（只限幾分鐘），如斷氫時(shí)間延長(zhǎng)將會(huì)引起催化劑結(jié)碳，甚至可嚴(yán)重到需要對(duì)催化劑進(jìn)行再生或更換的地步。C.催化劑與硫氫氣長(zhǎng)期接觸，在高于250℃時(shí)，可能被還原，導(dǎo)致活性喪失。.鉆鉬加氫反應(yīng)在什么情況下會(huì)發(fā)生超溫？應(yīng)如何處理？答：鉆鉬加氫反應(yīng)的適宜溫度控制在350?400c之間，只要轉(zhuǎn)化率能達(dá)到要求，催化劑使用初期溫度一般不宜控制太高，這樣有利于抑制催化劑的初期結(jié)炭。鉆鉬催化劑在加氫反應(yīng)中嚴(yán)格控制原料中含有烯烴量。烯烴加氫是放熱反應(yīng)，會(huì)使床層溫度升高。因此，在實(shí)際操作中，床層最高溫度通常控制在420℃以下，同時(shí)要嚴(yán)格控制烯烴的含量，以避免超溫?zé)龎脑O(shè)備和造成催化劑嚴(yán)重結(jié)炭而失活。如果發(fā)生超溫事故，應(yīng)立即減負(fù)荷或切換惰性原料，以30℃/小時(shí)的降溫速度降溫。、為什么要對(duì)加氫催化劑進(jìn)行預(yù)硫化？其反應(yīng)機(jī)理如何？答：對(duì)鉆一鉬一氧化鋁催化劑而言，AI2O3和單一活性組份的金屬氧化物是不是顯活性或僅能顯示較小活性。催化劑的最佳活性組份被認(rèn)為是由不可還原的鉆所促進(jìn)的MoS2,故催化劑在投入正常使用前，需將氧化態(tài)的活性組份先變成硫化態(tài)的金屬硫化物，通常稱(chēng)做預(yù)硫化，我國(guó)曾進(jìn)行了以高沸點(diǎn)輕油為原料的鉆鉬催化劑預(yù)硫化與不預(yù)硫化的活性比較試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)二者的活性差異很大，未經(jīng)預(yù)硫化的鉆鉬催化劑轉(zhuǎn)化出口有機(jī)硫高達(dá)6ppm以上，而經(jīng)赤預(yù)硫化的鉆鉬催化劑轉(zhuǎn)化出口有機(jī)硫小于1ppm。某些以含硫低，硫形態(tài)簡(jiǎn)單的天然氣和低沸點(diǎn)輕質(zhì)石腦油為原料的合成氨裝置，因原料烴分子量小，硫化合物隨原料烴易于于擴(kuò)散到催化劑多孔結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面，致使內(nèi)表面利用率提高。因此，在此情況下鉆鉬催化劑使用時(shí)，為簡(jiǎn)化操作，有的工廠不經(jīng)預(yù)硫化直接投入使用，仍能將此有機(jī)硫基本轉(zhuǎn)化完全，滿(mǎn)足工藝要求。絕大多數(shù)情況下，由于鉆鉬催化劑活性組份經(jīng)硫化后，能增強(qiáng)催化劑的加氫轉(zhuǎn)化能力，這對(duì)沸點(diǎn)較高，硫含量較高，形態(tài)硫較復(fù)雜的輕油加氫尤為重要，經(jīng)硫化后的催化劑還能抑制催化劑結(jié)炭速度，故通常認(rèn)為催化劑不經(jīng)硫化過(guò)程直接投入使用是不合理的使用方法，因?yàn)樗鼘⒂绊懘呋瘎┑氖褂脡勖妥罴殉趸钚缘陌l(fā)揮。.鉆鉬催化劑的硫化如何進(jìn)行？常用的硫化劑是什么？采用操作條件如何？答：新鮮的鉆催化劑活性組分均以氧化態(tài)存在。在硫化過(guò)程中，并不是所有的鉆鉬氧化物都立即變成MoS2和C09s8,實(shí)際上鉆鉬氧化物中的氧隨著硫化反應(yīng)的進(jìn)行而逐漸地為硫所取代。一般可分為三個(gè)階段，第一階段硫化合物與催化劑上的活性組分反應(yīng)十分迅速，尾氣含硫較低；隨后尾氣中硫含量逐漸升高。此時(shí)，視為第二階段開(kāi)始，在這過(guò)程，金屬組分進(jìn)一步被硫化。當(dāng)尾氣中H2S達(dá)到穩(wěn)定值，并不繼續(xù)升高，可視為第三階段，則硫化過(guò)程結(jié)束。催化劑硫化的程度，通常以“硫化度”這一概念描述催化劑硫化進(jìn)行的深度。Woa= Ws式中：a 硫化度；wo——催化劑實(shí)際吸硫量；ws——催化劑理論吸硫量；催化劑硫化時(shí)的吸硫量與催化劑本身的鉆、鉬含量有關(guān)。假如催化劑經(jīng)硫化后，原來(lái)MoO3和CoO全部轉(zhuǎn)變成為MoS2和C09s8,則催化劑理論吸硫量計(jì)算式為：WS=W/s+W〃s或中：W'--MoOq全部變成MoS,的吸硫量；S3 2W〃0-CoO全部變成Co￡的吸硫量；S 98而WcXA X64W/S= 143.95WcXB 8 X—X32W\= 74.9 9式中：Wc——新鮮催化劑的重量；A——催化劑MoO3的含量％；B——催化劑CoO的含量％；MoO3的分子量143.95,CoO的分子量74.9如知道催化劑實(shí)際吸硫量，再根據(jù)理論吸硫量計(jì)算出硫化度，根據(jù)用硫化氫對(duì)鉆鉬催化劑進(jìn)行不同硫化度試驗(yàn)證明，硫化度愈高，催化劑活性愈大，通常硫化結(jié)束時(shí)，催化劑吸硫量的為本身重量的5%左右。常用的硫化劑的硫化氫，CS2或其它有機(jī)硫化合物。但選用H2S或CS2等硫化物，其硫化后催化劑活性最佳。一般選用CS2進(jìn)行硫化，這種硫化物便宜且容易控制硫化過(guò)程。預(yù)硫化可以在下面兩種情況下進(jìn)行：(1)氫氮?dú)饣驓錃庵信淙肓蚧瘎╊A(yù)硫化條件推薦如下：催化劑床層溫度升至220c后，向原料氣（氫氮?dú)饣驓錃猓┲信淙肓蚧瘎瑲怏w中含硫量為0.5?1.0%（體積），空速：400-600小時(shí)-1,壓力：常壓或低壓（＜0.5MPa）,邊升溫邊預(yù)硫化（升溫速度20℃/h）至正常操作溫度，按催化劑理論吸硫量將含硫氣體加完為止?？烧J(rèn)為預(yù)硫化結(jié)束。（2）在輕油（最好是輕質(zhì)石腦油）中配入硫化劑預(yù)硫化條件推薦如下：硫化劑濃度為硫含量0.5?1.0%（重量）與油（體積比） 600壓力 0.5MPa液空速 1.0小時(shí)-1當(dāng)催化劑床層溫度升至220℃時(shí)，開(kāi)始通入硫化劑，邊升溫，邊預(yù)硫化至正常操作溫度（升溫速度為20℃/h）直至按理論吸硫量加完硫化劑為止，預(yù)硫化結(jié)束后，系統(tǒng)壓力逐步升到正常操作壓力，然后切換原料烴并調(diào)節(jié)溫度、液空速、氫油比，逐步加到滿(mǎn)負(fù)荷，并轉(zhuǎn)入正常操作。有的制氫裝置在原始開(kāi)車(chē)時(shí)，也采用中變催化劑升溫還原放硫時(shí)放出的H2s進(jìn)行預(yù)硫化。.加氫催化劑失活的主要原因是什么？答：鉆鉬加氫脫硫催化劑失活的主要原因有三種情況，首先當(dāng)有某種氣體存在時(shí)會(huì)造成催化劑暫時(shí)的失活，當(dāng)把該氣體除去后又可恢復(fù)到最初活性。其次是在催化劑上炭的生成，致使催化劑表面積減少或者堵死催化劑細(xì)孔而使活性下降。另外，催化劑再生過(guò)程中因比面的減小，局部過(guò)熱還會(huì)引起活性物質(zhì)鉬的損失以及由于某種物質(zhì)的存在（例如碑）生成了對(duì)氫解反應(yīng)無(wú)活性的化合物，將造成催化劑永久性失活。在永久性失活的情況下，則需要更換催化劑。.加氫催化劑怎樣進(jìn)行再生？再生反應(yīng)有哪些？再生條件如何？答：加氫催化劑經(jīng)長(zhǎng)期使用后，隨著催化劑表面結(jié)炭量的增加，活性將逐步下降，以致不能滿(mǎn)足生產(chǎn)上的要求，此時(shí)便需要對(duì)催化劑進(jìn)行再生。再生可采用氧化燃燒法，使催化劑恢復(fù)某活性，其方法是在惰性氣體（如氮?dú)猓┗蛘羝信淙脒m量空氣或氧氣，通過(guò)催化劑床層時(shí)，要嚴(yán)格防止溫度的急驟上升，床層溫度不要超過(guò)550℃,以避免催化劑超溫或鉬的遷移流失，要使再生過(guò)程所引起的表面積減少降至最小程度。

