以天然气为介质还原蒸汽转化催化剂

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由表２可以看出，转化催化剂已具有较好活性，天然气进入后，立即进行反应，而且，因为脱碳系统Ｏ和ＣＯ的切入，循环气中Ｃ２基本脱除。装置正常生产后，将使用氢气和天然气还原转化催化剂的转化气分析数据进行对比，结果见表３。
表３氢气和天然气还原转化催化剂的转化气分析数据对比Ｔａｂｌｅ３Ａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｆｏｒｒｅｄｕｃｔｉｏｎｕｓｉｎｇｈｙｄｒｏｇｅｎａｎｄｎａｔｕｒａｌｇａｓ（Ｈ）／％ φ ２氢气还原转化气样１转化气样２转化气样３转化气样４７５．４７７５．９７７７．９７７７．５１天然气还原７８．５６７８．９４７９．４５７８．９０（ＣＯ）／％ φ 氢气还原１０．１０１０．４７９．７７９．６２天然气还原７．６２８．１８９．３６９．３８（ＣＯ）／％ φ ２氢气还原１３．４６１３．５３１１．４０１１．９４天然气还原１３．００１１．６６１０．６０１１．１４（ＣＨ）／％ φ ４氢气还原０．９７１．７５０．８６０．９３天然气还原１．０２１．２２０．５９０．５８
收稿日期：２００９－０６－０５；修回日期：２０１０－０２－０１作者简介：李道斌，男，１９６５年生，工程师，荆门分公司生产处工作，从事化工三剂管理。通讯联系人：张利文，男，１９６５年生，工程师，从事制氢工作。
２０１０年第２期李道斌等：以天然气为介质还原蒸汽转化催化剂
４３－１＜１３０℃）或液态烃为原料，生产能力３ × １０ｍ ·ｈ，
１转化催化剂
转化催化剂使用Ｚ４１７／Ｚ４１８型催化剂组合，由山东齐鲁科力公司研制生产，其物化性能见表１。
表１Ｚ４１７／Ｚ４１８型催化剂的物化性能Ｔａｂｌｅ１ＰｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＺ４１７／Ｚ４１８ｓｔｅａｍｒｅｆｏｒｍｉｎｇｃａｔａｌｙｓｔｓ形状尺寸／ｍｍ颜色（氧化态）－１堆积密度／ｋｇ ·Ｌ破碎强度／Ｎｗ（ＮｉＯ）／％ｗ（ＫＯ）／％２ｗ（载体）／％Ｚ４１７Ｚ４１８四孔圆柱状四孔圆柱状１６× ４× （６～８）１６× ４× （１６～１６．５）灰黑色浅灰（绿）色１．０～１．２５０．９５～１．１５＞２００＞４００６．００．０ ≥１ ≥１６± １．０ — 复杂混合物铝酸钙
表２转化装置各部位气体分析数据Ｔａｂｌｅ２Ｇａｓａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏｃａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｒｅｆｏｒｍｉｎｇｓｙｓｔｅｍ（Ｈ）／％ φ （ＣＯ）／％ φ （ＣＨ）／％ φ （ＣＯ）／％ φ ２２４转化气中变气低变气粗氢气７８．３７９．７３８２．９３８９．６５７．４２０．８３０．０８０１２．５５１７．７２１０．１１０．２２１．７３１．７２０．７３０．２４
因属紧急停车，中变和低变进行保温保压，为减少开车循环过程转化炉出口温度对中变床层温度的３０℃ 以上冲击，要求中压蒸汽发生器出口温度达２时，将中变切入循环系统，同时，为了吸收天然气还原过程中产生的ＣＯ，将吸收塔也切入循环系统。２天然气中含有少量ＨＳ，使用天然气前，须将脱２硫反应器切入系统。装置紧急停车后，脱硫反应器含有大量焦化干气，为防止脱硫反应器内的焦化干气进入转化炉造成催化剂结炭，转化炉通入蒸汽后，将加氢及脱硫反应器切入循环系统，进行原料预热炉点火升温。转化催化剂床层下部温度达６５０℃ 时，天然气引入循环系统，对转化催化剂进行还原，控制天然气３－１配入量约３００ｍ ·ｈ，间断配入，循环气分析每小时１次，根据循环气中的氢含量调节天然气配入量，但转化炉入口甲烷含量保持＜１０％。随着天然气的不断裂解，循环气中的氢含量逐渐增加，转化床层温度达８００℃，恒温结束，循环气氢含量达６０％以上且转化炉出口循环气无明显氢
采用以氨基乙酸为活化剂的化学吸收法脱除ＣＯ２和甲烷化反应工艺，生产纯度为９５％以上的氢气供加氢装置使用。２００２年７月进行焦化干气制氢工艺改
３－１造，实现了以焦化干气为原料加工负荷４５２０ｍ ·ｈ，４３－１
１０ｍ ·ｈ。２００８年２月引入单台转化炉产氢２× 天然气为制氢原料，现装置使用原料气为焦化干气、天然气、轻油及重整拔头油。２００８年７月，因转化炉管法兰泄漏，制氢装置紧急停车，只通入蒸汽吹扫（１０～１５）ｍｉｎ。在开工生产过程中，直接使用天然气还原转化催化剂。
李道斌，张利文
