【文章內(nèi)容簡介】 動(dòng)排出，煙囪越高，爐膛的抽力越大，進(jìn)入輻射室風(fēng)量越大，為了控制適當(dāng)抽力，在煙囪內(nèi)需加一塊可調(diào)的擋板，以保持爐膛適當(dāng)?shù)呢?fù)壓，通常為 30～ 50Pa 為宜。 加熱爐的熱效率：加熱爐爐管內(nèi)物料所吸收的熱量占燃料燃燒所發(fā)出的熱量及其它供熱之和的百分?jǐn)?shù)即為加熱爐的熱效率。 爐效率隨煙氣排出溫度，過?？諝庀禂?shù)，爐體保溫情況及燃料燃燒完全程度而不同，變化范圍很大。 在無外界熱源預(yù)熱燃燒用空氣時(shí)，加熱爐熱效率 η 通?？砂匆韵聝煞N方法進(jìn)行簡化估算： （ 1）根據(jù)爐管內(nèi)物料吸熱量和燃料用量用下式計(jì)算（正平衡計(jì)算）： η = )lQBQ ?（有 式中 η――― 加熱爐熱效率 % Q 有 ―― 全爐物料吸熱料即全爐有效熱負(fù)荷 MJ/H B――― 燃料用料 Kg/h (2)根據(jù)煙囪排煙溫度 Ts，及熱剩空氣系數(shù) a 值，由下式進(jìn)行近似計(jì)算（反平衡計(jì)算）： η = 1{q+(24)%} 式中 q―― 與排煙溫度及過?？諝庀禂?shù) A 有關(guān)的常數(shù)，可用有關(guān)圖查出。 如何提高加熱爐的熱效率： 1 降低排煙溫度 （ 1） 設(shè) 置余熱回收系統(tǒng)，使出煙氣中的熱量通過余熱回收系統(tǒng)得到重新利用 。 （ 2）設(shè)置吹灰器：爐管表面積垢會(huì)大大降低爐管的傳熱能力。 （ 3）對(duì)于液態(tài)物料，對(duì)流管采用翅片管或釘頭管可以大大增加對(duì)流管的傳熱面積，從而使排煙溫度明顯降低。 （ 4）精心操作，確保爐膛溫度均勻 ,防止局部過熱和管內(nèi)結(jié)焦 ,是保證爐管正常傳熱能力的必要條件。若管內(nèi)結(jié)焦，則傳人能力降低，爐膛溫度和排煙溫度將隨之升高。 2 降低加熱爐過?？諝庀禂?shù) （ 1）調(diào)節(jié)好 “ 三門一板 ” 。在保證完全燃燒的前提下盡量降低入爐空氣量。 （ 2）爐體不嚴(yán)，漏風(fēng)量多是造成過剩空氣系數(shù)大的主要原因之一。消除漏風(fēng)不但簡單易行，而且效果顯著。 （ 3）改進(jìn)燃燒器性能和選用高效燃燒器是降低過?？諝庀禂?shù)的重要措施。 3 利用高效燃燒器 4 減少爐壁散熱損失 5 改進(jìn)控制系統(tǒng) 6 加強(qiáng)管理，提高操作水平。 過?？諝庀禂?shù)：進(jìn)入爐膛的實(shí)際空氣量與理論空氣量之比。 過?？諝庀禂?shù)太小，燃燒不充分，熱分布惡化。過?？諝鉁囟忍髸?huì)降低火焰溫度，降低輻射熱的吸收率，結(jié)果將使?fàn)t效率降低。過?？諝庀禂?shù)每降低 10%，一般可使?fàn)t子熱效率提高 1%% 。目前，圓筒爐和立式爐輻射段過剩空氣系數(shù)約為 ,對(duì)流段過?？諝庀禂?shù)約為 。 如已知煙氣分析結(jié)果，可根據(jù)下列公式計(jì)算過?？諝庀禂?shù)： a = 22792121NO? 式中 a――― 過剩空氣系數(shù) N2――― 煙氣中氮?dú)獾捏w積百分比 O2――― 煙氣中氧氣的體積百分比 第三節(jié) 催化劑中毒 1. 催化劑的中毒 反應(yīng)氣體中的某些雜質(zhì)和催化劑反應(yīng)或覆蓋其表面，使催化劑的活性、選擇性降低的現(xiàn)象稱催化劑中毒。