转化催化剂升温还原技术要求
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合成氨催化剂升温还原方案一、方案背景二、方案目标1.确保催化剂在升温还原过程中活性稳定,提高转化效率。
2.延长催化剂使用寿命,降低生产成本。
3.减少环境污染,实现绿色生产。
三、方案步骤1.准备工作(1)人员培训:组织相关人员进行升温还原方案的培训,确保每个人都熟悉操作流程。
(2)设备检查:检查升温还原设备是否正常运行,包括加热装置、温度控制器、气体输送系统等。
(3)原料准备:确保原料的质量,如催化剂、还原剂等。
2.升温还原过程(1)预还原①将催化剂放入预还原装置,通入还原剂气体。
②设定预还原温度,逐渐升温至规定温度。
③保持预还原温度,观察催化剂颜色变化,直至颜色稳定。
(2)主还原①将预还原后的催化剂转入主还原装置。
②通入还原剂气体,设定主还原温度。
③逐渐升温至主还原温度,保持一段时间。
④观察催化剂颜色和活性变化,如活性达标,则结束升温还原过程。
3.后处理(1)冷却:将升温还原后的催化剂进行冷却,直至温度降至室温。
(2)活性测试:对催化剂进行活性测试,确保达到生产要求。
(3)封装:将合格催化剂进行封装,防止受潮和污染。
四、方案注意事项1.升温还原过程中,要严格控制温度和气体流量,避免温度过高或过低。
2.注意观察催化剂的颜色和活性变化,及时调整操作参数。
3.确保设备运行正常,防止设备故障影响升温还原效果。
4.操作人员要严格遵守安全操作规程,确保人身安全和生产安全。
五、方案实施效果1.通过实施本方案,催化剂活性稳定,转化效率提高。
2.催化剂使用寿命延长,降低生产成本。
3.减少环境污染,实现绿色生产。
4.提高操作人员的安全意识和技能水平。
本方案结合了多年的实践经验和研究成果,旨在为合成氨催化剂升温还原过程提供一套完整、可行的操作方案。
通过实施本方案,可以确保催化剂的活性稳定,提高转化效率,延长使用寿命,降低生产成本,减少环境污染,实现绿色生产。
希望本方案能为相关行业提供参考和借鉴。
注意事项:1.温度控制要精准,过高可能会造成催化剂的结构破坏,过低则影响还原效果。
中温变换催化剂的升温还原及生产维中温变换催化剂的升温还原,听起来复杂,但其实就像一个精妙的舞蹈。
在这场舞蹈中,催化剂就是主角,温度则是舞台。
我们一起来探讨这个过程,看看它如何影响生产维,如何在工业中发挥重要作用。
催化剂的升温还原,首先得明白它的作用。
催化剂就像那位高明的教练,能加速反应但自身不被消耗。
在中温变换反应中,催化剂的选择直接关系到反应的效率和产物的质量。
想象一下,如果没有催化剂,反应就像在泥潭里挣扎,进展缓慢,效率低下。
而有了它,反应迅速推进,犹如风驰电掣。
升温还原,顾名思义,就是在一定温度下,通过还原剂将催化剂表面的一些物质还原成其活性状态。
这个过程其实相当关键。
温度升高,反应活性增强,催化剂表面的化学状态改变,使得反应更易进行。
常见的还原剂如氢气、一氧化碳等,都是重要的角色。
它们不仅帮助催化剂恢复活性,还能提高反应的选择性。
在这个过程中,温度控制至关重要。
太高,催化剂可能失去活性,太低又无法达到预期效果。
这里的“温度”不只是一个数字,它背后关乎的是整个反应的动态平衡。
合理的温度调控,犹如为舞者找到最佳节奏,让每一步都稳健而有力。
中温变换反应一般在200到400摄氏度之间进行。
此时,催化剂的活性发挥到极致。
比如,常见的铂、钯等贵金属催化剂,它们在这个温度范围内表现出色。
想象一下,铂如同一位优雅的舞者,在这个温度的舞台上翩翩起舞,能够高效地完成反应,生成理想的产品。
生产维的提高,也离不开催化剂的出色表现。
在工业生产中,催化剂的使用效率直接影响着生产成本和资源利用率。
提升催化剂的性能,意味着在同样的时间内可以产出更多的产品,降低能耗和废物排放。
这就好比在同样的时间里,做更多的事情,效率倍增。
在许多化工企业,催化剂的选择和使用已经成为一门艺术。
企业如同一个个小国家,催化剂就是他们的“国宝”。
每个国家都有自己的特殊需求和技术背景,因此在催化剂的选择上,不同的企业各显神通。
有的企业偏爱传统的催化剂,有的则勇于尝试新材料,如金属有机框架(MOFs)和纳米催化剂。
变换催化剂硫化升温步骤及注意事项升温步骤及注意事项用氮气(也可用半水煤气,但控制速率,注意安全)对整个CO变换系统进行置换,置换至O2含量≤0.5%(体积分数)。