（中国石化荆门分公司，湖北荆门４４８００２）摘要：介绍了在中国石化荆门分公司制氢装置采用天然气还原Ｚ４１７／Ｚ４１８型转化催化剂工业应用的成功经验，并对使用天然气作为还原介质的操作要点进行说明。结果表明，使用天然气作为还４１７／Ｚ４１８型转化催化剂介质，必须在建立系统循环的基础上进行，通过系统循环，保证转化催原Ｚ化剂还原所需要的氢气，使转化催化剂得到完全还原。关键词：石油化学工程；天然气；催化剂还原；蒸汽转化催化剂ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８１１４３．２０１０．０２．０１０中图分类号：ＴＱ４２６．９５；ＴＥ６２４．４文献标识码：Ａ文章编号：１００８１１４３（２０１０）０２００４２０３
Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｓｔｅａｍｒｅｆｏｒｍｉｎｇｃａｔａｌｙｓｔｂｙｎａｔｕｒａｌｇａｓ
ＬＩＤａｏｂｉｎ，ＺＨＡＮＧＬｉｗｅｎ
（ＳｉｎｏｐｅｃＪｉｎｇｍｅｎＣｏｍｐａｎｙ，Ｊｉｎｇｍｅｎ４４８００２，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｏｆＳｉｎｏｐｅｃＪｉｎｇｍｅｎＣｏｍｐａｎｙｉｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｓｔｅａｍｒｅｆｏｒｍｉｎｇｃａｔａｌｙｓｔｕｓｉｎｇｎａｔｕｒａｌｇａｓａｓｔｈｅｒｅｄｕｃｉｎｇｍｅｄｉｕｍａｔａｈｙｄｒｏｇｅｎｐｌａｎｔａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｔｉｐｓｗｅｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．ＴｈｅｋｅｙｔｏｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆＺ４１７／Ｚ４１８ｒｅｆｏｒｍｉｎｇｃａｔａｌｙｓｔｗａｓａｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｗｈｉｃｈｅｎｓｕｒｅｄａｎａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｈｙｄｒｏｇｅｎｃｏｎｔｅｎｔｒｅｑｕｉｒｅｄｂｙｔｈｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｎａｔｕｒａｌｇａｓ；ｃａｔａｌｙｓｔｒｅｄｕｃｔｉｏｎ；ｓｔｅａｍｒｅｆｏｒｍｉｎｇｃａｔａｌｙｓｔｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８１１４３．２０１０．０２．０１０ＣＬＣｎｕｍｂｅｒ：ＴＱ４２６．９５；ＴＥ６２４．４Ｄｏｃｕｍｅｎｔｃｏｄｅ：ＡＡｒｔｉｃｌｅＩＤ：１００８１１４３（２０１０）０２００４２０３中国石化荆门分公司制氢装置１９７２年建成，１９７４年５月开工生产。装置初设计以常压直馏汽油（干点
将系统３．５ＭＰａ蒸汽引入装置排水，转化床层低点温度达２５０℃ 和高点３５０℃ 时，引蒸汽进入转
－１化炉，进炉蒸汽流量控制在（４～５）ｔ ·ｈ。
耗时，转化催化剂还原结束。转化催化剂还原合格后，逐步提高工业氢出装置压力至正常操作压力，生产的气体放空。提高转化炉进口原料量，切入低变和甲烷化，工业气合格后，开启工业气出装置阀门，对外供氢。转化催化剂还原完毕，转化装置各部位气体分。析数据见表２
４３百度文库
２天然气还原转化催化剂
转化炉操作条件：转化炉入口温度（４８０～５００）℃，出口温度（７８０～８００）℃，水碳比４～５，转化炉出口气体残余甲烷＜３．５％。催化剂装填量：炉管内上段装填Ｚ４１７型和下段
Ｚ４１８型催化剂装填高度比为１ ∶ １，每炉装填Ｚ４１７型催化剂６ｔ，Ｚ４１８型催化剂５．６ｔ。转化系统气密置换合格后，按如下流程建立氮气循环，开启锅炉给水泵向中压蒸汽发生器汽包进水，建立汽包液位８０％，开启锅炉强制循环泵建立炉水循环。
２０１０年２月工业催化Ｆｅｂ．２０１０第１８卷第２期ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬＣＡＴＡＬＹＳＩＳＶｏｌ．１８Ｎｏ．２
石油化工与催化
以天然气为介质还原蒸汽转化催化剂
４４工业催化２０１０年第２期从表３可以看出，使用氢气和天然气作还原介质，还原转化催化剂效果相同，转化催化剂均具有良好活性。原介质，是在装置紧急停车时实施，紧急停车过程中，转化催化剂在停止进料后，只通入蒸汽吹扫（１０～）ｍｉｎ，催化剂活性并没有完全被钝化，还存在部１５分活性，天然气进入转化炉后，即产生裂解，使循环气中的氢浓度增加，促进转化催化剂还原。（３）在转化炉配入少量蒸汽前提下，天然气可作为Ｚ４１７／Ｚ４１８型转化催化剂还原介质，还原效果同使用氢气还原完全相同，不会造成转化催化剂结炭，也不会影响转化催化剂活性。