变换炉催化剂低压加热器加热工艺气硫化设备及其硫化方法与流程

本发明属于凝汽器设备技术领域，尤其涉及一种变换炉催化剂低压加热器加热工艺气硫化设备及其硫化方法。

背景技术：

传统的变换催化剂硫化是用CS2+H2和低压加热器进行的，此方法存在风险较大，同时硫化不彻底，CS2容易积累在催化剂中，导入工艺气后很容易超温。

技术实现要素：

为了解决上述硫化不彻底、风险较大、CS2容易积累在催化剂中及导入工艺气后很容易超温的技术问题，本发明提供一种硫化彻底、风险不大、CS2不会积累在催化剂中及导入工艺气后不超温的变换炉催化剂低压加热器加热工艺气硫化设备及其硫化方法。

本发明提供的变换炉催化剂低压加热器加热工艺气硫化设备，包括蒸汽加热器、催化剂、氮气鼓风机及工艺气变换管线，所述催化剂设于所述蒸汽加热器，所述氮气鼓风机、所述工艺气变换管线与所述蒸汽加热器连接，所述蒸汽加热器包括壳程筒体及设于其中的U形管、催化剂放置区、氮气入口、工艺气入口、氮气出口，所述催化剂放置区设于所述U形管一端，所述氮气入口、所述工艺气入口及所述氮气出口连通设于所述U形管。

在本发明提供的变换炉催化剂低压加热器加热工艺气硫化设备一种较佳实施例中，所述工艺气变换管线包括变换系统联锁切断阀，所述变换系统连锁切断阀设于所述工艺气变换管线。

本发明提供的应用变换炉催化剂低压加热器加热工艺气硫化设备的硫化方法，包括如下步骤：

步骤一、催化剂初步硫化：在所述U形管外通入循环氮气，再通过所述工艺气入口通入含有硫化氢成分的工艺气，控制工艺气中硫化氢含量，对催化剂进行初步硫化；

步骤二、增加工艺气含量再次硫化：通过所述工艺气变换管线通入大量工艺气增加氮气中的硫化氢含量对催化剂进行深度硫化；

步骤三、增加工艺气中硫化氢含量进行深度硫化：通过在气化煤浆制备过程中加入固体硫化物增加工艺气中的硫化氢含量，对催化剂进行深度硫化。

在本发明提供应用变换炉催化剂低压加热器加热工艺气硫化设备的硫化方法一种较佳实施例中，所述步骤一中初步硫化的温度范围是200℃-300℃。

在本发明提供应用变换炉催化剂低压加热器加热工艺气硫化设备的硫化方法一种较佳实施例中，所述步骤一中通过所述工艺气变换管线逐渐增加工艺气含量。

在本发明提供应用变换炉催化剂低压加热器加热工艺气硫化设备的硫化方法一种较佳实施例中，所述步骤二中增加工艺气含量的步骤具体为：

步骤二一、暂停氮气充入量：暂停所述氮气鼓风机，停止向所述蒸汽加热器加入氮气；

步骤二二、增加工艺气：通过所述工艺气变换管线逐渐配入工艺气；

步骤二三、增加氮气充入量：打开所述氮气鼓风机，逐渐加入氮气。

在本发明提供应用变换炉催化剂低压加热器加热工艺气硫化设备的硫化方法一种较佳实施例中，所述步骤三中增加工艺气中硫化氢含量进行深度硫化的步骤具体为：

步骤三一、暂停氮气充入量：暂停所述氮气鼓风机，停止向所述蒸汽加热器加入氮气；

步骤三二、增加工艺气：通过所述工艺气变换管线逐渐配入工艺气。

本发明的变换炉催化剂低压加热器加热工艺气硫化设备及其硫化方法使用气化炉生产的工艺气进行硫化的方法，省时省力，硫化更彻底，催化剂活性极强，变化率达到91.33％，硫化初期变炉床层温度最高370℃，导气时变炉床层温度最高470℃，基本保持平稳运行，没有发生超温现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明提供的变换炉催化剂低压加热器加热工艺气硫化设备一种实施例的结构示意图；

图2是应用图1所示的变换炉催化剂低压加热器加热工艺气硫化设备的硫化方法的一种实施例的结构示意图；

图3是图2所示的硫化方法的步骤二的一种实施例的结构示意图；

图4是图2所示的硫化方法的步骤三的一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请一并参阅图1至图4，其中图1是本发明提供的变换炉催化剂低压加热器加热工艺气硫化设备一种实施例的结构示意图；图2是应用图1所示的变换炉催化剂低压加热器加热工艺气硫化设备的硫化方法的一种实施例的结构示意图；图3是图2所示的硫化方法的步骤二的一种实施例的结构示意图；图4是图2所示的硫化方法的步骤三的一种实施例的结构示意图。

所述变换炉催化剂低压加热器加热工艺气硫化设备1包括蒸汽加热器11、催化剂12、氮气鼓风机13、工艺气变换管线14及蒸汽管线15。所述催化剂12设于所述蒸汽加热器11，所述氮气鼓风机13、所述工艺气变换管线14与所述蒸汽加热器11连接。所述工艺气变换管线14包括变换系统联锁切断阀141。所述变换系统连锁切断阀141设于所述工艺气变换管线14，所述蒸汽管线15与所述蒸汽加热器11连接。