再生過(guò)程中“炭”的燃燒反應(yīng)如下:C+O2=CO2+Q (1)2C+O2=2CO+Q (2)反應(yīng)主要按（1）或進(jìn)行，同時(shí)催化劑中硫化態(tài)的活性組份生成相應(yīng)的氧化換，其反應(yīng)如下：2Mos2Mos2+7O2=4SO2+2MoO3+Q2Co9s8+25O2=18CoO+16SO2+Q （4）上述反應(yīng)可知，催化劑進(jìn)行再生時(shí)，將釋放出大量的熱，因此，嚴(yán)格控制好再生溫度，防止溫度劇烈上升，是催化劑再生效果好壞的關(guān)鍵。再生時(shí)先按長(zhǎng)期停車(chē)而不打工反應(yīng)器的方法處理，使反應(yīng)器降溫至250℃，系統(tǒng)壓力降為常壓，停止進(jìn)料，進(jìn)行催化劑上的脫油，并用惰性氣體或過(guò)熱蒸汽置換及進(jìn)一步吹凈反應(yīng)器中原料烴，然后通入配有空氣的水蒸汽（氧含量為0.5?1.0%），在再生的中后期，在不超溫的情況下可逐步提高水蒸汽中的空氣含量，直至全部通入空氣。此時(shí)，床層無(wú)溫升，進(jìn)出口氧含量相等，在450℃下維持四小時(shí)（不超過(guò)475℃）即認(rèn)為再生結(jié)束。再生結(jié)束后繼續(xù)通入空氣，以40?50℃/h的速度，降溫至220℃，然后換氮?dú)庵脫Q系統(tǒng)，再按預(yù)硫化步驟處理并轉(zhuǎn)入正常操作：.鉆鉬催化劑從反應(yīng)器中卸出之前，如何處理？為什么？答：鉆鉬催化劑在正常使用中以硫化態(tài)的鉆鉬形式存在，硫化態(tài)的鉆鉬催化劑在高溫下與空氣接觸會(huì)引起激烈氧化燃燒，因此，該催化劑從反應(yīng)器中卸出之前，則需用氮?dú)饨禍?，直至降至室溫附近，才能暴露于空氣中，卸出后，注意用水噴淋，防止催化劑中硫化物在空氣中燃燒?原料帶水氧化鋅脫硫劑有什么影響？如何防止？答：氧化鋅脫硫劑在操作中要避免脫硫反應(yīng)器進(jìn)水或使用純蒸汽，因?yàn)樗莸睦淠龝?huì)導(dǎo)致脫硫劑裂或強(qiáng)度下降。另外，在一定條件下（如水蒸汽分壓較高，而溫度又較低）可能發(fā)生如下反應(yīng)：ZnO+H2O=Zn（OH）2反應(yīng)產(chǎn)物會(huì)降低孔的容積并使脫硫劑強(qiáng)度減弱，在以后的操作中又可能分解而使脫硫劑強(qiáng)度下降甚至破裂。一般在氧化鋅脫硫劑使用時(shí)，應(yīng)注意不能在正常壓力下用蒸汽或含蒸汽的工藝氣體冷卻，這種操作只允許在低壓（僅幾個(gè)大氣壓）下進(jìn)行，而且溫度降至130c以前先用氮?dú)饣驓涞獨(dú)獯祾摺?加氫脫硫配氫氣中要否對(duì)CO、CO2含量進(jìn)行限制？答：可能不需要限制。勝利煉油廠一制氫在1982年，二制氫在1995年1月，都曾在轉(zhuǎn)化催化劑還原時(shí)，在加氫床層（T201）300c以上長(zhǎng)時(shí)間通入過(guò)含CO22%以上的循環(huán)氣，未觀察到有甲烷化反應(yīng)發(fā)生；1996年6月30日勝利油田稠油處理廠制氫裝置首次開(kāi)車(chē)時(shí)，還原結(jié)束后邊投料邊循環(huán)，在360℃的加氫催化劑（T201）上通入含CO+CO2約10%的進(jìn)料時(shí)，也未觀察到甲烷化反應(yīng)，床層無(wú)溫升。這三次實(shí)踐證明T201不促進(jìn)氧化碳和氫氣的甲烷化反應(yīng)，對(duì)于其它類(lèi)型加氫催化劑是否存在甲烷化反應(yīng)導(dǎo)致升溫有待實(shí)踐驗(yàn)證，因?yàn)橛械馁Y料報(bào)導(dǎo)對(duì)CO+CO2量有一定的限定。.什么叫硫容？飽和硫容？穿透硫容和理論硫容？答：硫容就是每單位重量脫硫劑所能吸收硫的重量。如20%硫容就是每100公斤新鮮脫硫劑及收20公斤的硫。這叫重量硫容。但亦有用每單位體積新鮮脫硫劑吸收硫的重量來(lái)表示硫容的，這時(shí)硫容就不能用百分號(hào)來(lái)表示了。一般工業(yè)上經(jīng)常使用的是重量硫容。飽和硫容，在一定的實(shí)驗(yàn)條件下，單位重量脫硫劑所能吸收硫的最大重量。換言之，即進(jìn)脫硫劑和出脫硫劑的原料氣（油）中硫含量相等時(shí)，此時(shí)脫硫劑再不能吸收硫。卸下后脫硫所測(cè)定的硫容量叫飽和硫容。穿透硫容，在一定使用條件下，脫硫劑在確保工藝凈化度指標(biāo)時(shí)所能吸收硫的重量。換言之，即當(dāng)出口油氣中硫含量出現(xiàn)大于工藝凈化程度指標(biāo)時(shí)，立即卸下全部廢脫硫劑取平均代表樣測(cè)定的硫容量叫穿透硫容。一般產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)上將提供一定使用條件的重量穿透硫容。理論硫容，按其化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算出來(lái)的硫容如氧化鋅脫硫劑在脫除H2s過(guò)程按下式進(jìn)行反應(yīng)。ZnO+H2s=ZnS+^O從反應(yīng)式上看一氧化鋅分子能脫除一個(gè)硫化氫的硫，ZnO分子量為81.38,硫?yàn)?2.06。氧化鋅脫硫劑的理論硫容=32.06/81.38*脫硫劑中ZnO含量=0.394XZnO%由于氧化鋅脫硫劑中含有一定的添加劑、助劑和雜質(zhì)。又加上脫硫劑孔結(jié)構(gòu)和使用條件的限制等因素，其實(shí)際的飽和硫容均低于理論硫容。.什么叫硫穿透？硫穿透之后，應(yīng)如何處理？答：一般氧化鋅脫硫劑在脫硫過(guò)程中將逐漸形成三個(gè)區(qū)，即上層為飽和區(qū)，中層為吸收區(qū)，下層為清凈區(qū)，在脫硫過(guò)程中，飽和區(qū)是在不斷地增大，吸收區(qū)則基本不變，但位置卻是逐漸向床層出口移動(dòng)，直至清凈區(qū)消失，吸收區(qū)移至出口處。這時(shí)，出口氣中開(kāi)始出現(xiàn)可以準(zhǔn)確檢出的硫化氫（如0.1ppm左右），并且出口氣中硫化氫含量將迅速增高，直至大于工藝要求的凈化度指標(biāo)（如0.2或0.5ppm）。這時(shí)通常稱(chēng)至為“硫穿透”。硫穿透之后，如果是單反應(yīng)器使用，就立即更換脫硫劑。