预转化炉催化剂失活后工艺气的分析检测.pdf

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1、第４０卷第１期化工设计通讯２０１４年２月ChemicalEngineeringDesignCommunications·７１·预转化炉催化剂失活后工艺气的分析检测章小龙（中海石油化学股份有限公司，海南东方５７２６００）摘要：随着预转化炉催化剂逐渐失活，预转化炉出口的工艺气组分含量会发生变化，而现有的分析方法不能满足检测的需要。从理论上判定可能存在的组分，重新设计分析方法，由此满足了检测的需要。关键词：预转化炉；催化剂；失活；工艺气分析＋中图分类号：TQ２２３畅１２１文献标志码：B文章编号：１００３‐６４９０（２０１

2、４）０１‐００７１‐０４AnalysisandDetectoftheProcessGaswhenCatalystDeactivatinginNGPre‐ReformerZHANGXiaolong‐(ChinaBlueChemicalCo.,Ltd.,DongfangHainan５７２６００,China)Abstract:ThecompositionofprocessgasfromNGpre‐reformeroutletwillbechangingwiththecatalystdeactivatinggraduall

3、yinthepre‐reformer,buttheexistinganalysismethodcannotmeetthedetectionneeds畅Determinesomepossiblecompositiontheoreticallyandre‐designtheanalysismethod畅Thenewmethodisgood畅Keywords:pre‐reformer;catalyst;deactivation;processgasanalysis作温度超高，造成催化剂烧结，导致催化效率下0引言［１］降；

4、装置开停车过程吹扫不彻底等，都可能造中海化学８００kt／a甲醇装置，采用两段转化成催化剂工作效率下降。方式将天然气转化为合成气，其中CRG（预转化1预转化炉催化剂失活的判断炉D１０３）是低温转化工艺，脱硫后的原料天然气在绝热催化床层中与蒸汽发生反应，使天然气中从预转化炉工作原理可知，预转化为吸热反的重烃成分裂解成轻组分（主要是CH４）；同时应，温度升高会加速催化剂失活，一旦催化剂失生成部分H２、CO和CO２，反应方程式如下：活，预转化炉的吸热反应会减慢，吸热效果会降１低，而预转化炉温度会升高，从而加速预转化炉CnH

5、m＋nH２OnCO＋（n＋m）H２－Q１２催化剂的失活，这是一个恶性循环，此时分析数CH４＋H２OCO＋３H２－Q２据会出现拐点。CO＋H２OCO２＋H２＋Q３预转化炉出口的工艺气组分含量会随催化剂反应总体表现为吸热反应，所需热量由转化工作时间的延长而发生变化，通过对分析数据的炉对流段盘管加热器提供。天然气通过预转化，比较，能给催化剂失效程度的判断提供有效的数使送入转化炉的进料中含有很少的乙烷，确保转据，即为判断预转化炉催化剂是否失效的一种手化炉进料中的氢气含量足以使转化炉上部催化剂段。催化剂失活后，预转化炉分析数

6、据出现的变处于完全还原状态。化为，被转化组分乙烷、甲烷含量增加，由图正常情况下，预转化炉催化剂转化效果非常１、图２可以看出，乙烷含量由未检出至逐渐上好，出口工艺气中乙烷含量、氢含量在设计范围升，当催化剂完全失效时达到近１％；甲烷含量内。随着预转化炉催化剂使用时间的延长，脱硫由设计值４５％（体积含量；下同）逐渐上升到最槽痕量硫的积累，会造成催化剂中毒；催化剂工终的６０％，接近天然气中的含量。生成组分氢收稿日期：２０１３‐０６‐０８作者简介：章小龙（１９７３－），男，安徽无为人，工程师，中海石油化学股份有限公司分析化验

7、中心作业监督（技师）。·７２·化工设计通讯第４０卷气的含量减小，由设计值２３％逐渐下降到接近活的，不是立即失效，此过程据图中的拐点可辨４％（见图３）。别，从而为工艺人员操作提供依据。2预转化炉催化剂失活后工艺气分析预转化炉可以将高级烷烃转化为H２和CO２及CO，随着预转化炉催化剂的逐渐失活，工艺气组分发生的变化可以据分析数据判断，但是高级烷烃是否被完全转化，据现有的分析方法和预转化标气，都无法判定，分析手册没有提供预转化炉催化剂失活后的分析方法，因而需重新建立图１D１０３出口乙烷含量分析数据趋势图分析方法，以解决催

8、化剂失活后的分析问题。表１（分析手册）所给设计值没有给出水汽含量，所以组分含量总和不足１００％；在实际分析检测过程中，分析结果为除去水汽后的干气组分（其换算见表１）。表１D１０３出口工艺气组分含量设计值CH４／CO２／N２／H２／CO／C２H６／组分％％％％％１０－６湿气含量２０畅７４８畅７２４畅８４８畅５９０畅２６５０图２D１０３出口甲烷含量分析数据趋势图