河南煤业化工集团安化公司随着设备的老化,氮气风机的流量逐年降低,严重影响系统大修期间的中变、低变降温钝化工作。如果不进行钝化,还原后的催化剂遇空气后发生氧化反应,放出大量的热量,容易给变换炉设备造成危害,同时需不断浇水,恶化现场环境,造成环境污染;为赶工期,催化剂降温钝化经常半途中止,卸出时炉内需浇水,高温蒸汽弥漫,工作环境极为恶劣。为了进行降温钝化,低变催化剂通常在150~200 ℃进行钝化,中变催化剂通常在300~500 ℃进行钝化,温度高、时间长、效果差。2003年大修期间,低变催化剂降温钝化所用时间为40 h,降温最终温度为84 ℃,氮气风机流量6500 m3/h;2006年大修期间,中变催化剂降温钝化所用时间为43 h,期间因中变炉温高投T8喷水6 h,降温最终温度为75 ℃,氮气风机流量7100 m3/h;2006年大修期间,低变催化剂未钝化,降温至76 ℃所用时间为9 h;2007年,中变上段催化剂降温钝化先用高压蒸汽降温3 h,再用氮气降温钝化27 h,氮气风机流量5400 m3/h,降温最终温度为78 ℃。
为了改变上述状况,我公司在2009年大修中对变换催化剂降温钝化方法进行了改进。
(1)通过对氮气系统炉膛温度的控制而控制N2温度,钝化中后期停氮气加热炉,逐渐拉大N2进出口温差到100~150 ℃,提高热量移出效率,减少或避免了钝化时的超温现象。
(2)控制介质气(氮气)中氧含量,稳步提高,最后全通空气,提高了钝化效果,使催化剂降温钝化更彻底,催化剂卸出后没有发热现象。
(3)优化变换炉炉温控制,采用低温钝化,降低钝化温度,低变钝化温度在80~200 ℃,中变钝化温度150~400 ℃;在下段催化剂钝化时上段催化剂温度逐渐降低至常温,钝化后的催化剂温度全部在60 ℃以下,节省了降温时间。
经过对催化剂降温钝化方法的改进,取得了很好的效果:(1)钝化后的催化剂温度全部在60 ℃以下,实际进入时在30~40 ℃之间,减少或避免了钝化时的超温现象,有利于保护设备,并改善了作业人员的工作环境,为催化剂的卸出创造了较好的条件;(2)催化剂降温钝化更彻底,催化剂卸出后长时间堆放也没有发热现象,无须浇水,减少了污染,减轻了工人的劳动强度;(3)减少氮气加热炉的点火时间 27 h,降低了操作难度,控制更为平稳,大大减少了燃烧气的用量,根据N2流量、温度和燃烧气热值、加热炉效率的估算,燃烧气约800 m3/h,合计节约21600 m3,价值约 1万元;(4)节省了钝化和降温时间,2009年大修期间,在氮气风机流量4500 m3/h、采用氮气为介质的情况下,中变全部催化剂进行彻底钝化降温至45 ℃,历时40 h,低变催化剂进行彻底钝化降温至40 ℃,历时37 h。