1. نظرة عامة

مع التحسين المستمر لتكنولوجيا تخليق الأمونيا في الصين ، أصبح تطبيق محفزات التحول في درجات الحرارة المنخفضة أكثر شمولا. يعتمد جهاز التحويل الخاص بالشركة على محفز تحول منخفض التغير للكبريت ومقاوم للكوبالت والموليبدينوم. نظرا لأن المكونات النشطة لمحفز إزاحة الكبريت ، الكوبالت والموليبدينوم ، مشتتة على الدعم المسامي في شكل أكسدة ، ويتم فلكنة المرحلة النشطة من المحفز ، فيجب أن تكون مبركنة قبل الاستخدام. تعتبر فلكنة المحفز خطوة أساسية في تطبيق محفز التحويل المقاوم للكبريت ، والذي يؤثر بشكل مباشر على نشاط التحول واستقرار المحفز ، كما يؤثر بشكل مباشر على حمل الإنتاج وجودة الغاز التخليقي واستهلاك البخار لقسم التحويل. في هذا البحث ، يتم تلخيص تصاعد درجة الحرارة وعملية الفلكنة للمحفزات منخفضة المتغيرات من خلال أخذ تصاعد درجة الحرارة والفلكنة للمحفز رباعي المراحل كمثال.

2. وصف تدفق العملية

في عملية التغيير المنخفض ، نظرا للكمية الكبيرة من ملء المحفز ، من أجل تقليل كمية التنفيس ، يعتمد الجهاز طريقة تقسية دوران الغاز. بعد خروج غاز العملية من القسم الرابع من فرن المحول ، يتم استبداله بواسطة مخرج غاز العملية للمبادل الحراري لغاز الغاز ومروحة الفلكنة ، ويتم استرداد حرارة الغاز ، ويتم تبريد المبرد إلى درجة الحرارة العادية ، ويتم فصل الماء السائل بواسطة فاصل 3 # ، ثم يدخل غاز المعالجة إلى مروحة الفلكنة للحفاظ على الضغط الإيجابي عند مدخل مروحة الفلكنة ، ويتم إرسال غاز المعالجة إلى المبادل الحراري لغاز الغاز بواسطة مروحة الفلكنة ، ثم يدخل الفرن الكهربائي للتدفئة ، وأخيرا يدخل القسم الرابع من فرن التحويل. نظرا لاستهلاك الهيدروجين أثناء عملية الفلكنة ، تتم إضافة كمية صغيرة من الغاز الطازج باستمرار عند مدخل مروحة الفلكنة. من أجل منع تراكم الغاز الخامل في الغاز المتداول ، يتم ضبط أنبوب تنفيس عند الفاصل 3 # لتنفيس كمية صغيرة من الغاز المتداول باستمرار للحفاظ على جزء الحجم H2 في الغاز المتداول عند أكثر من 25٪. يتم ربط CS2 من مخرج الفرن الكهربائي.

3. مبدأ وعملية الفلكنة درجة الحرارة

أولا ، مبدأ الفلكنة

يوجد العنصر النشط في المحفز في الحالة المؤكسدة ، وعند إنتاجه ، يجب تحويله إلى حالة الكبريتيد لإظهار النشاط العالي للمحفز. لتسريع عملية الفلكنة ، عادة ما يتم استخدام طريقة عامل الفلكنة الخارجي (CS2) ، ومعادلة التفاعل هي:

CS2 + 4H2 2H2S + CH4 ―246KJ / mo (تفاعل تحلل الهيدروجين)

MoO3 +2H2S +H2MoS2 +3H2O ―48.1 كيلو جول/مول

CoO + H2S COS + H2O ―13.4 كيلو جول / مول

هذه التفاعلات هي تفاعلات طاردة للحرارة ، خاصة أن تحلل الهيدروجين في CS2 هو تفاعل طارد للحرارة عنيف للغاية.

ثانيا ، عملية الفلكنة درجة الحرارة

1. مرحلة التسخين:

يتم الاحتفاظ بمدخل ومخرج صمام الفلكنة رباعي المراحل مفتوحا بالكامل ، ويتم زيادة كمية الغاز المتداول ويتم التحكم في درجة حرارة مخرج الفرن الكهربائي بشكل صارم ، ويتم إزالة الماء المادي للمحفز عند درجة حرارة منخفضة ، عندما تكون درجة حرارة الطبقة السفلية من المحفز لا تزال أقل من 120 °C ، يجب التحكم في درجة حرارة مخرج الفرن الكهربائي بحيث لا تتجاوز 150 °C ؛ بعد أن تصل درجة حرارة الطبقة السفلى من المحفز إلى 120 °C ، تكون درجة الحرارة ثابتة لمدة 4 ساعات ، من أجل منع الجفاف المفرط والتسخين غير النظيف لجعل تكتل المحفز ، ويتم إزالة الماء المادي بالكامل ثم تسخينه ، يتم رفع درجة الحرارة إلى 220 °C ، ثم تكون درجة الحرارة ثابتة لمدة ساعتين.