如果是雙反應(yīng)器串聯(lián)使用，即可將第二反應(yīng)器脫硫劑做為“把關(guān)”使用，故第一反應(yīng)器脫硫劑可使用到出口總硫含量接近進(jìn)口才予以切換，并在不停產(chǎn)的情況下更換脫硫劑。第一反應(yīng)器切換下來(lái)后用第二反應(yīng)器單獨(dú)操作，直至出現(xiàn)硫穿透時(shí)，再將第一反應(yīng)器更換的接脫硫劑做為“把關(guān)”使用，第二反應(yīng)器繼續(xù)脫硫至飽和硫容后再換脫硫劑，這樣進(jìn)行脫硫劑的使用和更換，對(duì)原料中硫含量較高的工廠，可大大提高脫硫劑的使用效果，同時(shí)又能確保生產(chǎn)的正常進(jìn)行。.氧化鋅脫硫容如何計(jì)算？答：可以根據(jù)脫硫劑使用廠原料氣（油）放出硫等于脫硫劑吸收的硫的平衡關(guān)系，進(jìn)行計(jì)算。（1）如果使用的原料是氣體，計(jì)算方法：設(shè)進(jìn)口氣硫的平均濃度為C,體積ppm,氣體流量為V氣，m3/h脫硫劑裝填重量G,kg有效運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間：t,h則在脫硫劑中硫容為Cx10-6X32/22.4XV氣xt硫容: X100%G（2）如果使用的原料是輕油，計(jì)算方法為：設(shè)：輕油進(jìn)口硫的平均濃度為C,重量ppm,輕油重量流量為W,kg/h氧化鋅脫硫劑裝填重量為G,kg有效運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間為t,h則脫硫劑中硫容為CX10-6XWXt

硫容二X100%49X100%答：主要是保護(hù)氧化鋅脫硫劑、蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑和低溫變換催化劑等免受氯的毒害，同時(shí)防止氯對(duì)設(shè)備和管道的腐蝕。.脫氯機(jī)理如何？答：原料中的HC1和脫氯劑中的有效金屬組分M進(jìn)行反應(yīng)，生成穩(wěn)定的金屬氯化物被固定下來(lái)M+n+HC1-MC1n n=1,2,3,……MO+2HC1=MC12+H2°原料烴中若含有機(jī)氯時(shí)，需在加氫轉(zhuǎn)化催化劑如鉆一鉬催化作用下將有機(jī)氯氫解為HC1,如CH3C1+H2=CH4+HClCC14+4H2=CH4+4HC1但如果原料烴中含有COC12等含有機(jī)氯化物時(shí)，用加氫方法效果甚微，一般用水解方法使其轉(zhuǎn)化為HC1,如.脫氯應(yīng)放在原料凈化工藝中的哪一部位？為什么？答：一般來(lái)說(shuō)，脫氯應(yīng)放在容易引起氯中毒的催化劑前面，由于高含量的硫?qū)γ撀葎┑男阅芤灿幸欢ǖ挠绊懀藭r(shí)最好放在粗脫硫的后面，另外如果原料中有機(jī)氯含量較高，脫氯最好放在鉆鉬加氫催化劑的后面，以便有機(jī)氯經(jīng)加氫轉(zhuǎn)化為HC1后再予以脫除。.一般要求脫氯的指標(biāo)是多少？如何發(fā)現(xiàn)氯穿透？應(yīng)如何處理？答：脫氯指標(biāo)一般是根據(jù)要求保護(hù)的催化劑對(duì)氯毒害的承受能力而定的，如后序蒸氣轉(zhuǎn)化催化劑一段爐進(jìn)料中最高氯含量不應(yīng)超過(guò)0.2—0.5ppm,當(dāng)脫氯劑出口原料中氯含量下，脫氯槽應(yīng)設(shè)有兩個(gè)以上，以便切換使用，只有一個(gè)脫氯槽時(shí)，則應(yīng)備一爐脫氯劑，以便急用，防止影響生產(chǎn)。轉(zhuǎn)化部分.輕油轉(zhuǎn)化工段的主要任務(wù)是什么？答：輕油轉(zhuǎn)化的目的是使組成為CnHm的輕油和水蒸汽通過(guò)催化劑轉(zhuǎn)化為有用的氣體H2和CO,同時(shí)伴生CO2和少量的殘余CH4,其中H2已是我們的目的產(chǎn)物，而CO再通過(guò)變換工段從H2O中又產(chǎn)生一部分H2。根據(jù)工廠最終產(chǎn)品的需要，適當(dāng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化工段的

工藝條件，合理設(shè)備下游工藝，即可分別生產(chǎn)出工業(yè)氫氣、冶金還原氣、氨和醇的合成氣。.輕油蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)過(guò)程如何？答：與甲烷為主的氣態(tài)烴原料相比，液態(tài)的各種輕油組成比較復(fù)雜，有烷烴、環(huán)烷烴、芳烴、。轉(zhuǎn)化過(guò)程中，一方面這些烴類(lèi)與水蒸汽發(fā)生催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)，另一方面烴類(lèi)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(guò)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，結(jié)炭反應(yīng)是輕油蒸汽轉(zhuǎn)化過(guò)程中必然發(fā)生的副反應(yīng)，這正是輕油蒸汽轉(zhuǎn)化過(guò)程以甲烷為主的氣態(tài)（例如天然氣和油田氣）蒸汽轉(zhuǎn)化過(guò)程的最基本的差別。由于輕油原料的組成比較復(fù)雜，反應(yīng)又處于450?800℃的列管式變溫催化床層內(nèi)，因此，輕油加壓水蒸汽轉(zhuǎn)化制取氫氣或合成過(guò)程中一種包含多種平行反應(yīng)和串聯(lián)反應(yīng)的復(fù)雜反應(yīng)體系。由于床層溫差較大，不同部位的反應(yīng)情況變化較大，包括高級(jí)烴的熱裂解、催化裂解、脫氫、加氫、積炭、氧化、變換、甲烷化等反應(yīng)。反應(yīng)機(jī)理可用下圖形象地表示。<600℃在Ni表面解裂上心中性酸在烴類(lèi)原料催化裂解對(duì)應(yīng)床層位置>600℃發(fā)生均相熱裂解烯烴脫氫、聚合、CH4裂解中間產(chǎn)物烯

烴，烷烴，H2蒸汽裂解碳消化催化堿C+H解裂上心中性酸在烴類(lèi)原料催化裂解對(duì)應(yīng)床層位置>600℃發(fā)生均相熱裂解烯烴脫氫、聚合、CH4裂解中間產(chǎn)物烯

