《精脱硫转化催化剂升温还原方案及操作规程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《精脱硫转化催化剂升温还原方案及操作规程（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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、精脱硫原理通过铁钥触媒及镍钥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
2、 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W0.1ppm。（1）加氢反应RSH+H2=RH+H2S+Q； RSR+H2=RH+RH+H2S+Q；C H S+4H=C H +H S+Q； CS+4H =CH+2H S+Q；4 424 1022242COS+H=CO+HS+Q； CH+H=CH+Q；2224226 9生产中铁钥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）2 H2+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
3、反应均为放热反应，在操作中应控制好触媒层温度。铁钥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）脱硫反应铁锰脱硫剂对H2S的吸收反应：FeS+H2S=FeS2+H2； MnO+H2S=MnS+H2O； MnS+H2S = MnS2+H2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。转化反应：CH4+H2O = CO+3H2-QCO+H2O = CO2+H2+QCH4 = C+2d Q二、流程1、精脱硫转化系统流程叙述自焦炉气压缩机（C201）的
4、焦炉气含H2SW20mg/Nm3，有机硫250mg/Nm3，其压力为2.5MPa,温度100110C。焦炉气 通过两台并联的脱油剂槽（D106a、b）脱除焦炉气中的油水之后进入冷热交换器（E104），被来自铁锰脱硫槽D103a、D103b的一 级脱硫气第一次加热；然后进入原料气第一预热器（E101）被来自转化气废热锅炉（E105）的转化气第二次加热；再经原料气 第二预热器（E102）被来自气气换热器（E103）的转化气第三次加热；最后进入加热炉B101被第四次加热。四次加热后焦炉 气温度升至320C，进入两台并联的铁钥预加氢槽（D101a、D101b）再进入一台铁钥加氢槽（D102）。在铁钥触
5、媒的作用下， 焦炉气中绝大部分有机硫加氢转化成无机硫H2S，不饱和烃加氢转化为饱和烃。由铁钥加氢槽出来的焦炉气，进入两台可并可 串的铁锰脱硫槽（D103a、D103b），焦炉气中的大部分H2S被脱除（此焦炉气称为一级脱硫气）。一级脱硫气经冷热交换器（E104） 与原料气换热，温度降至360C之后进入镍钥加氢槽（D104），在镍钥催化剂的作用下，焦炉气中剩余的少量有机硫进一步加 氢转化成无机硫，之后进入两台可串可并的氧化锌脱硫槽（D105）。最终焦炉气中的总硫含量降至0.1PPm以下（此焦炉气称为 二级脱硫气，或净化气）。净化气送往转化工序。来自脱硫系统装置的净化气，配入中压蒸汽混合后进入气-气
6、换热器E103被转化气加热后，进入开工加热炉B101b升温， 温度至到500C，进入换热式转化炉H101管程在催化剂作用下CH4进行初步转化，然后进入二段转化炉B102内，与开工加热 炉B101b来的热氧气混合燃烧，为二段炉转化反应提供热量，二段炉出口转化气CH4W0.1%，温度900C，进入H101壳程， 为H101管程内初步转化反应提供热量。从H101壳程出来的气体，温度为600-700C，依次进入多个换热器，预热原料气、精馏液及副产中压蒸汽回收转化气热量， 进换热器的次序为：气-气换热器E103、原料气第二预热器E102、转化废锅E105、原料气第一预热器E101、第一锅炉给水预热器E1
7、06、第一分离器F102及精馏主塔再沸器E405、预塔再沸器E404、脱盐水预热器E107及转化气水冷器E108,再进入 第四分离器F105，分离冷凝液后，转化气去循环压缩机供合成甲醇用。2、精脱硫转化方块流程D106a_*AE104壳程E101壳程+E102壳程B101a盘管_fD101a*1D106bD101b焦炉气来自压缩D105aE104管程H101管程E103壳程* B101b 中间 *煤气盘管D103a*D103b*D104D105bH101壳程E103管程E102管程E105管程E101管程E106管程F102去压缩工序E107 管程卜 I E108 管程W F105 C30第二
8、节精脱硫系统催化剂的硫化与还原方案一、原理及目的1、加氢催化剂的硫化原理及目的加氢催化剂是指铁钥加氢催化剂与镍铝加氢催化剂。加氢催化剂在使用前必须对其进行硫化，也即使其在较高温度下与H2S 反应，催化剂则由氧化态变为硫化态，获得较高的活性。硫化剂为h2s。h2s来源于CS2+H2的反应或者高硫焦炉煤气。FeO+H2S = FeS+H2O+QMoO2+2H2S = MoS2+2H2O+QFe2O3+2H2S+H2 = 2FeS+3H2O+QNiO+H2S = NiS+H2O+Q转化为FeS、MoS2的硫化态催化剂对有机硫加氢具有催化作用。2、脱硫剂升温还原的原理及目的脱硫剂是指铁锰脱硫催化剂与氧