然后按制定的升温流程对催化剂进行升温,升温速率控制在15-25℃/h,当催化济床层温度升至80℃时,向升温载气中配入H2;在催化剂床层温度达120℃时,恒温约4h,以利催化剂吸附水的排放及吸附氧的释放、燃烧。
升温过程注意以下几点:一、根据实际情况制定升温流程,管线盲板倒换正确;二、用载气的温度将升温速率控制在安全范围内;三、配氢时,注意分析升温载气中的O2含量,严格控制载气中的O2含量≤0.5%(体积分数),超标时用放空进行调整;四、保持升温系统压力≤0.2Mpa。
变换催化剂硫化注意事项一、在升温、降温期间,采用大空速,要求电炉功率要大(用CS2硫化时,1m3催化剂的电炉功率为30kW,用固体硫化剂时,1m3催化剂的电炉功率要≥50kW,宜分为多组控制),以满足大负荷需要。
二、硫化期间,保持硫化载气中的H2含量≥25%,可采用部分放空和添加新鲜煤气的措施保证循环气中的H2浓度达标。
三、用CS2的加入量及硫化载气温度和流量控制催化剂床层的升温速率及热点温度,必要时可切气通蒸汽降温后再导气硫化,严禁床层温度暴涨、急降,进行强制硫化时,床层温度应控制在450-480℃,最高不得超过500℃。
四、在H2S穿透前,CS2量不可加入过多,否则会把催化剂中COO 直接还原为金属CO,CO有甲烷催化作用,不仅加剧超温,而且使硫化无法继续进行,同时损害催化剂的活性。
五、硫化系统压力应保持在0.2-0.3 Mpa。
六、因湿气硫化会使CO-MO系催化剂丧失部分活性,尤其是丧失低温活性,因此,系统保压、补氢时须用干气,并及时排放冷凝水,严禁冷凝水进入催化剂床层。
七、煤气中O2含量每升高0.1%,系统绝热温升约15℃。
O2会将催化剂中的活性组分氧化成硫酸盐,降低催化剂的活性,因此,在硫化全过程中,须严格控制煤气中O2含量<0.5%,当煤气中O2含量高时,必须迅速切气源,待O2浓度降至合格后再通气硫化。
中温变换催化剂的升温还原,钝化降温原理和操作方法中变触媒是以三氧化二铁为主体的铁铬触媒,其本身是没有催化活性的,在生产时必须先将其还原成尖晶石结果的四氧化三铁,才具有很高的催化活性。
其还原方法是利用半水煤气中的CO和H2来进行的,其还原反应如下:3Fe2O3 +CO =2Fe3O4 +CO 2+Q3Fe2O3 +H2 =2Fe3O 4 +H2O +Q一,升温还原前的准备工作1,根据所用催化剂的性能,制定相应的升温还原方案,绘制升温曲线,准备好操作记录表,同时检查电炉及电器,仪表,完好正常后方可进行。
2,认真检查系统内各盲板是否拆除,系统是否吹净,试压置换合格,系统内各阀门的开关是否在正确位置。
3,触媒升温还原操作人员应有明确分工,炉温操作有技术熟练的主操作担任。
二,升温还原程序1,升温还原方法:先用被电炉加热器的高温空气进行升温,然后配入半水煤气进行还原。
整个升温还原操作分为空气升温,蒸汽置换和过CO还原三个阶段。
2,确定升温还原的流程和线路,使其畅通合理,完成升温前的所有准备工作后,便可向变换系统输送空气。
3,开启罗茨机或压缩机,以最大空气量通过升温还原系统,要求空速在200~300NM3/hm3,在保证电炉出口温度及升温速率的前提下,空速越大越好,全开放空阀,使系统压力越低越好。
4试送一组电炉,开始空气升温。
电炉出口温度及升温速率必须严格地按方案控制,温度不宜过高,升温速率不宜过快。
电炉出口温度及升温速率的控制方法是气量的变化和电炉功率的调节相配合,其操作首先保证大空速,其次是调节电炉功率。
5,尽可能地缩小触媒层的轴向温差,温差以50~80℃为妥。
120℃恒温主要是缩小触媒层轴向温差,有得于游离水缓慢地蒸发,以保证触媒的平稳温升和保护触媒的强度。
200℃恒温应将触媒层最低温度提至高于蒸汽漏点温度20℃以上,在系统压力为0.05~0.1MPa时,触媒最低温度应在120~130℃以上,为蒸汽置换作好温度上的准备。
中温变换催化剂的升温还原及生产维修过程分析中温变换催化剂(TWHR)是一种广泛应用于工业生产中的催化剂。
其在一定温度范围内具有高效活性,能够催化有机物的氧化或还原反应。
在工业领域中,TWHR常用于催化剂的升温还原和生产维修过程。
一、TWHR的升温还原过程升温还原是指将催化剂经过一定时间的加热,使其达到还原状态的过程。
TWHR的升温还原过程主要包括以下几个步骤:1. 温度升高:在还原过程中,首先需要将催化剂的温度逐渐提高。
这需要控制加热速度,以避免因温度升高过快而造成的催化剂热分解或其它不可逆变化。
适当的加热速度可以保证催化剂内的活性组分得到最佳还原效果。