烴，烷烴，H2蒸汽裂解碳消化催化堿C+H2O^CO+H2中間產(chǎn)物氧化物種CH、HCH4+H2O蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)平衡產(chǎn)物CH4COCO2H2，H2O人口5%50%5%CO+CO+H2O^CO2+H2出口.輕油蒸汽轉(zhuǎn)化過(guò)程中結(jié)炭反應(yīng)機(jī)理如何？答：輕油蒸汽轉(zhuǎn)化過(guò)程中，在一定的水碳比之下，結(jié)炭反應(yīng)是一種必然發(fā)生的熱力學(xué)過(guò)程，關(guān)鍵是選擇良好的催化劑和相應(yīng)的工藝條件以盡量減少積炭，保證正常運(yùn)行。結(jié)炭反應(yīng)是轉(zhuǎn)化過(guò)程中一種副反應(yīng)，它和轉(zhuǎn)化過(guò)程密切相關(guān)。進(jìn)入催化反應(yīng)床層的反應(yīng)物只有油（CnHm）和水（H2O），很顯然，我們的目的產(chǎn)物H2來(lái)自CnHm和H2O。我們可以設(shè)想輕油的轉(zhuǎn)化首先必須裂解，并伴隨進(jìn)一步脫氫、、加氫產(chǎn)生了低碳數(shù)的烴和H2,也同時(shí)產(chǎn)生了新生態(tài)的碳，而碳與水蒸汽反應(yīng)便函生成了CO和H2。因此，輕油水蒸汽轉(zhuǎn)化過(guò)程實(shí)際上首先是一個(gè)裂解過(guò)程，而后才是二次產(chǎn)物的進(jìn)一步反應(yīng)，最終形成H2、co、CO2、殘余的CH4達(dá)到平衡。根據(jù)很多研究結(jié)果和理論分析，我們可以把輕油水蒸汽轉(zhuǎn)化的全過(guò)程做如下描述。（1）床層溫度低于600℃時(shí)CnHm吸附于活性金屬Ni表面上首先發(fā)生催化裂解。TOC\o"1-5"\h\zNi…CnHm—>C(a)+H(a)+CHX(a)+C2HY(a)+……CfHg…一+H +H +HCH^=^CHX(a))=^CHX1(a)^=^CHX2(a) C(a)-H -H--H--HC(a)+H2O(a)—CO+H2 (3)CO(a)+H2O(a)一CO2+H2 (4)H2O+M-O(a)+H(a) (5)A表示吸附態(tài)，M代表載體和金屬Ni。可以認(rèn)為水蒸汽先被載體吸附，逆流至Ni被解離吸附，鉀堿亦有可能對(duì)H2O發(fā)生解離吸附，由于Ni對(duì)烴類(lèi)吸附性能強(qiáng)，烴類(lèi)占據(jù)Ni的活性中心，故使用堿性助劑提高催化劑對(duì)蒸汽的吸附能力。這對(duì)增加氣體速度，抑制結(jié)炭十分重要。（1）式表明CnHm催化裂解產(chǎn)生低分子烷烴、烯烴、甲烷、氫氣和炭。低分子烷烴會(huì)進(jìn)一步發(fā)生如（1）式表征的裂解。烯烴聚合一聚合物一聚合炭 （6）烯烴脫氫芳構(gòu)化一聚合物一聚合炭 （7）反應(yīng)（6?7）產(chǎn)生的聚合炭實(shí)際是含有一定氫元素的高分子縮合產(chǎn)物，即所謂“炭的先驅(qū)物”有的稱(chēng)為焦油炭，或稱(chēng)為封貼炭膜，它對(duì)催化劑表面的活性中心起封閉作用，降低了催化劑的活性。式（2）表示碳碳鍵斷裂產(chǎn)生的吸附態(tài)自由基CHX（X在0?3）既可能向左加氫而生成ch4,也可能向右逐步脫氫而形成炭。生成的炭和水蒸汽反應(yīng)即形成氣體產(chǎn)物，正如（3）、（4）之所示。這也說(shuō)明結(jié)炭反應(yīng)和消炭反應(yīng)和消炭氣化反應(yīng)處于競(jìng)爭(zhēng)之中。這該過(guò)程中形成的炭通常認(rèn)為是通過(guò)Ni晶粒擴(kuò)散成“核”，然后以Ni晶粒為頂點(diǎn)逐漸生成為須狀炭。這種炭對(duì)活性影響不大，但碳纖維可能堵塞催化劑孔隙和破壞催化劑顆粒。（2）床層溫度高于600℃CnHm主要發(fā)生均相熱裂解，產(chǎn)生低分子烷烴、烯烴、甲烷、氫氣和碳。在這部分高溫段床層所發(fā)生的反應(yīng)仍然可以用（1）?（7）式來(lái)表征，最終積炭的形式不同于低溫段。烯烴聚合f聚合物一脫氫一焦炭 （8）烯烴脫氫、芳構(gòu)化f稠環(huán)芳烴f熱裂開(kāi)解焦炭 （9）此段床層內(nèi)由于溫度升高，結(jié)炭反應(yīng)加快，因此積炭較多。這些積炭在高溫下很容易轉(zhuǎn)化為有光澤的石墨化炭，石墨化炭掩蓋活性表面導(dǎo)致催化劑活性下降，這已被工業(yè)裝置的實(shí)踐所證明。在固定的反應(yīng)溫度和空速下，維持一定的水碳比，催化劑上是否產(chǎn)生積炭，則主要取決于工藝過(guò)程中積炭和消炭的動(dòng)力學(xué)平衡，即結(jié)炭和消炭反應(yīng)相對(duì)速度。而輕油轉(zhuǎn)化催化劑的關(guān)鍵就是要使轉(zhuǎn)化過(guò)程中消炭反應(yīng)速度大于結(jié)炭反應(yīng)速度，從而避免催化劑上炭的沉積，促進(jìn)目的產(chǎn)物的生成。.如何理解“熱力學(xué)結(jié)炭”？一般發(fā)生在什么條件下？答：所謂熱力學(xué)結(jié)炭可理解為輕油蒸汽轉(zhuǎn)化過(guò)程中，結(jié)炭反應(yīng)的不同避免性，在高于烴類(lèi)分解的溫度下，又有酸性或金屬催化作用的存在，烴類(lèi)的裂解是必然要發(fā)生的。然而在一般的設(shè)計(jì)工藝條件下，熱力學(xué)結(jié)炭不會(huì)大量產(chǎn)生，只有當(dāng)水碳比失調(diào)造成水碳比急劇下降或大幅度波動(dòng)時(shí)，才會(huì)發(fā)生熱力學(xué)結(jié)炭。.如何理解“動(dòng)力學(xué)結(jié)炭”，一般發(fā)生在什么條件下？答：在輕油蒸汽轉(zhuǎn)化過(guò)程中，一方面有多種反應(yīng)引起結(jié)炭，另一方面還存在著堿性催化劑消炭反應(yīng)，即炭的水煤氣反應(yīng)，當(dāng)水蒸汽分壓提高，消碳反應(yīng)就可以加速。在固定的反應(yīng)溫度、空速和水碳比條件下，催化劑上是否產(chǎn)生積炭，則取決于積炭和消炭的動(dòng)力學(xué)平衡，即結(jié)炭和消炭?jī)煞N反應(yīng)的相對(duì)速度，當(dāng)結(jié)炭速度大于消炭速度時(shí)，就會(huì)催化劑上產(chǎn)生動(dòng)力學(xué)積炭。.“結(jié)炭和積炭”的含義有何不同？答：“結(jié)炭”一般可理解為一種熱力學(xué)過(guò)程，指在輕油轉(zhuǎn)化過(guò)程中導(dǎo)致生成炭的反應(yīng)，而“積炭”可理解為一種動(dòng)力學(xué)結(jié)果，是指當(dāng)總的結(jié)炭反應(yīng)大于消炭反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生了炭的積累，謂之“積炭”。.如何判斷催化劑的積炭？答：催化劑表面輕微積炭時(shí)，因積炭掩蓋活性中心，活性下降吸熱減少而出現(xiàn)花斑、熱帶、出口尾氣中芳烴增加，但有時(shí)催化劑中毒或被鈍化活性下降時(shí)也會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似的現(xiàn)象，因此要結(jié)合對(duì)容易造成結(jié)炭的工藝條件變化和分析做出判斷。催化劑床層嚴(yán)重性積炭時(shí)，表現(xiàn)為床層阻力迅速增加，轉(zhuǎn)化管表面溫度很快升高，直至出現(xiàn)紅管。.催化劑積炭的原因有哪些？如何防止？答：積炭的發(fā)生一般是由于催化劑裝填不均勻，水碳比失調(diào)，負(fù)荷增加，原料油重質(zhì)比，催化劑中毒或被鈍化，活性或抗積炭性能下降，轉(zhuǎn)化溫度和壓力的大幅度波動(dòng)等原因引起。消除上述可能引起積炭的因素就可以防止積炭。