中壓變換升溫還原總結

張 峰，李媛媛

(河南心連心化肥有限公司，河南新鄉 453731)

河南心連心化肥有限公司(以下簡稱心連心化肥)化肥生產流程主要采用的是聯醇生產技術[1]，使用中壓變換系統，生產運行壓力為2.0 MPa。此次利用中修停車機會對變換催化劑進行了更換，自2017年5月31日開始升溫至2017年6月4日降溫置換，一段、二段、三段溫度均達到要求，標志著變換催化劑整體硫化工作結束，6月5日并入系統開始正常生產。

1 工藝流程

變換爐催化劑裝填量：一段裝填抗毒劑20 m3，催化劑30 m3；二段裝填催化劑32 m3；三段裝填催化劑47 m3。本次變換催化劑采用循環升溫硫化法，硫化與強化全部采用串聯模式。降溫置換合格后并入系統前使用2#變換氣充壓與提溫。循環升溫硫化路線：4#低壓機來的合格的半水煤氣→1#變換硫化進氣→硫化回氣回4#低壓機[2-3]。

2 硫化機理

變換系統采用B303Q型催化劑，其中活性成分主要為氧化鈷、三氧化鉬，使用前須將其轉化為硫化態才具有活性。此次硫化過程采用外加硫化劑(CS2)方法進行，其反應方程式為：

CS2+4H2=2H2S+CH4-240 kJ/mol

MoO3+2H2S+H2=MoS2+3H2O-48.1 kJ/mol

CoO+H2S=CoS+H2O-13.6 kJ/mol

上述反應都是放熱反應，特別是CS2的氫解是很劇烈的放熱反應。

3 硫化過程

硫化過程分為升溫期、硫化期、強化期、降溫置換期等4個階段[4-5]。變換催化劑硫化方案執行情況見表1。

表1 變換催化劑硫化方案執行情況

3.1 升溫期

2017年5月31日，升溫期采用系統N2充壓置換，分析取樣O2體積分數為0%，壓力控制在0.113 MPa；15:40，投運電爐(要求在分析取樣O2體積分數<0.5%時，確認通過電爐的系統氣量控制在15 000～18 000 m3/h，方可啟動電加熱器升溫)；22:50，一段床層一點溫度升至120 ℃時，恒溫2 h至6月1日0:55，繼續投運電爐升溫至6月 1日9:28，經計算升溫速率平均為10 ℃/h。升溫期間每0.5 h進行排電爐、增濕器、水加、冷卻器導淋1次。

3.2 硫化期

2017年6月1日9:28，開始加入CS2，硫化期間CS2初期加入量為60～160 L/h，中期和后期加入量維持在160～180 L/h。……