制氫裝置轉(zhuǎn)化工藝管理和操作規(guī)范

制氫裝置轉(zhuǎn)化工藝管理和操作規(guī)范1.1轉(zhuǎn)化部分的任務(wù)及主要工藝指標1.1.1轉(zhuǎn)化部分的任務(wù)及主要工藝指標轉(zhuǎn)化部分的任務(wù)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(fù)雜的強吸熱氫解反應(yīng)，生成含H2、CO、CO2和未反應(yīng)的水蒸汽、CH4的轉(zhuǎn)化氣。1.1.2轉(zhuǎn)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≯0.25MPa碳空速1000h-1水碳比3.3～5.0轉(zhuǎn)化氣中CH4≯10%1.2轉(zhuǎn)化入口溫度與轉(zhuǎn)化率操作轉(zhuǎn)化溫度是烴類－水蒸汽轉(zhuǎn)化法制H2的重要影響因素。提高溫度，甲烷轉(zhuǎn)化率提高，轉(zhuǎn)化氣CH4含量降低。但考慮到設(shè)備的承受能力，轉(zhuǎn)化爐的爐膛溫度最高不能超過1020℃。轉(zhuǎn)化爐溫度根據(jù)轉(zhuǎn)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(guān)，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(zhuǎn)化爐使用高壓瓦斯（副燃料）燃料，采用燃料氣流量FC7201與轉(zhuǎn)化爐對流段入口溫度TCA7201A的串級控制回路控制轉(zhuǎn)化爐爐溫。（2）變換氣作燃料當(dāng)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，然后進入轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)化爐出口溫度采用瓦斯流量FC7502與轉(zhuǎn)化爐對流段入口溫度TCA7201B的串級控制。以上轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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。尤其火苗不能撲燒爐管，務(wù)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(zhuǎn)化爐的排煙溫度不能小于150℃。另外，還要加強轉(zhuǎn)化爐負壓操作，防止回火。轉(zhuǎn)化爐溫度控制主要手段：提降整個爐膛溫度，即改變瓦斯流量由FC7502完成。調(diào)整煙道擋板開度，即調(diào)節(jié)爐膛負壓，由煙道氣引風(fēng)機C2002A.B入口調(diào)節(jié)風(fēng)門HC7202A.B來完成。根據(jù)轉(zhuǎn)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(fēng)機C2003A.B入口調(diào)節(jié)風(fēng)門HC7203A.B來完成。調(diào)整轉(zhuǎn)化爐火嘴開度。火嘴燃燒情況的好壞可通過調(diào)整火嘴的一、二次風(fēng)門的開度來完成。甲烷轉(zhuǎn)化率是考驗轉(zhuǎn)化催化劑活性的重要指標之一，提高轉(zhuǎn)化爐入口溫度可以提高轉(zhuǎn)化爐的甲烷轉(zhuǎn)化率。同樣，提高轉(zhuǎn)化爐的水碳比，也一樣可以提高轉(zhuǎn)化爐的甲烷轉(zhuǎn)化率。轉(zhuǎn)化爐的甲烷轉(zhuǎn)化率可通過以下公式計算：COCO入%-CO出%CO入%(100+CO出%)甲烷轉(zhuǎn)化率x= ×100%上式中:x——甲烷轉(zhuǎn)化率CO%——爐出口轉(zhuǎn)化氣中CO百分數(shù)含量CO2%——爐出口轉(zhuǎn)化氣中CO2百分數(shù)含量CH4%——爐出口轉(zhuǎn)化氣中CH4百分數(shù)含量1.3轉(zhuǎn)化爐膛溫度及爐管出口溫度的監(jiān)控轉(zhuǎn)化爐爐膛溫度是考察轉(zhuǎn)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：東南西北上TI7210TI7213TI7212TI7211中TI7214TI7217TI7216TI7215下TI7218TI7221TI7220TI7219東北東南平均西北西南底TI7222TI7224TI7210ATI7225TI7226轉(zhuǎn)化爐管出口溫度也是考察轉(zhuǎn)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排轉(zhuǎn)化爐管十八點平均溫度46#27#10#37#28#19#TI7232ATI7232TI7232BTI7231ATI7231TI7231BC排D排46#27#10#37#28#19#TI7230ATI7230TI7230BTI7229ATI7229TI7229BTI7233AE排F排46#27#10#37#28#19#TI7228ATI7228TI7228BTI7227ATI7227TI7227B1.4轉(zhuǎn)化爐管壓差的監(jiān)控轉(zhuǎn)化爐管壓差是考察轉(zhuǎn)化催化劑使用情況及裝置處理量大小的重要指標之一，轉(zhuǎn)化爐壓差越小，說明轉(zhuǎn)化催化劑性能良好或裝置處理量較低；轉(zhuǎn)化爐管壓差變大，說明轉(zhuǎn)化催化劑結(jié)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(yīng)注意對轉(zhuǎn)化爐管壓差進行監(jiān)控。裝置設(shè)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(zhuǎn)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(zhuǎn)化率，使轉(zhuǎn)化氣甲烷含量降低，而且，可以避免催化劑結(jié)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(dāng)?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(zhuǎn)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(zhuǎn)化催化劑硫中毒為了防止轉(zhuǎn)化催化劑發(fā)生硫中毒，必須嚴格控制轉(zhuǎn)化進料的含硫量＜0.5ppm。轉(zhuǎn)化催化劑發(fā)生硫中毒的原因、現(xiàn)象及處理如下：⑴原因：①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。②原料含氯超標或脫氯劑失效使脫硫氣含氯超標。⑵現(xiàn)象：①轉(zhuǎn)化出口殘余CH4超標。②爐管上部溫度升高。③脫硫氣含硫分析超標。④轉(zhuǎn)化爐管壓差增大。⑶處理：①若用干氣做原料時，首先切開干氣。②降低進料量，提高水碳比。③適當(dāng)提高爐管床層溫度。④適當(dāng)維持高溫，高水碳比24小時。⑤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(zhuǎn)化系統(tǒng)單獨循環(huán)水蒸汽消炭。=6\*GB3⑥更換加氫催化劑及脫氯劑。=7\*GB3⑦更換脫硫劑。=8\*GB3⑧更換轉(zhuǎn)化催化劑。1.7防止轉(zhuǎn)化催化劑結(jié)焦為了防止轉(zhuǎn)化催化劑發(fā)生結(jié)焦，必須控制好轉(zhuǎn)化爐的水碳比，避免轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化爐進料量，避免系統(tǒng)流量、壓力出現(xiàn)大幅波動。轉(zhuǎn)化催化劑結(jié)焦的原因、現(xiàn)象及處理如下：⑴原因：①水碳比過低。②催化劑中毒后失去活性。③催化劑裝填不好，氣體偏流。④催化劑水解，引起粉碎、堵塞爐管。⑤儀表故障造成配汽閥失控。⑵現(xiàn)象：①爐管壓差增大。②爐出口CH4含量超標。③爐管局部過熱。⑶處理：①輕微結(jié)碳，可降低進油量，加大水碳比，維持低負荷生產(chǎn)。②嚴重結(jié)碳時，應(yīng)聯(lián)系上級，切除脫硫系統(tǒng)，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化爐的日常檢查維護轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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。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(jié)碳、粉碎、“架橋”、溝流、中毒、結(jié)鹽都會使爐管局部過熱。爐管會因驟熱驟冷，膨脹不均，熱疲勞，蒸汽帶水，冷凝而爆裂。蒸汽質(zhì)量不好，在下集合管或分集氣管中結(jié)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(yīng)作如下檢查：每班