2. 活性组分的还原:随着温度的升高,催化剂中的活性组分逐渐得到还原。
在还原过程中,一些氧化物会被逐步还原为更活性的金属或金属氧化物。
这些还原过程往往需要在特定温度范围内进行,以保证最佳的还原效果。
3. 温度保持:在TWHR的升温还原过程中,通常需要在一定温度范围内保持一段时间,以使还原反应达到平衡。
这个温度范围是根据具体催化剂的特性和还原反应的需求来确定的。
在这个过程中,一些反应产生的不稳定中间产物会进一步转化为较稳定的物种,从而提高催化剂的还原效果。
二、TWHR的生产维修过程生产维修是指对已经使用一段时间的催化剂进行维护和修复的工序。
TWHR的生产维修主要包括以下几个步骤:1. 催化剂的取下:首先需要将催化剂从反应器中取下。
在这个过程中,需要避免催化剂的损坏,以免影响后续的修复和再利用。
2. 清洗和预处理:在取下催化剂后,需要对催化剂进行清洗和预处理。
清洗可以去除催化剂表面的积垢和污染物,预处理可以进一步恢复催化剂的性能和活性。
3. 检查和修复:清洗和预处理完成后,需要对催化剂进行检查和修复。
检查可以发现催化剂中的损坏和老化情况,修复可以修补损坏的活性组分或替换已经失效的部分。
4. 再利用或更换:修复完成后,可以将催化剂重新安装到反应器中,继续使用。
Z111系列转化催化剂使用说明书西南化工研究设计院有限公司2019年12月目次一.催化剂的物理特性及化学组份 (3)二.催化剂的技术指标 (3)三.催化剂适用于工业装置一段转化及制氢工艺条件 (4)四.催化剂对原料及毒物的要求 (4)五.催化剂的存放和装填 (4)六.工业用催化剂的升温还原 (5)七.操作注意事项 (5)八.停车处理 (5)九.异常情况的处理 (6)十.其他 (6)Z111系列转化催化剂使用说明书Z111型低水碳比转化催化剂是以镍为活性组份,氧化铝为载体、稀土氧化物为助催化剂的烧结型气态烃蒸汽转化节能型催化剂。
通常用于在低水碳比条件下操作的合成氨厂一段蒸汽转化炉反应管的上半部,也可全炉使用。
一.催化剂的物理特性及化学组份1、外观颜色:灰黑色(在生产过程中,产品颜色有时会发生变化,但不影响使用性能)。
可根据用户要求提供其它尺寸或形状的催化剂。
堆密度以工厂装填时实测堆密度为准。
二.催化剂的技术指标1、化学组份,%(m/m)NiO≥14.50; SiO2≤0.202、颗粒径向抗压碎强度(平均值),N/颗Z111B:≥250;短型:≥250;长型:≥350。
3、低强度颗粒百分率(Z111B低于140N/颗,其它型号催化剂低于160N/颗的颗粒百分率),%短型:≤5.0;长型:≤5.0。
4、活性检测(1) Z111型转化催化剂活性检测程序、催化剂装填、还原及检测条件均按HG 2273.4-92执行。
(2) 检测装置应符合HG 2273.4-92有关规定和要求。
(3) 催化剂活性指标(干转化气中CH4体积含量),%短型:合格品≤ 66.0;一级品≤ 64.0;长型:合格品≤ 23.0;一级品≤ 21.0。
三.催化剂适用于工业装置一段转化及制氢工艺条件1、一段转化管入口气体温度:450~600℃;2、一段转化管出口气体温度:650~850℃;3、一段转化管出口压力:常压~4.5MPa;4、水蒸汽/碳:2.5~4.5;5、原料气空速(碳空速),大型氨厂:1800~2000h-1;中小型氨厂:500~1000h-1;6、出口转化气组份中CH4含量:由工艺参数决定。
甲醇催化剂升温还原注意事项以及延长催化剂使用寿命的方法1、升温还原方案按催化剂生产厂家提供的方案执行。
2、铜基甲醇催化剂还原方法铜基甲醇催化剂投入使用前,必须用H2小心还原使其活化。
其还原过程是一个强放热反应,每消耗1%H2,引起绝热温升280C。
反应式如下:CuO+H2=Cu+H2O+86.7kJ/mol在工业上,可采用低氢和高氢两种还原方法2.1低H2还原方法它是以高纯N2为载体,配入少量H2(1%~2%)进行还原。
该方法注重在温和条件下进行还原,床层温度便于控制,有利于提高催化剂的活性,保护催化剂的强度。
不利之处为还原时间长,一般约为80~100h,另外高纯N2不易获得(此法暂不考虑)2.2高H2还原方法高H2还原方法是以精练气为还原气体(含H2 60%~70%),采取严格控制床层温度的方法,以出水量为指标,控制还原过程的进行。
该方法优点是还原时间短,一般约40h,气源容易获得。
其不足之处是:操作必须细心严格,稍有不慎,将引起催化剂床层剧烈超温,导致催化剂失活报废。