使催化劑中毒的雜質(zhì)，稱為該催化劑的毒物。 有的催化劑的活性中心吸附了毒物而活性下降，當(dāng)反應(yīng)氣體中毒物除去后，活性能恢復(fù)到中毒前的水平，這種中毒現(xiàn)象稱為暫時(shí)中毒或可逆中毒。反之，反應(yīng)氣體中毒物除去后，活性不能恢復(fù)，叫永久性中毒。例如， H2S 使中變催化劑中毒，碳氧 化物使氨合成催化劑中毒，都是暫時(shí)中毒或可逆中毒。硫化物使銅系低變催化劑中毒，生成的 CuS，是永久中毒或不可逆中毒。上述中毒均稱為化學(xué)中毒。 有些雜質(zhì)雖然不和催化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但卻會(huì)覆蓋在催化劑表面上，使反應(yīng)物分子不能和表面活性中心接觸，從而使活性降低，稱物理中毒。例如，蒸汽轉(zhuǎn)化過程中若由 Si（ OH） 4 蒸汽產(chǎn)生，到中變催化劑表面分解為 SiO2 薄膜。 2． 毒物種類 催化劑毒物按其化學(xué)物種來劃分，可分為三類： ①元素周期表中 VA族元素 (如 N、 P、 As、 Sb)和 VIA族元素 (如 0、 S、 Se、 Te)，這些非金屬化合物會(huì)擁有未共用的電子對(duì)，可以通過它們的 s軌道于催化劑的金屬相互作用于 d軌道結(jié)合成鍵，因此而使催化活性降低。這種相互作用取決于毒物的氧化態(tài)一即有多少電子對(duì)會(huì)成鍵，它們是否被配位體所屏蔽。例如，對(duì)硫元素物種而言，其毒性降低的順序?yàn)?H2S、 S03 S042，從其結(jié)構(gòu)看 H2S有兩對(duì)未共用電子對(duì)， SO32有一對(duì)未共用電子對(duì)；而 S042則沒有未共用電子對(duì)，屬于非毒性結(jié)構(gòu)。對(duì)于 N、 P、 As等元素液有類似的毒性結(jié)構(gòu)和非毒性結(jié)構(gòu)。由此，也給了我們一種啟示。即采用簡單的化學(xué)方法使某些物質(zhì)的有毒結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒 結(jié)構(gòu)。如用成鹽的方法將有毒的氨分子變成無毒的銨離子。采用現(xiàn)加氫再氧化的方法使有毒的噻吩變?yōu)闊o毒的環(huán)丁砜。 ② d電子層中至少含有 5個(gè)電子的金屬離子，如 Pb、 Hg、 Bi、 Sn、 Zn、 Cu、 Fe等的離子，其 d電子占據(jù)催化金屬 (如 h、 Pd)的 d軌道而于活性組分其作用，毒化了活性中心或者這些有毒金屬于催化劑金屬形成合金。這些有毒金屬往往來自于催化劑制備過程中載體所含的雜質(zhì)。而 d軌道全空或部分空的金屬離子則無毒性。如 Li+＼ Be2+＼ Na+＼ Mg2+＼ Al3+＼ K+＼ Ca2+等。 ③具有不飽和電子結(jié)構(gòu)的分子 (如 C0、 N0、 HCN、苯 )，它們會(huì)提供電子通過多重鍵與Ⅷ族金屬的 d電子軌道作用發(fā)生化學(xué)吸附而使催化劑中毒。如苯可使環(huán)己烯加氫的 Ni、Pt催化劑中毒；而乙炔、 C0可使乙烯加氫的 Ni催化劑中毒。 3． 制氫用催化劑的毒物 分析了制氫裝置中所用催化劑的毒物及危害性 所用催化劑 毒物及危售 有機(jī)硫加氫 轉(zhuǎn)化催化劑 (HDS) NH3：使催化劑暫時(shí)中毒。 