應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的正常操作條件操作，防止因設(shè)備、儀表、操作等事故引起的水碳比失調(diào)和溫度、壓力的大幅度波動(dòng)，嚴(yán)格選用符合催化劑要求的原料，嚴(yán)格控制原料凈化工段的工藝條件，保證催化劑始終處于還原態(tài)，防止水和原料的脈沖進(jìn)料（脈沖進(jìn)料的實(shí)質(zhì)是水面碳比瞬時(shí)失調(diào)）保證催化劑裝填均勻和轉(zhuǎn)化爐爐膛溫度的均勻等等即可防止大量產(chǎn)生積炭。.轉(zhuǎn)化催化劑常用的燒炭再生條件是什么？答：催化劑輕微積炭時(shí)，可采用緩和的燒碳方法，例如降低負(fù)荷，增大水碳比，配入一定的還原氣等條件下運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)小時(shí)，以達(dá)到除碳的目的。積炭嚴(yán)重時(shí)，必須切除原料油用水蒸汽燒炭，蒸汽量為正常操作汽量30?40%,壓力為0.98MPa左右。嚴(yán)格控制溫度，不高于運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的溫度，出口尾氣中CO2下降并穩(wěn)定到一個(gè)較低數(shù)值時(shí)（每隔半小時(shí)分析一次），則燒炭結(jié)束?？諝鉄繜嵝?yīng)大，反應(yīng)激烈，對(duì)催化劑危害大，不宜采用，但必要時(shí)，可在水蒸汽中配入少量空氣，但要嚴(yán)格控制氧含量，則停車(chē)更換催化劑。.為什么把抗積炭性能當(dāng)做輕油蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑的主要性能？答：在比較經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行工藝條件下，輕油蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑上積炭往往是難以避免的，而積炭危害又很大，大量積炭是導(dǎo)致催化劑壽命減少的最主要的原因，積炭使催化劑活性下降，大量積炭又使催化劑床層阻力增加。雖可以消炭，但消炭再生會(huì)使催化劑珠面剝蝕。積炭的形態(tài)各不相同，床層低溫段的聚合炭和高溫段落的石墨化炭對(duì)催化劑的表觀活性影響最大。因此，良好的抗積炭性能是輕油蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑的最主要的性能。.輕油蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑基本性能和相互關(guān)系是什么？答：其基本性能是高的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性，良好的低溫還原性能，適宜的轉(zhuǎn)化活性，較好的抗積炭性能。催化劑的上述性能要在同一種催化劑上體現(xiàn)出來(lái)才能表現(xiàn)出良好的綜合催化性能。然而這又是十分困難的，例如增加催化劑的堿性可以明顯提高抗積炭性能但卻又同時(shí)降低了轉(zhuǎn)化活性，強(qiáng)化活性組份的分散性提高了低溫活性穩(wěn)定性，即又不可避免地降低了還原性，提高還原性又會(huì)使銀晶粒增大，活性穩(wěn)定性變差，增加其裂解活性可減少尾氣中殘余芳烴和乙烷等卻導(dǎo)致催化劑的積炭增多，單純提高機(jī)械強(qiáng)度會(huì)導(dǎo)致大孔減少，從而降低了催化劑的表觀活性?？傊?，催化劑研制的關(guān)鍵是要仔細(xì)平衡上述諸性能，使之具備較高的使用強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和良好的低溫還原性能，又要兼顧合適的孔結(jié)構(gòu)和活性組分的分散性。盡量提高抗積炭性和轉(zhuǎn)化活性，又要保持適當(dāng)?shù)牧呀饣钚?，以此?lái)適應(yīng)多種平行反應(yīng)和串聯(lián)反應(yīng)并存的復(fù)雜反應(yīng)體系，實(shí)踐表明輕油轉(zhuǎn)化催化劑既表現(xiàn)出金屬催化劑的性能，又表現(xiàn)出酸堿催化劑的特征。因此，必須兼顧各種性能，使之互相協(xié)調(diào)，在同一催化劑達(dá)到各種性能的兼容，防止顧此失彼。.如何理解輕油蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑的“活性”？答：由于輕油蒸汽轉(zhuǎn)化過(guò)程是一多種平行反應(yīng)和串聯(lián)反應(yīng)同時(shí)發(fā)生的復(fù)雜反應(yīng)體系，所以一種性能良好的輕油蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑應(yīng)該是多功能的。適當(dāng)?shù)臒N類(lèi)裂解活性，良好的水蒸汽轉(zhuǎn)化活性，水蒸汽變換活性，水蒸汽對(duì)碳的氣體活性，此外還包括脫氫、加氫以及甲烷反應(yīng)的活性。這是一種多層次的“活性”，不是一種簡(jiǎn)單的基元反應(yīng)的活性。因此，人們一般稱(chēng)作“輕油蒸汽轉(zhuǎn)化”而不是稱(chēng)作“輕油蒸汽反應(yīng)”。.輕油“預(yù)轉(zhuǎn)化”、“蒸汽轉(zhuǎn)化”和“蒸汽裂解”的關(guān)系如何？答：輕油和蒸汽通過(guò)鎳催化劑轉(zhuǎn)化時(shí)，當(dāng)壓力增高，溫度和水碳比下降時(shí)，總的轉(zhuǎn)化過(guò)程就由吸熱逐漸變成放熱。不同溫度、壓力和水碳比的輕油蒸汽轉(zhuǎn)化的典型反應(yīng)熱如下表。工藝條件反應(yīng)△H(25℃)壓力MPa溫度℃JO/CKjmol-1CHO222.078003.0CH22+3H20f0.2CH4+0.4CO2+0.4CO+1.94H2+1.81H2OCH22+3H20f0.35CH4+0.25CO+0.4CO+1.5H+1.95HO+102.52.767503.0+753.114502.02 2 2CH22+2H20f0.75CH4+0.25CO2+0.10H+1.5HO-48目前工業(yè)上采用的輕油預(yù)轉(zhuǎn)化制取富甲烷氣的工藝就是在壓力 3.0MPa，溫度400-500℃,水碳比2.0左右進(jìn)行的，其反應(yīng)的機(jī)理是最高烴分子在銀觸媒上發(fā)生斷鍵、脫氫反應(yīng)，其中間產(chǎn)物與水蒸汽迅速反應(yīng)，生產(chǎn)CO、CO2和h2，然后CO、CO2和h2反應(yīng)生產(chǎn)ch4和h2o，由于預(yù)轉(zhuǎn)化是在較高的壓力、較低的溫度的水碳比下，所以有利于體積減小而又放熱的甲烷化反應(yīng)發(fā)生，同時(shí)也有利于放熱的變換反應(yīng)發(fā)生，而不利于吸熱的蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)進(jìn)行的，因此，總的過(guò)程就表現(xiàn)為放熱此所謂“預(yù)轉(zhuǎn)化”也。