中压变换升温还原总结
2018-05-23李媛媛
张 峰,李媛媛
(河南心连心化肥有限公司,河南新乡 453731)
河南心连心化肥有限公司(以下简称心连心化肥)化肥生产流程主要采用的是联醇生产技术[1],使用中压变换系统,生产运行压力为2.0 MPa。此次利用中修停车机会对变换催化剂进行了更换,自2017年5月31日开始升温至2017年6月4日降温置换,一段、二段、三段温度均达到要求,标志着变换催化剂整体硫化工作结束,6月5日并入系统开始正常生产。
1 工艺流程
变换炉催化剂装填量:一段装填抗毒剂20 m3,催化剂30 m3;二段装填催化剂32 m3;三段装填催化剂47 m3。本次变换催化剂采用循环升温硫化法,硫化与强化全部采用串联模式。降温置换合格后并入系统前使用2#变换气充压与提温。循环升温硫化路线:4#低压机来的合格的半水煤气→1#变换硫化进气→硫化回气回4#低压机[2-3]。
2 硫化机理
变换系统采用B303Q型催化剂,其中活性成分主要为氧化钴、三氧化钼,使用前须将其转化为硫化态才具有活性。此次硫化过程采用外加硫化剂(CS2)方法进行,其反应方程式为:
CS2+4H2=2H2S+CH4-240 kJ/mol
MoO3+2H2S+H2=MoS2+3H2O-48.1 kJ/mol
CoO+H2S=CoS+H2O-13.6 kJ/mol
上述反应都是放热反应,特别是CS2的氢解是很剧烈的放热反应。
3 硫化过程
硫化过程分为升温期、硫化期、强化期、降温置换期等4个阶段[4-5]。变换催化剂硫化方案执行情况见表1。

表1 变换催化剂硫化方案执行情况
3.1 升温期
2017年5月31日,升温期采用系统N2充压置换,分析取样O2体积分数为0%,压力控制在0.113 MPa;15:40,投运电炉(要求在分析取样O2体积分数<0.5%时,确认通过电炉的系统气量控制在15 000~18 000 m3/h,方可启动电加热器升温);22:50,一段床层一点温度升至120 ℃时,恒温2 h至6月1日0:55,继续投运电炉升温至6月 1日9:28,经计算升温速率平均为10 ℃/h。升温期间每0.5 h进行排电炉、增湿器、水加、冷却器导淋1次。
3.2 硫化期
2017年6月1日9:28,开始加入CS2,硫化期间CS2初期加入量为60~160 L/h,中期和后期加入量维持在160~180 L/h。……