NH3具有堿性而吸附在鈷鉬催化劑的酸性位上，影響了有機(jī)硫化物在這些活性位上的吸附，一般控制氣體中 NH3不得高于 100PPm。 As：屬永久性中茸 氧化鋅脫硫劑 Cl：和 ZnO生成 ZnCl2，其熔點(diǎn)僅 285℃，熔融后覆蓋在脫硫劑表面，阻止 H2S進(jìn)入其內(nèi)表面，使脫硫劑的硫容明顯下降。 烴類轉(zhuǎn)化催化劑 S： 主要毒物。使可逆的，它與催化劑中暴露的鎳原子發(fā)生化學(xué)吸附而破壞其催化作用。通常允許原料中硫含量為。 As：不可逆中毒，它還能被轉(zhuǎn)化爐管吸收，然后緩慢釋放出來，甚至對(duì)下一批裝填的新催化劑造成威脅。催化劑上的砷達(dá)到 50PPm活性就明顯下降，因此中毒后要更換催化劑。 Cl：可逆性中毒，但大量的氯帶入會(huì)與催化物質(zhì)形成低熔點(diǎn)或易揮發(fā)的表面化合物，使鎳催化 劑因燒結(jié)而破壞了結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致永久性失活。 Cu、 Pb：沉積在催化劑上，不易除去而降低其活性。 高溫變換催化劑 S、 P、 Si等：影響較少，原料氣中硫含量達(dá) ％時(shí)才使 Fe304轉(zhuǎn)變?yōu)?FeS，使活性略有下降。 低溫變換催化劑 S：與催化劑活性表面的銅晶粒發(fā)生化學(xué)吸附和反應(yīng)，而影響活性。 Cl：與催化劑中的 Cu、 ZnO組分生成了 Cu7C14(0H)10(H20)、ZnCl2 4Zn(OH)2等組成低熔點(diǎn)而有揮發(fā)性的表面化合物，使 ZnO失去了間隔體作用，銅微晶迅速長大，破壞了催化劑的結(jié)構(gòu)，使活性大大下降。生成氯 化物易溶于水，在濕氣條件下，氯化物會(huì)沿床層遷移，毒害更多的催化劑。當(dāng)催化劑中吸氯達(dá) ％時(shí)，自身活性下降 50％，含 ％氯的催化劑會(huì)完全喪失活性。 H NH3：可使催化劑中銅微晶生成銅氨絡(luò)合物，使催化劑中毒于侵蝕。 4. 轉(zhuǎn)化催化劑常見事故及處理 氣態(tài)烴轉(zhuǎn)化過程中常見的事故由析炭、中毒、超溫、阻力增加、殘余甲烷含量上升等，其反應(yīng)原理、因果關(guān)系等。這里，將轉(zhuǎn)化過程中常見事故的主要現(xiàn)象、原因、處理方法及預(yù)后效果等列于表。 轉(zhuǎn)化系統(tǒng)常見故障及處理表 序號(hào) 故障及事故 現(xiàn)象 主要原因 處理辦法 效果 1 熱 斑 轉(zhuǎn)化管外壁出現(xiàn)溫度不均勻花斑狀 （ 1）催化劑裝填不好有架空處 停車時(shí)小心震蕩爐管，消除 架橋處 可減輕或消失 （ 2）催化劑中毒導(dǎo)致活性下降，局部析炭 改善原料氣脫硫效果 可基本恢復(fù)，但對(duì)催化劑壽命有影響 （ 3）催化劑活性開始下降導(dǎo)致局部析炭 調(diào)節(jié)工藝參數(shù) 可基本恢復(fù) 2 熱帶 轉(zhuǎn)化管一定區(qū)段（一般為三米區(qū)內(nèi)）上出現(xiàn)管壁溫度高的現(xiàn)象 （ 1）催化劑中毒導(dǎo)致活性下降并在局部區(qū)段析炭 改善原料氣脫硫效果并稍提高水碳比運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間 可逐漸恢復(fù)正常 （ 2）催化劑（特別是進(jìn)口段）還原不徹底（ 開車或停車后再開車）使得未達(dá)到較好的活性，導(dǎo)致局部區(qū)段析炭 增加進(jìn)口原料氣氫的添加量，稍微提高溫度并降低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，以達(dá)到還原目的 可逐漸恢復(fù)正常 （ 3）原料氣中重?zé)N含量增高未及時(shí)調(diào)節(jié)水碳比，再低水碳比下運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致析炭 增加水蒸氣用量，達(dá)到正常水碳比 可逐漸恢復(fù)正常 （ 4）催化劑老化，活性下降，導(dǎo)致三米區(qū)析炭 降低負(fù)荷或增大水碳比 可逐漸恢復(fù)正常 （ 5）未還原徹底或停車鈍化再開車時(shí)還原不徹底 按徹底還原操作處理 可能改善或減輕 3 熱管 （ 1）轉(zhuǎn)化爐內(nèi)有的轉(zhuǎn)化管全部壁溫都明顯偏高 （ 2）轉(zhuǎn)化管阻力變化 （ 1）催化劑析炭破碎，阻力上升，使工藝氣體通過量少 增加水碳比 很難改善，計(jì)劃停車時(shí)應(yīng)更換催化劑 （ 2）催化劑析炭并結(jié)塊 增加水碳比 停車更換催化劑 （ 3）轉(zhuǎn)化管進(jìn)出口尾管或?qū)Э住⒑Y孔堵塞，限制氣體通過 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)無法處理，停車后消除堵塞物 停車處理后可恢復(fù)正常 4 析炭 （ 1）轉(zhuǎn)化爐內(nèi)大多數(shù)轉(zhuǎn)化管發(fā)生熱斑、熱帶及熱管 （ 2）轉(zhuǎn)化管阻力明顯增加 （ 1）水碳比低于允許值 增加水碳比 可逐漸恢復(fù)正常 （ 2）催化劑中毒，活性下降 改善原料氣脫硫效果 可逐漸恢復(fù)正常 （ 3）原料氣中重?zé)N含量增高未及時(shí)調(diào)節(jié)水碳比 原料氣處理，減少重?zé)N含量或增加水碳比 可逐漸恢復(fù)正常 （ 4）催化劑老化，活性下降 降低負(fù)荷或增大水碳比運(yùn) 轉(zhuǎn) 可暫時(shí)維持低負(fù)荷 正常運(yùn)轉(zhuǎn) （ 5）催化劑還原不好，或停車后再開車還原不好 重新還原操作析炭嚴(yán)重時(shí)應(yīng)專門進(jìn)行析炭操作 不一定有明顯效果燒碳對(duì)催化劑和爐管壽命均有明顯影響，一般都迫使提前更換催化劑 5 中毒 （ 1）管壁溫度升高時(shí)最初征兆，管出口轉(zhuǎn)化氣中甲烷含量上升 （ 2）爐管出現(xiàn)熱斑熱帶 （ 3）嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致析炭并阻力上升 原料氣或水蒸汽中硫等毒物含量增加并超過允許值 （二段爐空氣中硫等毒物含量也應(yīng)注意） 改善原料氣脫硫凈化效果，消除水蒸氣帶入毒物的來源，加大水碳比運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間 可逐漸恢復(fù)正常但不可能恢復(fù)到中毒前的水平，適當(dāng)時(shí)應(yīng)更換催化劑 第三章 裝置操作法 操 作 原 則 1．人身安全第一、設(shè)備安全第一、催化劑安全第一。 2．本裝置應(yīng)平穩(wěn)操作以方便下游裝置用氫。 