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本文由 马后炮化工论坛 转载自互联网
温度指示对甲醇催化剂使用的影响
王路芳，杨翠敬(石家庄滹沱河化肥有限责任公司，河北 石家庄 050041) 2008-09-26
石家庄滹沱河化肥有限责任公司甲醇为联醇生产，甲醇是双塔串联运行。甲醇系统自2000年改造合成塔内件后，生产运行平稳，催化剂使用寿命没有大的波动。但是前段时间在更换甲醇催化剂后出现了上些问题，经停车检修后才得以解决。本文就这一问题进行分析。
1 现象
我公司甲醇催化剂一直使用C207铜基催化剂，本次更换催化剂厂家，但催化剂性质无根本变化，催化剂升温还原过程严格按厂家要求进行。催化剂层温度分布为单双列共12点，其中1点为气相点，2、3点为同平面点(见图1)。在升温过程中，11点指示偏低，后经仪表人员确定，热电偶11点本身有问题。本次升温还原与历次相比，出水较缓慢，其他无异常。但在催化剂升温还原结束后并入系统进行生产时，按正常要求控制热点温度为(230±5)℃，炉温难以维持，因醇后气CO含量高，导致精炼切气。针对这一情况，将热点温度提到260℃，炉温得以稳定。但气相点(1点)温度125℃，3点180℃，而2点、4点却在250～260℃，对此现象难以解释。
2 原因分析
2.1 原料气在甲醇合成塔内的走向
由合成塔主线进塔的气体，从塔上部沿塔内壁向下到催化剂筐之间的环隙，与热交换器进行换热，经加热后与由塔副线进来、未经加热的气体混合进入中心管，经中心管后进入下行冷管束，气体在冷管内直接受到催化剂层合成反应温度加热，然后由上行冷管进入催化床，CO和H2在催化剂作用下进行甲醇合成反应，同时释放出热量，反应后的气体到达催化剂床层底部，出催化剂筐后进入热交换器管内，把热量传给进塔冷气，降温后沿副线管外环隙从底部出塔。
2.2 判断
根据塔内件结构及气体走向，催化剂厂家认为是小盖漏造成的上述现象。我公司也组织了相关人员进行分析讨论，出现此现象可能有以下几种原因：(1)冷管漏气，凉气直接进入催化剂层；(2)内件下部填料漏气；(3)小盖漏气；(4)热点偶套管漏；(5)中心管法兰连接处漏。针对内件本身来讲，因为我公司为3个内件轮换使用，每次更换催化剂时换下来的内件要经过维修整形及打压试验，以备下次使用。经维修及设备技术人员核实，此内件在处理过程中一切正常。且内件下部填料及小盖安装时是在技术人员指导下进行的，不会出现问题。如中心管法兰连接处漏或冷管漏气必须停车换内件；经过一一排查，在检查热电偶套管时发现上部有水汽，当时认为可能是套管内有水导致温度点指示失真，再加上催化剂低温活性差，出现上述情况。经讨论决定，系统先观察运行。随着生产的正常进行，在一次短期停车后，在催化剂降温及升温时，各点指示正常。但串气后，温度很快分开，又恢复以前状况，1、3、1l点偏低。系统运行近一月后，5点下移至180℃，从以上两现象可以确定，有冷气进入催化剂层或套管，导致温度指示偏低。
3 方案实施
根据上述情况，公司决定安排一次停车检查。首先制定了严格的催化剂保护方案： (1)停塔后，触媒进行降温，速率为≤40℃／h。触媒层温度低于160℃后，可适当提高降温速度，但不允许超50℃／h。(2)触媒层温度降至80℃时，卸压，卸压速率为0.4MPa／min，压力为零时，在主线及副线阀门后均加盲板，自冷激副线充加氮气，保持塔内微正压，以保护催化剂并保证动火安全。(3)氮气中的氧含量必须≤0.1％。(4)升温时，严格按≤40℃进行。
停车卸压后，随着大盖的卸掉，将外套管刨开后，随着套管被缓慢吊出，可见外套管底部已断开。问题根源终于找到了。我们对外套管进行了修复，并对内、外套管进行了重新测量登记，以便与其他套管进行比较，同时发现内套管与记录尺寸寸稍有偏差。
造成此次事故的原因，是由于套管循环使用，每次更换催化剂时外套管需要焊接，套管要损失3～5mm，在本次更换催化剂时未对套管进行校核，在安装过程中出现内套管不能完全插进去时，并未意识到问题的严重性，而用力将其砸入，导致外套管破裂。
4 影
响
由于温度指示不准难以判断，在操作过程中，为了避免跨温事故，温度控制偏高，致使催化剂跨过低温使用区直接进入中温使用区使用，尽管处理后热点温度降至(250±5)℃，仍然影响催化剂的使用寿命。 |
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发表于 1970-1-1 08:00:00
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