另外,操作不当,容易发生深度还原,使CuO 全部还原成金属铜而引起活性与选择下降。
3、联醇铜基催化剂高H2还原3.1升温还原准备工作(1)精甲醇合成系统,所有设备、管道吹净、气密实验合格。
(2)用精练气置换整个甲醇系统直至O2≤0.2%为合格。
(3)按设计的要求,所有自控仪表(含压力、流量、温度、分析)要准备可靠,处于待命状态。
3.2 升温还原操作用合格的精练气将系统冲压至5MPa,开循环机。
以电加热器控制升温速率,按催化剂生产厂家提供的升温还原方案进行操作。
3.3 操作注意事项(1)还原系统选择,,采用高H2还原,使用合格的精练气,H2含量65%~70%,千万不能用碳化的原料气,因原料气中CO过高回发生析碳反应,使炭覆盖在催化剂的表面,影响其活性。
(2)热点温度的控制:要尽可能恒温,但在1200C时不能恒温太久,避免整塔催化剂还原,造成温度过高而损坏催化剂。
目录精脱硫转化催化剂升温还原方案及操作规程 (2)第一节精脱硫转化系统生产原理及流程 (2)第二节精脱硫系统催化剂的硫化与还原方案 (4)第三节转化催化剂还原 (18)第四节精脱硫转化系统升温还原相关计算 (23)第五节精脱硫转化系统正常开停车操作规程 (26)第六节废热锅炉系统试车方案 (37)第七节二段转化炉保护装置试车方案 (39)第八节锅炉给水加药装置运行方案 (40)第九节气提塔操作规程 (42)第十节精脱硫转化系统仪表及设备 (43)精脱硫转化催化剂升温还原方案及操作规程第一节精脱硫转化系统生产原理及流程一、原理1、精脱硫原理通过铁钼触媒及镍钼触媒将焦炉气中的硫醇(RSR),噻吩(C4H4S)、二硫化碳(CS2)、硫氧化碳(COS)等有机硫转化成无机硫H2S、不饱和烃加氢转化为饱和烃;再利用铁锰脱硫剂及氧化锌脱硫剂,除去H2S,使焦炉气硫含量≤0.1ppm。
(1)加氢反应RSH+H2=RH+H2S+Q;RSR’+H2=RH+R’H+H2S+Q;C4H4S+4H2=C4H10+H2S+Q;CS2+4H2=CH4+2H2S+Q;COS+H2=CO+H2S+Q;C2H4+H2=C2H6+Q;生产中铁钼触媒在进行上述反应的同时还存在以下副反应:CO+3H2=CH4+H2O+Q(甲烷化反应)2H2+O2=2H2O+Q(燃烧反应)C2H4=C+CH4+Q(析碳反应)2CO=C+CO2+Q(析碳反应)生产中加氢反应及副反应均为放热反应,在操作中应控制好触媒层温度。
铁钼触媒主要的副反应是甲烷化反应,因此操作中要注意原料气中CO含量的变化。
(2)脱硫反应○1铁锰脱硫剂对H2S的吸收反应:FeS+H2S=FeS2+H2;MnO+H2S=MnS+H2O;MnS+H2S=MnS2+H2○2氧化锌脱硫剂对硫的吸收反应:ZnO+H2S=ZnS+H2O2、转化原理在焦炉气中加入水蒸汽,在一定压力及温度下,通过催化剂作用,生成合成甲醇有用的H2、CO及CO2。
非耐硫一氧化碳变换催化剂的要求
一、一氧化碳高温变换催化剂
应该具有高活性、高使用强度、低水汽比条件下能够较高的抑制碳化铁的生成能力、高抗水性能、低堆密度、低硫含量等主要技术特点:。
1、高活性;表现在CO变换率高。
2、高使用强度可确保运行周期长,床层阻力不增高。
3、低水汽比条件下能够较高的抑制碳化铁的生成能力。
4、高抗水性能可为客户节省时间,节省催化剂采购费用。
5、低堆密度。
6、低硫含量。
7、升温还原时间尽量要短。
而目前国内该类催化剂堆密度高,大约在1.6Kg/L左右。
通过改进制造工艺生产堆密度在1.25Kg/L左右的催化剂就能很好的的保证催化剂性能了。
另外,目前该类催化剂很少适合低水汽比。
在低水汽比情况下在大化肥装置中具有使用的业绩的厂家极少。
能保证催化剂可以在最低水汽比为0.35条件下运行就很理想了。
二、一氧化碳低温变换催化剂
应该具有先进的生产工艺、低温高活性、堆密度低、还原后的运行强度高、较高的选择性有效的抑制醇类的生成、最终成品中不含物理水等技术特点。
1、目前该类催化剂是采用世界上最先进的铜氨络合法工艺生产的
铜-锌-铝系产品。
2、目前大多数厂家采用的是湿的物料到烘箱里烘干,之后碾碎,加水和石墨打片。
通过改变制造工艺保证催化剂具有低的堆密度在1.2Kg/L左右。
3、较好的选择性,能够有效抑制醇类生成。
总之,国内大化肥项目的新一轮纷纷上马,为一氧化碳变换催化剂提供了广阔的市场,催化剂厂家应抓住这一有利时机,引用先进工艺,采用先进的制造原料,更好提高催化剂的性能是扩大市场的可行之策。