如上表所示，當(dāng)水碳比提高，溫度增加，壓力下降時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)物中ch4降低，H2升高，CO和CO2增加，整個(gè)過(guò)程表現(xiàn)為很強(qiáng)的吸熱，這就是所謂“蒸汽轉(zhuǎn)化”了。還有一種以制取烯烴為目的，丙烯產(chǎn)率較高的輕油蒸汽裂解工藝，以較高的溫度和極短的停留時(shí)間通過(guò)特定的催化劑產(chǎn)生富含烯烴的氣體，則稱(chēng)“蒸汽裂解”這已超出制氫的專(zhuān)業(yè)范圍了。.怎樣監(jiān)視轉(zhuǎn)化催化劑性能變化？答：在使用過(guò)程，監(jiān)視轉(zhuǎn)化催化劑性能變化主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：①觀察轉(zhuǎn)化爐管上部床層溫度和管壁溫度的變化。管壁溫度在正常運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)是均勻的，長(zhǎng)期使用過(guò)程中相對(duì)穩(wěn)定，某個(gè)部位的管壁溫度升高，說(shuō)明某個(gè)部位于催化劑活性在下降。一般情況下監(jiān)視催化劑性能變化要長(zhǎng)期監(jiān)視爐管2?3米處溫度的變化和爐管熱點(diǎn)溫度的變化情況。管壁溫度如果普遍升高，說(shuō)明轉(zhuǎn)化催化劑活性在全面衰退。此時(shí)要盡快分析原因，是否結(jié)炭，中毒，催化劑沒(méi)充分還原或被純化。②觀察花斑，熱帶，紅管的出現(xiàn)及變化?；ò?，熱帶紅管的出現(xiàn)，這種局部問(wèn)題的出現(xiàn)往往主要是由于催化劑裝填質(zhì)量和轉(zhuǎn)化爐火咀的燃燒狀況以及爐膛內(nèi)煙氣溫度分布不均勻有關(guān)。③轉(zhuǎn)化出口溫度和轉(zhuǎn)化力組成變化，監(jiān)視轉(zhuǎn)化出口溫度和轉(zhuǎn)化氣組成情況是監(jiān)視催化劑性能變化的重要手段之一。催化劑性能穩(wěn)定的情況下，出口溫度和轉(zhuǎn)化氣組成是相對(duì)應(yīng)的。出口提高溫度，轉(zhuǎn)化氣中甲烷含量下降，一氧化碳含量相應(yīng)提高，芳烴穿透減少。如果在出口溫度不變的情況下，轉(zhuǎn)化氣的甲烷升高，芳烴穿透增多，說(shuō)明催化劑的性能在衰退，這時(shí)可以依靠提高出口溫度來(lái)保證轉(zhuǎn)化到指標(biāo)要求。如果靠提高出口溫度仍不能使殘余甲烷和芳烴降到指標(biāo)以?xún)?nèi)，說(shuō)明催化劑已失活。.轉(zhuǎn)化爐管壓差增大的原因有哪些？答：催化劑裝填過(guò)程中因高空跌落而引起部分爐管內(nèi)催化劑粉碎，催化劑的機(jī)械強(qiáng)度或熱穩(wěn)定性不好在使用過(guò)程中粉碎，中毒或水碳比失調(diào)等，事故狀態(tài)下引起催化劑床層熱力學(xué)積炭，催化劑長(zhǎng)期運(yùn)行中積炭增加，壓力急劇下降或燒炭反應(yīng)激烈引起催化劑粉碎，催化劑水合引起的粉化等，都是造成轉(zhuǎn)化爐管壓差增大的原因。具體分析如下：①催化劑部分破碎引起阻力降增加，催化劑在裝填，使用過(guò)程中壓力急劇變化造成催化劑的破碎，會(huì)使催化劑的裝填密度增大，空隙減小，導(dǎo)致轉(zhuǎn)化爐系統(tǒng)壓差增大。②催化劑積炭造成轉(zhuǎn)化爐壓差增大，在使用過(guò)程中，催化劑表面積碳將堵塞氣流通道，導(dǎo)致氣流受阻，壓差增大，此外催化劑積碳后燒碳過(guò)程中也會(huì)由于燒碳速度過(guò)急引起催化劑粉碎或“剝皮”，催化劑碎塊功粉末堵塞轉(zhuǎn)化管底部出氣孔也會(huì)造成轉(zhuǎn)化爐壓差增大。③增大反應(yīng)負(fù)荷、增加水碳比會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)化爐壓差增大，反應(yīng)負(fù)荷的增加，增大了氣流量，使得系統(tǒng)阻力增大。.何謂轉(zhuǎn)化催化劑的毒物？中毒的過(guò)程以及如何再生？答：轉(zhuǎn)化催化劑的毒物主要有硫、氯、砷等非金屬以及鉛、銅、釩、鐵銹等。硫中毒：主要由原料脫硫不合格引起的，中毒后催化劑活性下降，上部溫度升高，出口甲烷偏高，芳烴穿，嚴(yán)重時(shí)爐管上部出現(xiàn)花斑，并逐漸向下擴(kuò)展，在正常操作條件下Z402、Z409、Z405催化劑要求原料中硫含量小于0.5ppm。Z403H催化劑要求小于0.2ppm,當(dāng)然原料中的實(shí)際硫含量愈小愈好，只要嚴(yán)格控制進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐的硫含量，一般不會(huì)出現(xiàn)明顯的硫中毒的情況，而目前的脫硫技術(shù)和工藝一般都能將原料中的硫含量降至規(guī)定的指標(biāo)以下。當(dāng)操作波動(dòng)，脫硫不合格時(shí)會(huì)引起硫中毒，中毒首先發(fā)生在上部低溫段的催化劑上，經(jīng)驗(yàn)表明，在排除了發(fā)生積炭的可能性以后，當(dāng)上部轉(zhuǎn)化管出現(xiàn)溫度升高，出口甲烷也升高就可判斷是催化劑中毒了。硫中毒的發(fā)生和床層溫度有關(guān)，在轉(zhuǎn)化爐出口800c的溫度下，原料中的硫含量大約在5ppm才會(huì)引起催化劑中毒，而在床層入口500℃時(shí)，0.01ppm的硫就會(huì)引起催化劑的中毒，這是因?yàn)榱蛑卸镜倪^(guò)程中是一種簡(jiǎn)單的放熱吸附過(guò)程，溫度低時(shí)有利于硫的吸附反應(yīng)，在實(shí)際生產(chǎn)中，目前的脫硫技術(shù)還無(wú)法使原料輕油中的硫達(dá)到0.01ppm,但一般催化劑活性有余地，所以輕油脫硫指標(biāo)要求小于0.5ppm即可。