3．關(guān)鍵操作點(diǎn)為：加氫反應(yīng)器床層最高溫度、脫硫反應(yīng)器入口溫度、轉(zhuǎn)化出口溫度、中變?nèi)肟跍囟燃按矊訙厣?PSA 入口溫度。 第一節(jié) 崗位職責(zé)范圍及操作原則 崗位職責(zé)范圍 根據(jù)制氫裝置具體情況，設(shè)崗位如下：班長崗位、內(nèi)操崗位、外操崗位。各崗位在裝置所處不同階段，職責(zé)不同。 一 . 班長職責(zé) 1．精通裝置各崗位操作，負(fù)責(zé)班內(nèi)的生產(chǎn)、安全，并能保質(zhì)，保量的完成公司各項(xiàng)任務(wù)。 2．除能指揮正常生產(chǎn)外，還能組織并指揮裝置的開、停工及事故處理。 3．負(fù)責(zé)提出對(duì)裝置運(yùn)行的合理化建議，并對(duì)當(dāng)班操作情況作詳細(xì)記錄。 二 . 內(nèi)操職責(zé) 1．內(nèi)操負(fù)責(zé)：加氫，脫硫，轉(zhuǎn)化中變， PSA 的開，停工，正常的操做，事故處理時(shí)的中控操作。應(yīng)明確整個(gè)裝置的核心所在是轉(zhuǎn)化爐， 并對(duì)轉(zhuǎn)化爐在不同階段的操作相應(yīng)調(diào)整。 2．內(nèi)操可在特殊情況下代理班長行使職權(quán)，有權(quán)指揮外操在不同情況下的具體操作。 3．開工階段，內(nèi)操負(fù)責(zé)開工方案的中控方面具體執(zhí)行，并協(xié)調(diào)外操對(duì)每步驟的執(zhí)行。 4．內(nèi)操的正常巡檢： （ 1）裝置運(yùn)行期間，內(nèi)操負(fù)責(zé)監(jiān)視 R102/1 出口硫含量小于 ，若參數(shù)超標(biāo)可聯(lián)系外操切換反應(yīng)器。 （ 2）內(nèi)操負(fù)責(zé)不同負(fù)荷下對(duì)應(yīng)的爐溫。任何時(shí)候轉(zhuǎn)化爐出口溫度不應(yīng) 840℃，嚴(yán)格控制入爐水碳比在 ，爐膛壓力在－ 50Pa；爐出口甲烷含量 6%（ V）；煙道出口氧含量約 5%（ V）， 調(diào)節(jié)燃燒空氣壓力在 500Pa。 （ 3）內(nèi)操負(fù)責(zé)分析入爐水碳比波動(dòng)的原因。視爐出口甲烷含量可調(diào)整配蒸汽量和提高爐溫。 （ 4）負(fù)責(zé)中變?nèi)肟跍囟日{(diào)節(jié)，確保中變出口 CO 在 3%。 5．非正常情況下的操作： （ 1） 如裝置需緊急停車，嚴(yán)格遵守緊急停車程序，見《應(yīng)急救援預(yù)案》。 （ 2） 若遇 PSA 五塔切四塔離線運(yùn)行，轉(zhuǎn)化內(nèi)操應(yīng)在 FV301 有調(diào)節(jié)余地的情況下，盡可能多補(bǔ)給燃料系統(tǒng)瓦斯，以保證爐溫的穩(wěn)定。 注：以上調(diào)整期間可參照轉(zhuǎn)化出口甲烷含量進(jìn)行，爐溫滯后嚴(yán)重可暫不強(qiáng)求其穩(wěn)定。 三 . 外操職責(zé)： 1．為適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)需要，要求每個(gè) 外操適應(yīng)系統(tǒng)操作，即一個(gè)外操即能司水、司泵、司機(jī)、又能司爐。做到一崗多兼。 2．轉(zhuǎn)化爐操作法：