转化岗位操作规程

-1-转化操作规程一、岗位任务将焦炉气中的CH4及不饱和烃在转化炉内与纯O2气进行部分氧化及蒸汽转化反应,生成H2、CO、CO2。通过纯O2气和焦炉气蒸汽量的控制，调节好水碳比，以满足合成甲醇生产的需要。同时利用转化气的废热废锅副产3.0MPa中压蒸汽送中压蒸汽管网。二、基本原理1、甲烷转化焦炉气部分氧化亦称自热转化，即在转化炉上部燃烧室内，焦炉气中的部分H2、CH4、CnHm与纯氧蒸汽中的氧进行燃烧，温度达1200-1400℃，放出大量的热，以供给甲烷转化所需热量，上部高温气体进入下部触媒层，焦炉气中CH4及烯烃、炔烃在镍触媒的作用下，与蒸汽进行转化反应〈水/气≥0.9〉，转化炉出口气体中CH4≤0.6%转化炉上部燃烧反应：H2+1/2O2=H2O+QCH4+2O2=CO2+2H2O+Q甲烷转化反应主要在触媒层中进行，甲烷蒸汽转化反应为：CH4+H2O=CO+3H2－QCH4+CO2=2CO+2H2－QCnHm+nH2O=nCO+(m/2+n)H2-Q2、氧化锌脱硫槽D60602，上层装KT-407脱氯剂，主要吸收无机氯（HCl），下层装T-22常温氧化锌脱硫剂，主要吸收硫化氢，为转化气最后把关至总硫≤0.1ppm。a.转化反应COS+H2=H2S+CO＋QRSH+H2=RH+H2S＋Qb.吸收反应ZnO+H2S=ZnS+H2O-2-MxOy＋2yHCl＝MxCl2y＋yH2O三、工艺流程概述（1）气体流程：精脱硫来的27000Nm3/h焦炉气总硫﹤0.1ppm和转化废热锅炉自产蒸气混合14.412t/h进入焦炉气预热器C60602〈壳程〉预热到450℃，进入预热炉B60601预热至660℃，进入转化炉D60601混合室，与来自空分的5180m3/h纯氧，和经过B60601预热炉上段预热至300℃的自产蒸汽4.54t/h，进行纯氧蒸汽部分氧化燃烧，温度达1200℃左右，高温气体在经催化剂床层进行甲烷蒸汽转化，出口转化气中CH4≤1.8%、温度≤980℃，经过废热锅炉C60601回收热量，每小时产生2.8Mpa的蒸汽约22t/h，供转化自用和外管网用，废热锅炉出口转化气温度降至540℃，又进入C60602焦炉气预热器〈管程〉与壳程工艺气换热后温度降至370℃，焦炉气初预热器C60603〈壳程〉与〈管程〉焦炉气换热后出口温度280℃，经C60604锅炉给水预热器〈管程〉与来自除氧站的锅炉给水换热，出口温度降至约160℃，经C60606脱盐水预热器〈管程〉与循环水（外来的脱盐水）换热，出口温度降至75℃，又先后经第二水冷器C60605〈管程〉和水冷器C60607〈管程〉与循环水换热，出口温度降至40℃，气液在气液分离器F60602进行分离，出口转化气温度约为40℃，经过转化气加热器C60608加热，又经常温氧化锌D60602中脱硫剂进一步脱氯、脱硫后，经过过滤器（F60604AB）过滤，气体去合成压缩机。（2）燃料气及烟气：预热炉B60601烘炉、开车时用的燃烧气为来自气柜的焦炉煤气〈正常生产用的燃烧气来自甲醇合成施放气〉，经燃烧气混合气F60603分离掉油水，进入预热炉B60601底部八扁平火焰燃气燃烧器的燃料气在空气混合燃烧，为预热炉B60601盘管内的辐射段的工艺焦炉气和对流段的蒸汽加热，烟气由烟道出口蝶阀控制排入大气层。（3）水汽流程：当用蒸汽转化升温时，联系调度，将外管中压蒸汽导入转化系统，经过减温减压后，外来的过热中压蒸汽由压力3.8MPa温度430℃变为2.9MPa温度234℃，-3-一部分进入预热炉工艺气盘管加热为转化炉提温，此蒸汽沿转化流程被冷却成蒸汽冷凝液在气液分离器后排出；另一部分直接进入转化炉上部盘管作为保护蒸汽，此蒸汽在氧气管道导淋放空。当温度升至一定温度时，将外送蒸汽改为废热锅炉汽包自产蒸汽升温。