所述蒸汽加热器11包括壳程筒体111及设于其中的U形管112、催化剂放置区113、氮气入口114、工艺气入口115、氮气出口116。所述催化剂放置区113设于所述U形管112一端，所述氮气入口114、所述工艺气入口115及所述氮气出口114连通设于所述U形管112。

一种应用变换炉催化剂低压加热器加热工艺气硫化设备的硫化方法S1，其特征在于，包括如下步骤：

S11、催化剂初步硫化：在所述U形管外通入循环氮气，再通过所述工艺气入口通入含有硫化氢成分的工艺气，具体为通过所述工艺气变换管线逐渐增加工艺气含量，控制工艺气中硫化氢含量，对催化剂进行初步硫化,初步硫化的温度范围是200℃-300℃；

S12、增加工艺气含量再次硫化：通过所述工艺气变换管线通入大量工艺气增加氮气中的硫化氢含量对催化剂进行深度硫化；

具体包括如下步骤：

S121、暂停氮气充入量：暂停所述氮气鼓风机，停止向所述蒸汽加热器加入氮气；

S122、增加工艺气：通过所述工艺气变换管线逐渐配入工艺气；

S123、增加氮气充入量：打开所述氮气鼓风机，逐渐加入氮气。

S13、增加工艺气中硫化氢含量进行深度硫化：通过在气化煤浆制备过程中加入固体硫化物增加工艺气中的硫化氢含量，对催化剂进行深度硫化；

具体包括如下步骤：

S131、暂停氮气充入量：暂停所述氮气鼓风机，停止向所述蒸汽加热器加入氮气；

S132、增加工艺气：通过所述工艺气变换管线逐渐配入工艺气。

本发明的另一较佳实施例实施过程为：

1、硫化第一阶段(升温+少量工艺气)：

第一天6:45启动氮气鼓风机升温，19:45一变炉催化剂上表面260℃，中部234℃，下部221℃，变换炉催化剂床层温度已经具备硫化条件，工艺气开始进入变换炉，21:10通过气化到变换管线提压增加配入工艺气量，一变炉催化剂上表面253.9℃，中部283.7℃，下部299.2℃。

2、硫化第二阶段(加热氮+工艺气)：

第二天0:55，由于氮气鼓风机因超电流停车，考虑到循环氮气量大，进变换炉工艺气量少，同时氮气鼓风机超电流原因不明，决定暂时不启动鼓风机，直接全打开补充氮气阀进一变炉，全开放空阀到火炬，氮气量有10260Nm3/h，压力0.05MPa，然后开新配工艺气管线手阀逐渐配入工艺气，缓慢提高放控压力至0.08MPa，观察一变炉压差从2.66kPa升至5.1kPa，继续对一变炉催化剂硫化，2:50，提高放空压力为0.2Mpa，氮气量自动减少至5700Nm3/h，压差降至3.39kpa，由于工艺气管线压力0.8MPa，工艺气量变化不大，一变炉催化剂温度变化不大。9:40，催化剂厂家认为配入工艺气量太少，床层温升不再变化，再次改变硫化方法：启动氮气鼓风机，开工艺气主线流程，缓慢打开XV-04101旁路暖管到一变炉入口主阀，合格后缓慢打开一变炉入口主阀配工艺气硫化。

3、硫化第三阶段(工艺气升压至1.0MPa)：

第二天16:50，将进变换系统联锁切断阀XV-04101阀前后均压一致后，打开XV-04101，关闭其旁路，开始逐渐开一变炉入口主阀增加工艺气量，缓慢退出循环加热氮气量，17:02，打开二变、三变炉进出口电动阀，对二变、三变炉升温，同时将硫化压力提升至0.3MPa，19:40，停氮气鼓风机，全部用工艺气进行硫化，并将硫化压力提升至0.4MPa，第三天，3:30，逐渐对变换系统提压硫化，6:00，变换炉均压导气，7:30，工艺气全部导入变换系统，从PV-04282放空到火炬。8:50取样结果分析，进出口硫含量基本相当，系统压力升至操作压力，经和催化剂厂家确认，硫化结束。

硫化效果分析：

1、从第一天6:45开始升温到第三天7:30硫化合格，工艺气全部进变换后放空，用时49小时，计划30小时，超出19小时。

2、硫化初期一变炉床层温度最高370℃，导气时一变炉床层温度最高470℃，基本保持平稳运行，没有发生超温现象。

3、第四天10:00，负荷加到100％时，一变炉出口CO含量3.76％，6日一变炉出口CO含量3.89％，由此可见，催化剂活性极强，且床层上部温度365.1℃，中部温度434.5℃，下部温度435.6℃，入口温度279.8℃，出口温度432℃，变化率达到91.33％。

本发明的变换炉催化剂低压加热器加热工艺气硫化设备及其硫化方法1具有如下有益效果：

本发明的变换炉催化剂低压加热器加热工艺气硫化设备及其硫化方法使用气化炉生产的工艺气进行硫化的方法，省时省力，硫化更彻底，催化剂活性极强，变化率达到91.33％，硫化初期变炉床层温度最高370℃，导气时变炉床层温度最高470℃，基本保持平稳运行，没有发生超温现象。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。