DC503-1型高压甲醇催化剂升温还原方案甲醇催化剂高氢还原的控制要点及注意事项为确保高压甲醇催化剂升温还原工作顺利进行,有关人员认真学习催化剂的升温还原方案,结合实际状况,严格按照“甲醇催化剂升温还原方案”进行升温还原,绘制升温还原曲线。
1.升温还原前的准备工作:1.1醇化系统已竣工验收,设备、管道清洗、吹扫试压合格。
1.2对照图纸进一步检查设备、工艺管道、阀门、仪表及分析取样点等安装准确无误。
1.3仪表及自调阀门已按规定测试调试合格。
电气设施(包括电加热器)及运转设备试车合格,处于正常备用状态。
1.4升温还原过程中所需的水、电、汽、仪表空气、氮气及新鲜气处于正常供应状态。
1.5催化剂装填及还原过程中应避免于CO接触,系统进出口必须加盲板与外系统隔绝,防止CO漏入系统。
1.6系统吹除、置换、试压期间,应特别关注压差情况,防止设备单边受压,引起内件及设备受损。
升降压速率<0.2MPa/min。
1.7系统排气置换:系统进出口加好盲板,防止CO漏入系统。
对系统进行排气置换,待分析取样O≤2%时,可改用合格的新鲜气继续进行排气置换,直至取2≤0.2%为合格;系统吹除应彻底,以减少Fe杂质在生产过程中的副反样分析O2应。
1.8系统试压可采用空气或合格的氢氮气,空气试压压力不超过10.0MPa,氢氮气试压应在仪表、热电偶调试正常后进行,试压过程中注意分析控制气体中的O2和CO含量,并注意观察催化剂床层温度变化,若催化剂床层温度超过40℃,应及时投入循环机,保持3000~4000hr-1空速进行循环降温,防止温度剧烈变化,为稳妥起见,建议升温还原前试压到6.0 MPa,系统试压至工作压力步骤在还原后进行。
1.9还原气质要求:合格的精炼气NH3<200ppm;S-2<0.06ppm,Cl-<0.003ppm2.升温还原操作:以半小时出水量为主要参考依据,逐步提温。
2.1. 以每小时出水量作为控制还原进度的主要控制指标,严格控制床层温度、压力、循环量、循环氢浓度。
甲醇合成催化剂升温还原方案一、编写依据:1.2. 托普索《催化剂和反应器填料规范》3.合成终版PID流程图4. 托普索公司提供的《MK121手册》二、适用范围本方案规定了甲醇合成催化剂MK121还原的操作方法。
三、准备工作和具备的条件1. 所有装置及配套工程,按设计(包括设计变更)全部施工完毕,工程质量符合要求,所有工程已经中交验收。
2. 全部工艺管道和设备都已经过强度试验合格,催化剂装填完毕后,已用空气(或氮气)将催化剂粉末从合成塔中吹除干净。
设备、管道均已经过气密试验,且确认合格。
3. 合成气压缩机已试车完毕,并可正常运转。
4. 合成塔和保护床的触媒装填工作均已完成。
5. 合成汽包煮炉、系统水循环均已完成。
6. 公用工程的水、电、汽、仪表空气、工厂空气、氮气等已能按设计值保证供应。
8. 合成系统的电器、仪器、仪表已调试合格,仪表已校准。
报警及联锁的整定值经静态调试已准确好用(合成塔进出口温度、压力及合成回路中各流量显示仪表必须严格校准)。
9. 化验室分析工作准备就绪自动分析仪表的样气已配制待用,分析取样点已经确认,能及时、准确地分析合成塔进出口的CO、H2、O2、CO2等各组份的浓度以及水汽浓度。
尤其对氢气含量低氢值(0~2%)、高氢值(5~15%)能准确分析。
10.具备稳定提供还原气CO+H2的条件。
11. 与厂调度室联系,提出大量用氮气申请,必须保证氮气纯度>99.9%(V%)。
12.MK121型合成甲醇催化剂升温还原操作按表2进行,并按表2绘制好升温还原操作曲线图。
13. 准备好计量还原水的量具。
记录表格准备齐全。
已和催化剂厂家沟通,升温还原方案已得到批准。
升温还原曲线图、报表各种确认表已做好。
三、还原用氢气的准备方案1:纯氢1.纯氢标准1.1 氢气纯度 99.9% 工业氢国家标准,其中不含硫、氯元素1.2 使用压力10kg,。
1.3 氢气用量以及时间。
方案2:工艺气1.工艺气标准1.1 从净化工段来的工艺气要符合厂控指标,严禁超标。
催化剂装填方案一、概述二、原料液240方/小时三、脱盐水:脱去氯化钠,氯离子可以使铜中毒,氯离子<3ppm本装置催化剂装填的质量直接关系到产品的质量,故必须细心、认真作好该项工作。
二、转化器的清洗和准备1、转化器在装填催化剂前,必须确保导热油温度(240-270不能超过280度催化剂就失效了)通入转化器,在高温状态下转化器列管内不发生漏油,方可装填。