2 ، كبريتيد الأولي:

خلال فترة درجة الحرارة الثابتة ، يقوم النظام بتجديد H2 ، وبعد ساعتين من درجة حرارة ثابتة عند 220 درجة مئوية ، تبدأ المرحلة الرابعة في دخول الكبريت. التحكم في كمية إضافة CS2 20 ~ 40L / h ، يتم زيادة حجم الهواء قدر الإمكان ، الفرن الكهربائي لا يزيد التيار عند الكبريت ، سرعة تسخين التحكم حوالي 20 °C / h ، يتم رفع درجة حرارة المحفز من 220 إلى 300 °C ، ودرجة الحرارة ثابتة لمدة ساعتين. بعد أن يبدأ المحفز في الفلكنة ، من أجل ضمان أن محتوى H2 من الغاز في فرن المحول أكبر من 25٪ ، يجب تنفيس كمية صغيرة من الهواء قبل مدخل مروحة الدوران المرتجعة ، ويجب تجديد كمية معينة من الغاز النقي. مع زيادة كمية CS2 ، يجب أن تزيد كمية التنفيس وفقا لذلك. خلال الفترة ، تم تحليل تركيز مدخل ومخرج H2S ومخرج H2 للسرير (كل نصف ساعة حسب الاقتضاء) لضمان تركيز المخرج H2. نظرا لأن حرارة التحلل المائي ل CS2 كبيرة جدا ، والمحفز الجديد حساس للغاية في المرحلة المبكرة من الفلكنة ، من أجل منع عملية الفلكنة للمحفز من أن تكون سريعة جدا وارتفاع درجة حرارة الفرن ، يجب توخي الحذر في المرحلة المبكرة من الفلكنة ، ويجب ألا تكون كمية CS2 أكثر من اللازم. يتم التحكم في كمية CS2 المضافة عند 40 ~ 60 لتر / ساعة ، إذا ارتفعت درجة حرارة الفرن ، فيجب تقليل CS2 بسرعة أو حتى إيقافه ، وتقليل تيار الفرن الكهربائي وإضافة حجم الغلاف الجوي لتفريغ الحرارة من الفرن.

3. الفلكنة المرحلة الرئيسية:

استمر في تقسية المراحل الأربع ، وأضف CS2 إلى 40 ~ 120 لترا / ساعة ، وتحكم في معدل التسخين بحوالي 20 °C / ساعة ، وارفع درجة حرارة المحفز إلى حوالي 400 °C ، وحافظ على درجة الحرارة ثابتة لمدة 4 ساعات. تم تحليل تركيز H2S و H2 عند مخرج السرير خلال الفترة (كل نصف ساعة ، حسب الاقتضاء).

6. فترة التقوية:

بعد ارتفاع درجة حرارة المحفز إلى 400 °C والحفاظ على درجة الحرارة ثابتة لمدة 4 ساعات ، استمر في زيادة الفرن الكهربائي أو أغلق مخرج المروحة بشكل صحيح لرفع درجة الحرارة ، والتحكم في سرعة التسخين حوالي 20 °C / ساعة ، ورفع درجة الحرارة بين 420 ~ 450 ، والاحتفاظ بها لمدة 2 ~ 4 ساعات. إذا لم ترتفع درجة الحرارة ، يمكن إضافة CS2 بشكل مناسب ، ويمكن استخدام حرارة تحلل الهيدروجين ل CS2 لرفع درجة الحرارة. كان محتوى H2S لمراحل التصدير الأربع حوالي 10 جم / م 3 لثلاث مرات متتالية ، ويمكن اعتبار الفلكنة قد انتهت.

7. استبدال التبريد:

أوقف الفرن الكهربائي ، إذا كانت العمليات الأمامية والخلفية تفي بسرعة بشروط بدء التشغيل ، فاستمر في فتح المروحة لتدوير التبريد ، وفتح صمام التهوية لتفريغ الكبريت ، والتحكم في سرعة التبريد حوالي 50 °C / h ، وتقليل درجة حرارة السرير المكون من أربعة أقسام إلى حوالي 270 °C ، والتي تستغرق حوالي 4 ساعات. إذا لم يكن كذلك ، أوقف المروحة للحفاظ على دفء الفرن.