锅炉给水是来自除氧站除氧器，经锅炉给水泵J23001AB送至锅炉给水预热器C60604〈壳程〉，和转化气换热后出口温度升为200℃，一路送至废热锅炉汽包C60601与转化气换热产生约22.T/h的3.0MPa蒸汽(另一路通过调节阀调节送至合成气包)，经调节阀调节供转化系统自用，多产部分经减温减压装置送至低压蒸汽外管。转化炉夹套冷却水采用循环水，循环水来自入转化界区的循环水管线，通过转化炉夹套回水管线上的调节阀调节夹套回水温度。紧急情况下（停电）采用消防水作为应急水来保护转化炉夹套。氧气烧嘴夹套保护采用脱盐水，脱盐水来自电厂，从脱盐水管线进入除氧站的脱盐水槽F60606，再由烧嘴保护泵J23002AB送至烧嘴夹套层内，回水进入除氧站除氧器。紧急情况下（停电）采用消防水作为应急水来保护转化炉烧嘴夹套，另外也采用通蒸汽保护转化炉烧嘴。转化气经水冷器冷却到40℃后，气液在气液分离器进行分离，气体经过滤器过滤后去合成压缩，冷凝液和转化加热器壳程的蒸汽冷凝液汇合后进入工艺冷凝液外管，最后进入循环水空分吸水池。四、工艺操作指标1、温度（1）精脱硫来焦炉气温度350℃（2）焦炉气预热器出口温度370～550℃（3）预热炉出口工艺气温度550～650℃（4）转化炉出口温度≤980℃（5）预热炉出口蒸汽温度400℃（6）废热锅炉出口温度480～520℃（7）焦炉气初预热器出口温度280～380℃（8）水冷器出口温度40～90℃（9）转化炉夹套冷却水温度≤80℃（10）第二水冷器出口转化气温度90～110℃（11）锅炉给水预热器出口转化气温度160～300℃（12）脱盐水预热器出口转化气温度110～155℃-4-2、压力(1)入工序焦炉气压力2.3MPa（2）氧气压力2.5MPa（3）进预热炉蒸汽3.0MPa（4）汽包出口蒸汽压力3.0MPa（5）出工序转化气压力≤2.05MPa3、流量（1）焦炉气27000Nm3/h（2）氧气5780Nm3/h（3）进转化炉蒸汽流量19t4、液位（1）汽包液位1/3～2/3（2）气液分离器液位1/3～2/35、分析（1）转化炉出口CH4≤1.8%（2）出工序转化气总硫≤0.1PPm（3）入工序氧气≥99.6％1次/班（4）废锅炉水指标分析1次/班（5）出工序转化气成份分析（全分析）1次/1h五、正常操作要点1、转化炉N2升温过程中热点达260℃时将氧气喷嘴内加保护蒸汽，点火时就开泵，向喷嘴夹套内加冷却用脱盐水（由烧嘴保护泵供）。2、转化炉配H2前提条件：预热炉出口温度达660℃以上，转化炉热点达550℃以上，转化出口温度到达420℃，氧气蒸汽达270℃以上，焦炉气流量10000Nm3/h，总硫≤0.1PPm，精脱硫ZnO出口压力高于转化系统压力0.2MPa时，转化炉才具备配H2，配H2后转化炉温度不降或升高应马上配氧气，配氧标准按1000m3焦炉气加200m3氧气。3、转化炉操作温度以一灵敏度高的点TI－60608，挂上联锁，温度定在1000－1050－1100℃，超温后减少配氧量，减转化炉焦炉气量，降负荷并控制预热炉出口焦炉气温度。4、转化炉超温，若因氧气突增造成，应逐开氧气放空，减少转化炉的氧气配入量。5、全厂停电、焦炉气与蒸汽中断，停空气、停仪表空气，废锅干锅或断仪表空气均按紧急停车处理。6、预热炉的点火操作(1)用燃料气置换燃料气管线，分析O2＜0.5%为合格（无N2时也可直接用燃料气置换），并排放燃料气管线积水。置换炉膛，打开预热炉烟道蝶阀，开大燃烧器箱风门，形成自然通风，分析炉膛内（CO+H2）≤0.5%为合格。(2)点火。点火时应首先关小风门，而后将点火器从点火孔或看火孔插入，点燃长明灯；也可将长明灯卸下，点燃后安装就位。(3)确定长明灯燃烧正常稳定后，缓慢打开主喷嘴燃料气进口阀，引燃主烧嘴。-5-(4)如点火失败，应立即关闭燃料气阀，查找原因，重新置换炉膛，合格后再进行点火。A．在连续二次点火不能建立火焰时，要分析原因，排除故障方可继续进行点火操作，连续无效的燃烧器点，会导致在燃烧通道某一处产生爆炸混合物。B．如果炉内的有其它燃烧器正常着火运行，则可直接点。