2、将转化器上、下封头拆下,先检查转化器器内上下封头、列管内、板管和花板上的铁锈杂物全部清除干净,必要时可进行酸洗、水洗,再擦净、吹干备用,要求无铁锈、无杂物。
3、下封头花板上按要求规格放2层12目丝网,往花板上堆满已经洗净吹干的Φ5~8mm的氧化铝瓷球,将瓷球上表面推平,要求瓷球上表面与转化器下花板面保持有一定高的空间10-15cm,仔细装好下封头,垫片必须用新的,保证一次安装成功。
三、催化剂的装填过程1、准备1)检查检修工具及防护用品是否齐全完好。
2)准备好装催化剂量杯、漏斗、标尺、称等专用工具。
3)对催化剂开桶进行质量检查,用6~10目的钢网筛将催化剂中的碎粉筛除备用。
在运输或存库中不当受到污染或被水浸泡变质的催化剂一般不能使用。
只有确认催化剂质量符合要求时,才能装入转化器内。
4)装填人员检查自己衣服口袋,不要携带手机、打火机、香烟、钥匙等物品上转化器。
2、装催化剂1)卸下转化器上盖,再次检查转化器内是否干净,若不符合要求,要重新清扫干净。
逐根检查反应管,看有无堵塞等异常现象。
2)逐根定体积(或重量)装填催化剂,并做记号,以免漏装或重装。
(氧化铝瓷球)催化剂,氧化铜3)装填时不能急于求成,以防出现架桥现象,当出现架桥时应作好标记,及时处理。
4)定量装填完后,再逐根检查有无漏装,当确认无漏装并已处理了架桥现象。
如需要,再补充加装一遍,保证每根管内催化剂量基本相等。
5)当全部装填完毕后,用仪表空气吹净上管板,装好转化器上封头及管线。
6)装填完毕后,应对系统进行试压试漏。
转化炉(F0402)、中变炉(R0601)催化剂升温还原方案一、还原的目的及原理1.将产品厂提供的氧化态催化剂在氢气或一氧化碳的作用下,使其成还原态,另外将催化剂在制造过程中本身携带的少量的硫化物释放出来。
2.还原原理:(1)NiO+H2=Ni+H2O NiO+CO=Ni+CO2(2)3Fe2O3+H2=2Fe3O4+H2O 3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2二、升温还原前应具备的条件1.设备与工艺管线施工完毕,工艺管道与蒸汽管道均已吹扫合格,气密试验合格,并且符合工程质量要求。
开工加热炉(K0601)、转化加热炉(F0401)已烘炉完毕2.给水系统、公用工程系统均已清洗合格,符合工艺要求待用。
(包括加药系统)3.开工所用的氮气、冷却水、蒸汽、燃料气管线都已接好,并送来合格的物料。
4.转化炉(F0402)、中变炉(R0601)催化剂已按厂家要求装填完毕设备已复位。
5.引风机、鼓风机、饱和塔循环水泵、转化炉烧嘴冷却水泵、中压给水泵、低压给水泵、氮气循环压缩机均已单体试车合格,处于备用状态。
6.所有仪表均已安装调试完毕,处于待用状态。
电气系统完工,现场工完料尽场地清,道路畅通,照明良好。
7.各分析所用的药品备好、仪器均已调试完毕,处于待用状态8.氮气升温系统与本系统的连接盲板已抽。
三、氮气升温流程氮气升温系统→饱和塔(C0401)旁路→加热炉(F0401) →转化炉(F0402) →废锅(E0402) →中变炉(R0601) →回氮气升温系统四、氮气升温的步骤1.打通转化、中变与开工系统的氮气升温回路。
2.系统氮气置换,用空分送来的低压氮气进行系统充压排放的形式,对系统进行氮气置换,直至系统氧气含量小于0.5%为合格。
3.氮气置换合格后,系统用氮气充压至0.4MPa,打开升温系统近路阀,按氮气循环压缩机(K0601)的操作规程,启动氮气循环压缩机(K0601)。
4.慢慢关闭近路阀,使氮气循环压缩机的氮气循环量(FI-0609)约20000Nm3/h。
催化剂还原升温速率催化剂是一种能够加速化学反应速率的物质,在很多化学工业过程中起着重要的作用。
其中,催化剂还原升温速率是催化剂的一个重要性能指标,本文将围绕这一主题展开讨论。
催化剂的还原升温速率是指催化剂在还原过程中温度升高的速率。
在很多化学反应中,催化剂的还原过程是一个关键步骤,它能够降低反应活化能,提高反应速率。
因此,催化剂的还原升温速率直接影响到整个反应过程的效率和经济性。
催化剂的还原升温速率与其物化性质密切相关。
首先,催化剂的比表面积是影响还原升温速率的重要因素之一。
比表面积越大,催化剂与反应物之间的接触面积就越大,反应速率也就越快。
其次,催化剂的孔径大小也会对还原升温速率产生影响。
适当的孔径大小能够提供更好的扩散条件,使得反应物更容易进入催化剂内部,并与活性位点发生反应。
此外,催化剂的晶体结构、表面形貌等也会对还原升温速率产生一定的影响。