石腦油轉(zhuǎn)化時(shí)，不同溫度下引起鎳中毒最小硫濃度見(jiàn)下圖。PPm量含硫中油輕不同溫度下使用鎳中毒的最小硫濃度輕微的硫中毒，可以改換干凈的原料在高水碳比下運(yùn)行使催化劑恢復(fù)活性。也可以切換原料。改為還原操作條件，使催化劑逐漸放硫，以恢復(fù)活性。當(dāng)硫中毒比較嚴(yán)重時(shí)，可采用氧化還原的辦法再生，具體程序如下：（1）在接近常壓下用蒸汽氧化催化劑，控制床層溫度稍低于正常操作溫度，蒸汽量控制在正常操作時(shí)的10?20%，時(shí)間6~8小時(shí)。（2）在蒸汽中配入氫氣，使H2O/H2逐漸從20降到3左右，維持2~4小時(shí)。（3）按（1）的方法用蒸汽氧化4-6小時(shí)。（4）按（2）的方法操作，然后建立正常還原條件，最后再建立正常操作條件。再生過(guò)程中定期分析出H2s含量子以判斷除硫效果。當(dāng)催化劑硫中毒很?chē)?yán)重時(shí)，就會(huì)引起催化劑積炭。因此，必須將積炭和硫同時(shí)除去此時(shí)應(yīng)先進(jìn)行燒炭，然后按上述方法消除催化劑上的硫，使催化劑再生。砷中毒：砷中毒是永久性的，表現(xiàn)與硫中毒相似，一旦砷中毒，必須更換肉催化劑并用酸清洗爐管。因砷可以滲透到爐管內(nèi)壁，對(duì)新裝入的催化劑造成污染。催化劑上的碑達(dá)到50ppm活性就時(shí)顯下降，達(dá)到150ppm，就會(huì)引起積炭。轉(zhuǎn)化原料中的碑一般要求小于5ppb。氯中毒：氯中毒也是可逆的，表現(xiàn)與硫中毒相似，可用還原法除氯，但再生要比硫中毒困難。一般氯由于鍋爐水水質(zhì)不好，原料輕油含氯較高和換熱設(shè)備清洗時(shí)帶人。嚴(yán)重氯中毒時(shí)，更換催化劑往往比長(zhǎng)時(shí)間再生更經(jīng)濟(jì)。有些金屬于也會(huì)使鎳催化劑活性下降，其中銅和鉛含于原料之中，就象碑一樣，它們積累在催化劑不上能除去。釩的作用銅、鉛相似。工藝管道中的鐵路局銹也常被帶到轉(zhuǎn)化催化劑上，復(fù)蓋章在催化劑表面上引活性下降，停車(chē)期間應(yīng)將工藝管線(xiàn)用氮?dú)獯祾吒蓛?，防止生銹。.轉(zhuǎn)化爐管出現(xiàn)熱斑、熱帶、熱管理體制的原因及處理方法？答：形成熱斑的原因有：催化劑裝填不當(dāng)引起“架橋”或局部積炭。上段床層熱帶可能由催化劑還原不充分或硫中毒失活，進(jìn)料量和水碳比大幅度波動(dòng)，燒嘴不均勻或偏燒等原因造成局部過(guò)熱積炭引起的。下段床層熱帶可能由于下段催化劑活性衰減，進(jìn)料分布不勻，重質(zhì)烴穿透到下段催化劑積炭，催化劑粉碎等原因引起。當(dāng)催化劑嚴(yán)重積炭或粉碎時(shí)，造成管子堵塞，形成熱管。有時(shí)進(jìn)出口尾管或?qū)夂Y孔堵塞也會(huì)形成熱管。上述現(xiàn)象最主要的原因來(lái)自積炭，輕微熱斑和熱帶可用調(diào)節(jié)燒嘴，改善操作條件方法消除，出現(xiàn)熱管時(shí)，則需進(jìn)行燒炭處理，燒炭后若熱管不消失，則應(yīng)停車(chē)更換催化劑，以防止燒壞爐管。為了防止熱管產(chǎn)生，要首先保證催化劑裝填均勻，床層阻力偏差小，還原充分，要保證原料凈化徹底，爐膛火嘴調(diào)節(jié)均勻，防止局部過(guò)熱。還要盡量避免進(jìn)料量、水碳比和壓力的波動(dòng)，防止催化劑的水合。.轉(zhuǎn)化催化劑中毒和結(jié)炭表現(xiàn)有何不同？如何處理？答：對(duì)于輕油轉(zhuǎn)化催化劑來(lái)講中毒和積碳是影響催化劑正常使用的主要因素。在催化劑應(yīng)用過(guò)程中沒(méi)辦法直接取出催化劑進(jìn)行檢測(cè)，所以只能靠經(jīng)驗(yàn)觀察分析轉(zhuǎn)化爐操作情況來(lái)判斷。催化劑中毒一般是硫、氯、砷等毒物引起，較為常見(jiàn)的是硫、氯中毒，催化劑中毒往往首先從轉(zhuǎn)化爐上部開(kāi)始，首先表現(xiàn)為轉(zhuǎn)化爐上部床層和壁溫升高，而后導(dǎo)致整個(gè)爐管壁溫升高，中毒一般來(lái)講是普遍性的，不是個(gè)別爐管的現(xiàn)象，即整個(gè)轉(zhuǎn)化爐內(nèi)爐管不同程度出現(xiàn)上述現(xiàn)象，再一個(gè)特征就是催化劑活性下降導(dǎo)致轉(zhuǎn)化氣中甲烷升高，芳烴穿透量急劇上升，在轉(zhuǎn)化出口氣中，甚至高變氣中出現(xiàn)芳烴；中毒初期轉(zhuǎn)化爐的阻力降沒(méi)有明顯上升，如果嚴(yán)重中毒使催化劑失活引起床層積碳后，轉(zhuǎn)化爐阻力會(huì)隨之升高，最近幾年已發(fā)現(xiàn)有多家制氫裝置發(fā)生因原料凈化或水蒸汽質(zhì)量不好引起轉(zhuǎn)化催化驗(yàn)室劑中毒的實(shí)例，催化劑中毒失活的問(wèn)題應(yīng)高度重視。催化劑積碳主要是工況波動(dòng)，原料變化引起，特別是水碳比失調(diào)很容易引起積炭，也可能是在苛刻的操作條件下基層長(zhǎng)期積累所致，表現(xiàn)形式主要有爐管出現(xiàn)花斑和紅管現(xiàn)象，多數(shù)情況花斑和紅管不是普遍性的，而是爐膛內(nèi)某個(gè)部位或某些爐管。催化劑積碳第二個(gè)主要特征是催化劑床層阻力降升高，結(jié)炭所導(dǎo)致的催化劑失活沒(méi)有中毒那么明顯，但床層阻力會(huì)持續(xù)升高或迅速升高；催化劑微量積碳引起少數(shù)爐管出現(xiàn)花斑時(shí)，催化劑失活現(xiàn)象不太明顯，轉(zhuǎn)化氣中芳烴穿透和甲烷上升沒(méi)有中毒表現(xiàn)的突出，一旦催化劑嚴(yán)重積碳時(shí)才導(dǎo)致催化劑失活，嚴(yán)重積碳引起催化劑粉硫造成紅管。中毒、積碳的處理方法基本相同，一般采用停止烴類(lèi)進(jìn)料，蒸汽脫毒，燒碳。即在純蒸汽氣氛下，在操作溫度條件下運(yùn)行數(shù)小時(shí)乃至數(shù)天時(shí)間，以達(dá)到脫毒碳的目的。一般情況下硫中毒和較輕程度的積碳可以蒸汽再生催化劑，而嚴(yán)格重積碳或氯砷中毒則難以使催化劑再生。防止催化劑中毒措施包括：嚴(yán)格控制輕油原料中的硫、氯、砷等毒物盡其用含量，隨時(shí)期監(jiān)控加氫脫硫劑。床溫度、配氫量、空速等工藝條件，嚴(yán)防加氫脫硫床層超溫，引起結(jié)炭，導(dǎo)致失活，經(jīng)常計(jì)算氧化鋅床層硫容及時(shí)更換，嚴(yán)格控制工藝水蒸汽中的氯含量，防止水蒸汽中帶進(jìn)毒物。防止催化劑積碳的措施包括：防止水碳比、空速、壓力、溫度等工藝參數(shù)波動(dòng)；保持進(jìn)料組成的穩(wěn)定，嚴(yán)防輕油原料與其中他油品的串混，堅(jiān)持輕油原料貯運(yùn)和輸送系統(tǒng)專(zhuān)用，嚴(yán)格執(zhí)行因突然停電或設(shè)備事故而導(dǎo)致緊急停車(chē)時(shí)一段爐的操作程序。.影響轉(zhuǎn)化催化劑使用壽命的因素有哪些？答：催化劑裝填不均勻引起偏流，反復(fù)多次的開(kāi)停車(chē)，反復(fù)多次的氧化還原，反復(fù)多次的中毒再生，壓力、溫度、空速、水碳比等工藝條件的波動(dòng)和原料重質(zhì)化引起的多次積炭以及隨之而來(lái)的多次燒炭再生，都會(huì)聚減少催化劑的實(shí)際使用壽命。催化劑的產(chǎn)品質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)要求是減少實(shí)際壽命的主觀因素。.轉(zhuǎn)化催化劑床層溫度分布對(duì)轉(zhuǎn)化反應(yīng)有何影響？答：轉(zhuǎn)化催化劑床層溫度分布應(yīng)根據(jù)不同催化劑的性能有所不同，由于轉(zhuǎn)化反應(yīng)是一種強(qiáng)吸熱的反應(yīng)過(guò)程，提高上部床層的溫度有利于轉(zhuǎn)化反應(yīng)的進(jìn)行，但同時(shí)也加快了吸熱的裂解反應(yīng)的速度，從而使結(jié)炭增加，對(duì)于低于溫活性和抗結(jié)炭性能不同的催化劑，床層上部的溫度應(yīng)有所不同，例如Z403H催化劑，床層三米處的溫度應(yīng)不高于630℃,而對(duì)于Z402、Z409催化劑床層三米處的溫度可控制得較高一些。