9、化锌脱硫催化剂。脱硫剂的升温还原指的是铁锰脱硫剂的升温还原，即将氧化态的铁锰与h2、CO反应，成为还原态的铁锰。还原态的铁锰 催化剂具有吸附H2S活性。还原剂为焦炉气中的h2、CO。铁锰催化剂还原反应：MnO2+H2=MnO+H2O+QMnO2+CO = MnO+CO2+Q3Fe O +H 2Fe O +H O+Q2 323 423Fe O +CO2Fe O +CO +Q23342氧化锌脱硫剂本身具有吸附H2S的活性，不需要进行还原操作。3、转化催化剂升温还原的原理及目的转化催化剂的主要成分为镍。厂家提供的催化剂为氧化态形式，使用前必须使其与h2、CO反应，将其还原成具有活性的 还原态形式，同
10、时脱除催化剂中少量的毒物（硫化物）。还原剂为SW0.1ppm的合格焦炉气（H2、CO）。还原反应如下：NiO+H2=Ni+H2O-QNiO+CO=Ni+CO2+Q3NiO+CH4=3Ni+CO+2H2O-Q转化催化剂还原需在650C以上进行。还原压力为0.52.0MPa，空速4060h-1，还原时间达规定温度后不小于8h，还原 初期要求水碳比57,随还原过程的进行和结束水碳比逐渐调至正常。二、脱硫转化系统升温（一）升温1、升温流程脱硫转化系统升温用N2作为载体。脱硫装置与转化炉串联进行升温。流程如下：空分来的低压N2经焦炉气压缩机C201压缩后，通过正路也即煤气管线依次进入油过滤器D106ab
11、、冷热交换器E104壳程、 原料气第一预热器E101壳程、第二预热器E102壳程及开工加热炉B101a盘管进行加热。B101a出来后的热N2,沿N2升温线进入并联的铁钥预加氢槽，然后依次串联进入铁钥加氢槽D102、并联的铁锰脱硫槽 D103ab、镍钥加氢槽D104及并联的氧化锌脱硫槽D105ab。从D105ab出来的N2沿主流程管线进入转化系统。N2首先进入E103壳程，再进入开工加热炉B101b中间盘管进行再加热， 再加热N2沿主流程依次进入一段转化炉H101管程、二段转化炉B102、一段转化炉H101壳程、气气换热器E103管程、原料 气第二预热器E102管程、废热锅炉E105管程、原料气
12、第一预热器E101管程、第一锅炉给水预热器E106管程、第一分离器 F102、脱盐水换热器E107管程、转化气水冷器E108管程、第四分离器F105，最后进入新鲜气入口缓冲罐F203。将F203来 的N2与空分来的中压N2引入联合压缩机C202，启动C202，将压缩后的N2 一部分与C201出口 N2混合补充进入D106ab，一 部分沿O2管线直接进入B101b上层、与下层盘管加热后进入B102，与循环N2混合，进入下一轮升温循环。升温方块流程图:BB1212与循环IN合并fBHHh第三组盘盘管B101h第一组盘管D106aD106aE104壳程F101壳程E102壳程D101aB101a盘管
13、D101bD102壳程口74H101_管管道B102两路N合并H101壳程E103管程E102管程11E105管程E101管程放空F106管程E1DE107管程E108管程F10SF203C202D106a2.升温开工加热炉点火开车依开车方案进行(见开工加热炉B101ab操作规程)。(1)B101a升温速率控制从C201来的N2温度约90100C，在B101a内被加热升温，升温速率控制在2050C/h。通过B101a第一组盘管后温度 计TI-126及第二组盘管后温度计TI-166观察温度；用HIC102a调节进B101a的燃料气量来控制升温速率。N2流量依空分送来的气量，通过精脱硫煤气调节阀F
14、RCA102控制稳定。B102升温速率控制经过加热升温脱硫催化剂后，温度降低的N2与联合压缩机送出的N2分别进入B101b内中间盘管及上、下盘管继续加热。 观察进入B102前后温度TI-116、TI-117及TI-112、TI-115,通过HIC102b调节进B101b燃料气量，控制其升温速率为2050CZho(3 )压力控制升温阶段系统压力可控制在0.30.5MPa。3、升温、恒温阶段，脱除催化剂的吸附水及结晶水(1) 空分N2量约30004000Nm3/h，通过煤气流量调节阀FRCA102控制稳定其流量；通过HIC101b调节燃气量，控制B101a 盘管出口气温度TI-166(TI-176
15、)首先加热催化剂床层温度50C,调节床层升温速率为2050CZh，对串联的脱硫转化系统进行 升温。(2) 当首先加热的D101ab床层温度升到120C时，打开D102升温线阀门，同时关小D101ab升温线阀，关闭D101ab出口 阀，打开放空阀控制压力为0.30.5MPa，120C恒温23小时。D102催化剂则成为首先加热对象。(3) 当D102床层温度达120C时，打开并联的D103ab升温线阀，同时关小D102升温线阀，关闭D102出口阀，打开其放 空阀控制压力为0.30.5MPa，120C恒温23小时。并联的D103ab催化剂则成为首先加热对象。(4) 当D103ab温度达120C时，打开D104升温线阀，同时关小并联的D103ab升温线阀。关闭D103