催化剂的还原升温速率还与反应条件密切相关。
首先,温度是影响还原升温速率的重要因素。
通常情况下,随着温度的升高,反应速率会加快。
但是,过高的温度可能导致催化剂的烧结或失活,因此需要选择适当的还原温度。
其次,还原气体的浓度也会对还原升温速率产生影响。
适当的还原气体浓度能够提供足够的反应物供应,促进催化剂的还原过程。
此外,反应物的流速、压力等因素也会对还原升温速率产生一定的影响。
在实际应用中,如何提高催化剂的还原升温速率是一个重要的研究方向。
一方面,可以通过优化催化剂的物化性质来提高还原升温速率。
例如,可以调控催化剂的比表面积、孔径大小、晶体结构等,以提高催化剂与反应物之间的接触效率。
另一方面,可以通过调节反应条件来提高还原升温速率。
例如,可以优化还原温度、还原气体浓度等,以提高反应速率。
此外,还可以采用一些辅助手段来提高还原升温速率,例如引入促进剂或添加表面活性剂等。
催化剂的还原升温速率是催化剂性能的重要指标之一。
通过优化催化剂的物化性质和调节反应条件,可以提高催化剂的还原升温速率,从而提高催化反应的效率和经济性。
转化催化剂升温还原技术要求
西南化工研究设计院
四川天一科技股份有限公司
2007.10
转化催化剂升温还原技术要求
“技术要求” 是转化催化剂在投入工业运转过程中的技术要点,用以协助操作人员使催化剂达到理想的效果,不涉及工厂具体的操作步骤及操作细节如阀门等。
操作应以工程设计文件规范为准。
“技术要求”所叙述的是工厂在一、二段转化设备进行催化剂装填、烘炉,用惰性气体置换系统后所进行的转化催化剂的升温、还原、放硫、投运等化工单元操作。
“技术要求”中所列的升温速度是根据装置在进行原始开车时耐火材料及设备的要求而制定的。
转化催化剂本身的升温速度无特殊要求。
重复开车时,可以采用快速升温还原方案。
一、转化催化剂的氮气升温
1. 氮气升温的目的
以氮气为介质将催化剂床层温度加热到当时压力下水蒸汽露点以上。
2. 氮气升温的条件与控制
(1)升温条件
氮气循环量:工厂初始给定的氮气量比较小,在循环阶段应逐渐加大氮气流量;
氮气压力:0.5〜0.8MPa;
终点温度:〜300C(或高于露点温度50C上);
(2)氮气升温控制要点
①在建立氮气循环前系统需充压。
当系统与原料气压缩机出口均压后,再
打开系统出口阀,启动原料气压缩机,进行氮气循环。
②当热氮气升温速度减慢时,根据升温情况均匀增点转化炉顶部烧咀(或
侧壁烧咀)。
③氮气升温阶段催化剂床层压差不允许超过设计值。
④氮气循环运行时,除保证本系统用氮外,应保证其余的氮气支路不要受
到损害。
⑤氮气升温曲线
二、催化剂蒸汽升温
1. 蒸汽升温的目的
用0.8〜1.0MPa的蒸汽为介质,在外加热条件下,将转化炉催化剂床层温度提高到650〜760Eo
2. 蒸汽升温的条件与控制
(1)升温条件
蒸汽流量:设计蒸汽流量的30%〜50%
系统压力:1.0MPa;
终点温度:650C(〜760C);
( 2)蒸汽升温速度控制
以30〜50E/时速度将转化炉催化剂床层由300C升到650C(〜760C), 为便于废热锅炉建立循环,当废锅入口升到约500C时,升温速度应适当减慢。
初始引入的工艺蒸汽量约为设计蒸汽量的10%,然后逐渐加大流量。
3. 蒸汽升温注意事项
(1)需待转化炉出口温度高于当时压力下蒸汽露点温度50 r以上,才能将氮气
升温切换为蒸汽升温。
( 2)在导入蒸汽前必须先排除管道中的冷凝水。
(3) 一旦蒸汽代替氮气作为加热介质后,就要注意转化炉下集气管,废锅壳侧、高温变换炉等处的低导淋及时排除冷凝水。
( 3)在切换升温过程中,要减少温度和压力的波动及维持催化剂床层压差不超过设计值,保持蒸汽不冷凝。
( 4)蒸汽升温过程中,遇到因原料气供应不具备需延长蒸汽升温时间的情况,
需减缓升温速度,控制转化炉下总管出口温度不超过500 r。
避免因在水蒸气介质、高温条件下停留时间过长造成催化剂床层局部超温使催化剂部分失活。
待原料气有保证供应时,再按规定的升温速度将转化出口温度提高到650r (〜760r)左右。
(6)蒸汽升温阶段需注意烧咀的增点及均布,防止因炉管局部过热而影响催化剂的性能。
转化催化剂的蒸汽升温与脱硫剂的升温还原同时进行。
三、转化催化剂的还原
1. 还原应具备的条件
(1)氧化锌脱硫槽出口原料气温度为370〜390r,原料气中的总硫含量应符合设计规定的指标(一般要求<0.5ppm或<0.2ppm)。