實(shí)際上床層溫度的分布和空速、水碳比是互相聯(lián)系的，在床層出口殘余甲烷含量符合工藝要求的前提下，可根據(jù)具體的空速和水碳比進(jìn)行調(diào)節(jié)，但在較高空速下，出口溫度不宜降低得太低，否則會(huì)引起整個(gè)床層溫度偏低，從而導(dǎo)致上部床層轉(zhuǎn)化不好，高級(jí)烴穿透至下部床層引起結(jié)炭。.水碳比變化對(duì)轉(zhuǎn)化反應(yīng)有何影響？答：水碳比量輕油轉(zhuǎn)化過(guò)程中最敏感的工藝參數(shù)。水碳比提高可以減少催化劑的結(jié)炭，降低床層出口的殘余甲烷，對(duì)轉(zhuǎn)化反應(yīng)是非常有利的，在沒(méi)有二段轉(zhuǎn)化爐的制氫工業(yè)裝置上，一般采用較高的水碳比，以盡量減少出口殘余甲烷，提高氫氣產(chǎn)率和純度。當(dāng)采用重質(zhì)石腦油作轉(zhuǎn)化原料時(shí)，亦應(yīng)適當(dāng)提高水碳比以減少積炭，然而水碳比的提高相應(yīng)增加了能耗，所以只能根據(jù)具體的工藝裝置確定合適的水碳比。.空速對(duì)轉(zhuǎn)化反應(yīng)有何影響？答：一般用液體體積空速或碳空來(lái)表示轉(zhuǎn)化負(fù)荷?？账僭酱?，停留時(shí)間越短，在其它工藝條件固定的情況下，空速增加，出口殘余甲烷升高，催化劑結(jié)炭增加。在實(shí)際工業(yè)裝置上，空速的大小是和原料輕油的干點(diǎn)、芳烴含量、床層出口溫度互相關(guān)聯(lián)的，當(dāng)輕油原料干點(diǎn)升高，芳烴含量增加時(shí)，則應(yīng)相應(yīng)降低空速，以達(dá)到滿(mǎn)意的轉(zhuǎn)化工藝要求。上述工藝指標(biāo)的確定又和所選用的轉(zhuǎn)化催化劑的性能有關(guān)，因此只能根據(jù)具體情況來(lái)確定。.反應(yīng)壓力對(duì)轉(zhuǎn)化反應(yīng)有何影響？答：輕油轉(zhuǎn)化反應(yīng)過(guò)程是體積增大的一種反應(yīng)過(guò)程，由組成為CnHm的輕油或其它烴類(lèi)原料，在同水蒸汽反應(yīng)后，變成CO、co2、h2和少量殘余ch4,體積膨脹很大，顯然增大反應(yīng)壓力對(duì)反應(yīng)過(guò)程是不利的，然而由于轉(zhuǎn)化工藝過(guò)程的最終產(chǎn)物一般都是用作高壓化工過(guò)程，所以從總體節(jié)能效果考慮，轉(zhuǎn)化工藝一般都在加壓下進(jìn)行。.影響轉(zhuǎn)化出口殘余甲烷含量的因素哪些？答：較高的水碳比和床層出口溫度，較低的空速，使用含芳烴少，干點(diǎn)低的輕質(zhì)石腦油原料，選用活性好、抗結(jié)炭性能高而又還原充分的催化劑，采用凈化脫毒比較徹底的原料都會(huì)相對(duì)降低床層出口殘余甲烷。反之，則會(huì)導(dǎo)致出口殘余甲烷上升。壓力的波動(dòng)會(huì)引起瞬時(shí)空速增加，床層溫度和水碳比的波動(dòng)會(huì)引起催化劑表面結(jié)炭，原料中硫含量、砷含量的增加和原料凈化工段工藝條件的波動(dòng)等等操作條件下惡化也往往會(huì)導(dǎo)致出口殘余甲烷的升高。.緊急停車(chē)時(shí)怎樣確保轉(zhuǎn)化催化劑不結(jié)碳？答：在緊急停車(chē)的情況下確保催化劑不結(jié)炭，應(yīng)按以下步驟停車(chē)：①首先切斷原料油，同時(shí)滅掉火嘴。脫硫系統(tǒng)卸壓放空。②減蒸汽量至原負(fù)荷50%左右，降壓。③按不同催化劑要求分別用蒸汽或氮?dú)錃膺M(jìn)行系統(tǒng)吹掃降溫。如果條件允許，在切斷原料油抽時(shí)引入氫氣進(jìn)行還原氣氛保護(hù)，防止催化劑氧化，再次開(kāi)車(chē)時(shí)可以不進(jìn)行還原操作。.轉(zhuǎn)化爐管破裂時(shí)如何處理以保證生產(chǎn)？答：對(duì)于設(shè)置上下尾管的轉(zhuǎn)化爐在運(yùn)行過(guò)程中一旦有爐管破裂，可以同時(shí)將上下尾管鉗死，截?cái)鄽饬?，以保證其余爐管的正常運(yùn)行。對(duì)于豎琴式轉(zhuǎn)化爐這類(lèi)裝置，一旦遇到爐管破裂的情況，應(yīng)必須停車(chē)處理裂管。.簡(jiǎn)述轉(zhuǎn)化催化劑升溫工藝條件，不同類(lèi)型催化劑有何同？答：轉(zhuǎn)化催化劑的升溫過(guò)程，一般采用的有兩種方法，一種為還原氣氛下升溫，另一種為非還原氣氛下升溫。還原氣氛下升溫過(guò)程為從常溫升至床層入口200℃階段以氮?dú)庋h(huán)升溫，在保證床層各點(diǎn)溫度均在水蒸汽露點(diǎn)溫度以上20℃時(shí)，切入蒸汽（當(dāng)中變與轉(zhuǎn)化串串聯(lián)升溫時(shí)，還要考慮中變床溫在水蒸汽露點(diǎn)以上），并同時(shí)配入還原性氣體（H2或氨裂解氣），一般控制H2O/H2（體積比）為7以下，繼續(xù)升溫至還原或進(jìn)油條件，升溫度一般為30?40℃/h。非還原氣氛下升溫過(guò)程為從常溫升至床層入口200℃階段用氮?dú)庋h(huán)，在保證床層各式各點(diǎn)溫度均在水蒸汽露點(diǎn)溫度以上20℃時(shí)，切入蒸汽繼續(xù)升溫到還原條件。新轉(zhuǎn)化催化劑分為還原態(tài)和氧化態(tài)兩種，所謂還原態(tài)催化劑是指催化劑出廠前預(yù)先進(jìn)行還原，要保證還原態(tài)催化劑在升溫過(guò)程中不被氧化，必須采用還原氣氛升溫，氧化態(tài)催化劑使用前要在裝置中進(jìn)行還原操作，升溫階段可采用還原氣氛升溫，也可采用非還原氣氛升溫，對(duì)催化劑的正常使用沒(méi)有影響。.轉(zhuǎn)化催化劑還原介質(zhì)有哪些？答：凡是能使NiO在一定條件下還原成Ni的介質(zhì)都可以作為還原介質(zhì)，對(duì)制氫裝置及合成氨裝置來(lái)講，常用的還原性氣體有工業(yè)氫、氨合成氣、氨裂解氣、重整氫、富氫氣等，這些還原性氣體配入一定量的水蒸汽作為催化劑的還原介質(zhì)。當(dāng)重整氫或富氫氣作為還原氣體時(shí)，由于其中可能含有硫、氯等毒物，為此必須凈化后才能進(jìn)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，另外事處還原氣體中烴類(lèi)含量（甲烷為主，少量乙烷）一定要少于15%,同時(shí)考慮H2O/H和H2O/C,防止在還原過(guò)程中結(jié)炭。還原介質(zhì)中，氫氣與氧化鎳反應(yīng)還原成銀微晶作為主活性組分，水蒸汽的作用，一是增大氣流量，保證還原介質(zhì)在每根轉(zhuǎn)化爐管內(nèi)分配均勻；二是防止還原介質(zhì)中少量烴類(lèi)裂積炭；三是當(dāng)串