全低变催化剂失活原因分析及对策

姚鹏飞

(河南理工大学河南焦作454150)

山西晋丰煤化工有限责任公司现拥有2套“18·30”尿素生产装置(以下简称A和B装置)，其中A装置处理气量约为95 000 m3/h(标态)，B装置处理气量约为105 000 m3/h(标态)，2套装置的变换系统均采用2.0 MPa无饱和塔全低变工艺。B装置中的变换催化剂在运行近5年后，于2013年7月全部更换。B装置装填新催化剂后，开车仅几个月，其变换炉一段催化剂的活性便急剧下降，提高变换炉一段进口气体温度后，催化剂床层温度仍提不起来，最后只能靠电炉维持变换炉一段进口气体温度。

1变换系统主要设备参数

变换系统主要设备参数见表1。

表1变换系统主要设备参数

设备 设备参数丝网除油器Φ2200mm×5448mm,内装不锈钢丝网除沫器2层净化炉Φ3200mm×7160mm,内装除油剂18.5m3预变增湿炉 Φ3600mm×22308mm,分3段,一段上部装保护剂6.35m3,下部装抗毒剂9.07m3,二段装不锈钢环6.35m3,三段装不锈钢环5.99m3变换炉 Φ4000mm×25556mm,分3段,一段装低变催化剂23.64m3,二段装低变催化剂30.10m3,三段分2层,一层上部装抗毒剂3.22m3、下部装低变催化剂21.50m3,二层装低变催化剂29.55m3蒸汽分离器Φ1400mm×5193mm,内装不锈钢环1.8m3

2运行中出现的问题

B装置变换催化剂于2013年7月全部更换，开车运行几个月后，变换炉一段催化剂的活性急剧下降，热点温度下移至出口气相，提高变换炉一段进口气体温度后，催化剂床层温度仍提不起来，主要负荷集中在变换炉二段和三段。运行了一段时间后，变换炉二段催化剂活性也开始下降。为了防止催化剂跨温，只能靠电炉维持变换炉一段进口气体温度。……