(2)转化炉下集气管温度为650r (〜760r)左右,各管排的温差不超过30C。
( 3)尽量提高转化炉入口温度,以利于上部转化催化剂的还原。
( 4)进入一段炉的水蒸汽流量为设计量的〜50%以上。
蒸汽流经一段炉、二段炉、高变炉,在高变炉出口后放空。
( 5)增点烧咀,使达到多烧咀、低背压。
烧咀需均匀分布。
2. 转化催化剂进行还原的目的
转化催化剂产品是以氧化态形式提供的。
在转化反应中氧化态的Ni 是没有活性的。
因此,在运转前必须把催化剂中的NiO还原为活性的金属Ni。
还原操作的另一重要目的是脱除转化催化剂中含有的少量硫化物等毒物,以使催化剂的活性在运转中得以充分发挥。
NiO还原的主要反应:
NiO + H2 = Ni + H 2O
NiO + CO = Ni + CO 2 上两反应的热效应均较小,反应前后体积无变化,还原压力对反应平衡无影响,对反应速度的影响亦不明显。
还原反应受温度和气体介质的影响较大。
3. 还原反应的条件
工业装置转化催化剂的还原采用天然气 (油田气)或油与水蒸气混合气为介质。
还原压力:根据工业装置所设定的系统条件选用。
可为0.7MPf 2.0MPa;
还原空速:约为设计运转空速的30%;
H2O/C比:5 〜7;
初始还原温度:转化炉下集气管温度为650C(〜760C) 通常在较低的温度下催化剂已开始被还原,在工业装置中多采用接近操作温度条件下还原,可根据工业装置设计操作条件选定。
其原因
( 1)接近操作温度还原,对保证转化管进口区段催化剂还原彻底有利;
( 2)接近操作温度还原使上部催化剂被硫中毒后易予恢复活性;
( 3)随还原温度升高,还原反应速度加快。
添加驰放气或其它含H2 气体对催化剂还原有利。
4. 还原终点判断
(1)随着转化催化剂的还原,蒸汽转化反应逐渐进行,转化管出口气体中
CH4含量也随之降低。
当转化管出口气体中CH4含量迅速下降到接近相应条件的平衡值时,即为转化催化剂将还原完毕的最初征兆。
(2)当转化管出口气体中CH4含量已稳定在一低值时(这段时间是从蒸汽与碳
的比率为7: 1开始,到测量CH4含量下降到稳定含量所经过的时间) 需继续稳定
4 小时左右。
(3)定时检查转化催化剂的放硫情况,当转化管出口气体中硫含量降到0.5ppm
以下时,可认为放硫基本完成。
( 4)转化管外壁温度分布均匀并趋于正常。
5. 还原操作注意事项
(1) 工厂在开车的短时间内,将是无H操作,脱硫槽无返H量。
为避免转化催化剂被硫中毒,应将无H操作时间尽量缩短(原料气投入转化管8 小时内)。
(2)要非常细心地操作,保证最初加入的原料气是很少的。
转化催化剂还原阶段蒸汽流量为设计量的30%以上。
开始蒸汽与碳的比率约为15:1,1 小时内将原料气流量逐渐增加,控制蒸汽与碳的比率为5〜7: 1。
与此同时
应注意增加烧咀气量及增点烧咀,使反应管出口温度逐渐增加到接近操作温
度。
(3)还原过程控制H2O/C 5〜7。
在还原进行6小时后根据转化气出口气组分变化及炉管管壁温度变化情况适当增加原料气流量为40%左右(应保证水碳比不失调)。
(4)在转化催化剂还原的同时强吸热的转化反应也在进行,与此相应转化管沿管长方向管壁温度分布将发生变化。
所以在催化剂还原阶段应当密切观察以上变化情况,用以判断还原的进程。
当转化管外壁温度趋于正常的温度分布之后才能认为还原操作已经完成。
(5)还原过程应避免在高水蒸汽用量条件下停留时间太长。
四、转化催化剂的放硫
为彻底脱除转化催化剂内所含的微量硫,在还原过程中应随时检查转化催化剂的放硫情况。
只有催化剂中硫化物等毒物脱净后,它才能表现出高活性,才能认为催化剂还原阶段已结束。
转化炉出口气体中的硫含量(需同时分析进出口气体组份中的硫含量)连续三次以上测定值小于0.5ppm,再稳定2小时,则放硫阶段结束。
五、二段转化催化剂的还原通常二段转化催化剂是与一段转化催化剂同时升温还
原,无需专门进
行。
一段转化炉升温时,二段转化炉也同时被加热。
考虑二段炉耐火砖内衬的膨胀,升温速度不能过快。
在二段炉首次加热时,常温〜300C,控制升温速度20C/hr。
300〜700E,控制升温速度50C/hr左右。
当一段炉催化剂还原完毕,入一段炉的原料气量增为设计流量的50%,HO/C调整为5: 1左右,二段炉出口温度约为700C, —段炉出口气体组份无异常时,可往二段炉加空气。
加入空气的速度视二段出口温度升高否及二段出口气体组份中CH4含量减小的程度而定。
控制升温速度不大于80C /hr。