تستغرق العملية برمتها حوالي 35 ~ 46 ساعة.

4. ملخص ارتفاع درجة الحرارة الفلكنة

1. الالتزام بمبدأ "رفع الكبريت دون رفع درجة الحرارة ، ورفع درجة الحرارة دون رفع الكبريت" ، ومنع ارتفاع درجة الحرارة بشكل خطير للمحفز ، والتحكم الصارم في درجة حرارة البقعة الساخنة لسرير المحفز بحيث لا تتجاوز 450 °C ؛ إذا زادت درجة حرارة السرير بسرعة كبيرة وتجاوزت 450 درجة مئوية ، فتوقف فورا عن إضافة CS2 لتقليل درجة حرارة مدخل السرير وزيادة معدل تدفق الغاز ليبرد بسرعة.

2. يجب أن تكون كمية مكملات CS2 بطيئة ومستقرة ويجب أن تكون مسؤولية شخص خاص لمنع CS2 المفرط ، ومن المناسب تصدير H2S لا يزيد عن 15 جم / سم 3. نظرا لأن CS2 يمكن أن يحدث فقط تفاعل تحلل الهيدروجين فوق 200 °C ، إذا كان CS2 مفرطا ، أو لا يمكن هدرجته وتكثيفه وامتصاصه بالكامل في النظام ، المتراكم في المحفز ، بمجرد ارتفاع درجة حرارة القاع ، تتسبب كمية كبيرة من تحلل الهيدروجين CS2 في ارتفاع درجة حرارة القاع وتتسبب في ارتفاع درجة حرارة المحفز أو حتى حرق المحفز.

3. بعد نهاية الفلكنة ، لا يزال من الضروري إضافة كمية مناسبة من CS2 لتقليل درجة حرارة فرن المحول إلى 300 °C والتوقف عن إضافة CS2. من أجل منع تفاعل اختزال الهيدروجين للمحفز عندما تكون درجة الحرارة مرتفعة للغاية ، يؤثر تكوين عنصر الكوبالت والموليبدينوم على نشاط المحفز.

4. أثناء عملية الفلكنة ، يمنع منعا باتا إدخال الماء إلى الفرن ، كما يجب أن يمنع دليل مدخل السخان الكهربائي ذو التفريغ المستمر CS2 بشكل صارم CS2 في خزان CS2 من الاستمرار في الفلكنة من وقت لآخر ، وحقن الماء عن طريق الخطأ في الفرن ، مما يؤدي إلى محفز مضاد للكبريت.

5. يجب أن تتم زيادة طاقة السخان الكهربائي ببطء ، ويجب ألا يتجاوز نطاق ضبط الجهد 50 فولت في كل مرة.

6. لا يمكن تشغيل السخان الكهربائي إلا بعد تشغيل المنفاخ ، ويجب أيضا إيقاف السخان الكهربائي فورا عند قطع الغاز.

7. اللهب المكشوف ممنوع منعا باتا في منطقة الفلكنة ، ويولي المشغل اهتماما خاصا للوقاية من الحرائق والوقاية من السموم ، ويقوم المجرب بتفكيك وتجميع اللوحة العمياء ، وفتحة التفتيش ، وعامل الفلكنة ويملأ يجب على الموظفين ارتداء قناع غاز.

8. يجب على جميع المشغلين تعزيز تفتيش الدوريات والاتصال ، والتعامل مع المواقف غير الطبيعية في الوقت المناسب. يتم تسجيل بيانات الفلكنة ارتفاع درجة الحرارة ورسمها كل نصف ساعة.

9. انتبه إلى ضغط النظام ، وتحكم في حجم سحب النظام باستخدام صمام تعبئة الضغط ، وتحكم في العادم باستخدام صمام تنفيس النظام ، وحافظ على ضغط مخرج المروحة أقل من 85 كيلو باسكال.

5. مقارنة قبل وبعد الفلكنة درجة الحرارة

قبل الإصلاح الشامل المكون من أربع مراحل ، يجب تحريك تفاعل التحول للأمام في المرحلتين الأولى والثانية من التفاعل للتأكد من أن ثاني أكسيد الكربون المخرج حوالي 0.68٪ ، وبعد استبدال المحفز الجديد ، يتم تقليل كمية بخار التغيير من 46 طن / ساعة إلى 30 طن / ساعة ، ويتم تقليل البخار / الكربون من 2.3 إلى 1.9. تظهر البيانات أن المحفز المكون من أربع مراحل يتمتع بنشاط واستقرار جيدين بعد التسخين والفلكنة ، ويوفر الكثير من البخار ويقلل من استهلاك الطاقة.