7、转化炉操作正常调节（1）、严格控制转化炉出口CH4＜0.6%，影响转化炉出口甲烷含量的因素很多，主要根据下列反应方程式：CH4＋H2O＝CO＋3H2－QCH4＋CO2＝2CO+2H2－QA、应控制好温度上式反应是一个吸热反应，提高温度有利于反应向右进行，控制好水碳比、控制好转化炉入口温度及床层温度是关键。B、控制水汽比从反应式可知，增加水蒸汽有利于生成CO＋H2，故水汽比不宜过低，生产时严格控制水气比，水气比过低蒸汽量少易造成结碳现象，出口CH4偏高或偏低则造成浪费。C、控制蒸汽质量蒸汽质量不好易使触煤层表面结盐，影响触煤之活性，并增大系统之阻力，降低设备生产能力，故必须做到定时分析，要求废锅定时排放污水，确保蒸汽质量合格。D、原料气中硫含量高，会使触煤中毒失去活性，故应注意原料脱硫气中硫含量≤0.1PPm。E、严格控制蒸汽压力高于氧气压力高于焦炉气压力约0.2MPa，防止焦炉气混入氧气管道形成爆炸性气体。（2）转化炉温度的调节转化炉温度过高会烧坏触煤及衬里，过低会影响CH4的转化率，所以必须控制好转化触煤的床层温度。A．小范围的变化，以加减蒸汽流量来调节。B．大幅度的变化，以增减氧气或焦炉煤气流量来调节。（3）控制好转化炉催化剂床层温度，不能有大的波动，调节焦炉气、氧气、蒸汽时应根据炉温及出口甲烷含量，保证各气量的平衡。加减负荷必须平稳，不得突增突减，如减负荷按下列次序进行：加负荷：先加蒸汽，再加焦炉气、燃料气，最后加氧气。减负荷：先减氧气，再减燃料气、焦炉气，最后减蒸汽。（4）时刻监控好各点的压力、温度、流量等，发现偏差及异常，及时分析、调节，并给有关岗位联系，是仪表问题及时联系检查、维修，注意各指标之间的关联性，按次序与程序控制调节。A、控制好废锅汽包液位及蒸汽压力，杜绝断水，做好定期排污工作。B、按要求检查排放燃料气混合器的导淋阀，防止燃料气带水。C、调节好汽液分离器的液位及转化气加热器的温度，防止冷凝液进入氧化锌脱硫槽。六、开、停车步骤-6-1、开车前的准备工作（1）各设备、管线已试压、试漏且置换均已合格.（2）各触煤均处于还原状态。（3）各种水、电、气、汽、消防器材及安全防护用品等均具备开车要求。（4）通知仪表检查各仪表是否齐全准确、灵敏、各阀门开关是否好用。（5）检查本岗位所有阀门应处于关闭状态。（6）精脱硫工序出口焦炉气总硫＜0.1ppm（7）汽包建立正常液位。2、正常开车（1）转化炉的升温A、升温流程N2气（蒸汽）—焦炉气预热器（壳程）－预热炉－转化炉－废热锅炉－焦炉气预热器(管程)－焦炉气初预热器－锅炉给水预热器－脱盐水预热器－第二水冷器－水冷器－气液分离器－转化气加热器－氧化锌脱硫槽－放空B、升温曲线（以转化炉TI－60608为准）温度（℃）升温速率（℃/h）升温时间（h）累计时间（h）常温－2003066200恒511200－40030718400恒42240－65060527650恒转化投料C、操作1、联系调度送N2按流程向系统充压0.5MPa2、通知转化岗位点燃预热炉按升温曲线触煤进行升温至260℃（热点），转化炉改蒸汽继续升温，同时氧气喷嘴通蒸汽保护，气体在气液分离器后放空。3、转化炉改蒸汽升温后，将转化炉触煤层升至650℃以上，便可对转化炉进行投料操作。（2）、正常投料操作A、点燃预热炉，以5℃/min的速率对炉膛进行升温。B、当预热炉炉膛温度100℃时，联系调度送中压蒸汽，外来中压蒸汽做为保护蒸汽通入预热炉盘管进行加热，出口导淋排放，待转化炉热点达260℃时切入转化炉进行蒸汽升温，控制预热炉出口温度≤720℃。C、当转化炉升至550℃以上时，联系调度让焦炉气压缩机向精脱硫送气，与蒸汽混合经预热炉预热后入转化炉，焦炉气和蒸汽混合加入转化炉的时间不应超过30分钟。D、联系调度送氧气在入工序大阀前保压2.5MPa，打开氧气放空阀，吹净管道各处冷凝水，排放导淋，打开进氧气管道混合蒸汽阀进行吹扫，打开转化炉氧气截止阀，启动氧气联锁，启动联锁前要进行空投试验，启动后要将报警装置联系仪表