本發(fā)明屬于凝汽器設備技術領域，尤其涉及一種變換爐催化劑低壓加熱器加熱工藝氣硫化設備及其硫化方法。

背景技術：

傳統(tǒng)的變換催化劑硫化是用CS2+H2和低壓加熱器進行的，此方法存在風險較大，同時硫化不徹底，CS2容易積累在催化劑中，導入工藝氣后很容易超溫。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述硫化不徹底、風險較大、CS2容易積累在催化劑中及導入工藝氣后很容易超溫的技術問題，本發(fā)明提供一種硫化徹底、風險不大、CS2不會積累在催化劑中及導入工藝氣后不超溫的變換爐催化劑低壓加熱器加熱工藝氣硫化設備及其硫化方法。

本發(fā)明提供的變換爐催化劑低壓加熱器加熱工藝氣硫化設備，包括蒸汽加熱器、催化劑、氮氣鼓風機及工藝氣變換管線，所述催化劑設于所述蒸汽加熱器，所述氮氣鼓風機、所述工藝氣變換管線與所述蒸汽加熱器連接，所述蒸汽加熱器包括殼程筒體及設于其中的U形管、催化劑放置區(qū)、氮氣入口、工藝氣入口、氮氣出口，所述催化劑放置區(qū)設于所述U形管一端，所述氮氣入口、所述工藝氣入口及所述氮氣出口連通設于所述U形管。

在本發(fā)明提供的變換爐催化劑低壓加熱器加熱工藝氣硫化設備一種較佳實施例中，所述工藝氣變換管線包括變換系統(tǒng)聯(lián)鎖切斷閥，所述變換系統(tǒng)連鎖切斷閥設于所述工藝氣變換管線。

本發(fā)明提供的應用變換爐催化劑低壓加熱器加熱工藝氣硫化設備的硫化方法，包括如下步驟：

步驟一、催化劑初步硫化：在所述U形管外通入循環(huán)氮氣，再通過所述工藝氣入口通入含有硫化氫成分的工藝氣，控制工藝氣中硫化氫含量，對催化劑進行初步硫化；

步驟二、增加工藝氣含量再次硫化：通過所述工藝氣變換管線通入大量工藝氣增加氮氣中的硫化氫含量對催化劑進行深度硫化；

步驟三、增加工藝氣中硫化氫含量進行深度硫化：通過在氣化煤漿制備過程中加入固體硫化物增加工藝氣中的硫化氫含量，對催化劑進行深度硫化。

在本發(fā)明提供應用變換爐催化劑低壓加熱器加熱工藝氣硫化設備的硫化方法一種較佳實施例中，所述步驟一中初步硫化的溫度范圍是200℃-300℃。

在本發(fā)明提供應用變換爐催化劑低壓加熱器加熱工藝氣硫化設備的硫化方法一種較佳實施例中，所述步驟一中通過所述工藝氣變換管線逐漸增加工藝氣含量。

在本發(fā)明提供應用變換爐催化劑低壓加熱器加熱工藝氣硫化設備的硫化方法一種較佳實施例中，所述步驟二中增加工藝氣含量的步驟具體為：

步驟二一、暫停氮氣充入量：暫停所述氮氣鼓風機，停止向所述蒸汽加熱器加入氮氣；

步驟二二、增加工藝氣：通過所述工藝氣變換管線逐漸配入工藝氣；

步驟二三、增加氮氣充入量：打開所述氮氣鼓風機，逐漸加入氮氣。

在本發(fā)明提供應用變換爐催化劑低壓加熱器加熱工藝氣硫化設備的硫化方法一種較佳實施例中，所述步驟三中增加工藝氣中硫化氫含量進行深度硫化的步驟具體為：

步驟三一、暫停氮氣充入量：暫停所述氮氣鼓風機，停止向所述蒸汽加熱器加入氮氣；

步驟三二、增加工藝氣：通過所述工藝氣變換管線逐漸配入工藝氣。

本發(fā)明的變換爐催化劑低壓加熱器加熱工藝氣硫化設備及其硫化方法使用氣化爐生產的工藝氣進行硫化的方法，省時省力，硫化更徹底，催化劑活性極強，變化率達到91.33％，硫化初期變爐床層溫度最高370℃，導氣時變爐床層溫度最高470℃，基本保持平穩(wěn)運行，沒有發(fā)生超溫現(xiàn)象。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中：

圖1是本發(fā)明提供的變換爐催化劑低壓加熱器加熱工藝氣硫化設備一種實施例的結構示意圖；

圖2是應用圖1所示的變換爐催化劑低壓加熱器加熱工藝氣硫化設備的硫化方法的一種實施例的結構示意圖；

圖3是圖2所示的硫化方法的步驟二的一種實施例的結構示意圖；

圖4是圖2所示的硫化方法的步驟三的一種實施例的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請一并參閱圖1至圖4，其中圖1是本發(fā)明提供的變換爐催化劑低壓加熱器加熱工藝氣硫化設備一種實施例的結構示意圖；圖2是應用圖1所示的變換爐催化劑低壓加熱器加熱工藝氣硫化設備的硫化方法的一種實施例的結構示意圖；圖3是圖2所示的硫化方法的步驟二的一種實施例的結構示意圖；圖4是圖2所示的硫化方法的步驟三的一種實施例的結構示意圖。

所述變換爐催化劑低壓加熱器加熱工藝氣硫化設備1包括蒸汽加熱器11、催化劑12、氮氣鼓風機13、工藝氣變換管線14及蒸汽管線15。所述催化劑12設于所述蒸汽加熱器11，所述氮氣鼓風機13、所述工藝氣變換管線14與所述蒸汽加熱器11連接。所述工藝氣變換管線14包括變換系統(tǒng)聯(lián)鎖切斷閥141。所述變換系統(tǒng)連鎖切斷閥141設于所述工藝氣變換管線14，所述蒸汽管線15與所述蒸汽加熱器11連接。

所述蒸汽加熱器11包括殼程筒體111及設于其中的U形管112、催化劑放置區(qū)113、氮氣入口114、工藝氣入口115、氮氣出口116。所述催化劑放置區(qū)113設于所述U形管112一端，所述氮氣入口114、所述工藝氣入口115及所述氮氣出口114連通設于所述U形管112。

一種應用變換爐催化劑低壓加熱器加熱工藝氣硫化設備的硫化方法S1，其特征在于，包括如下步驟：

S11、催化劑初步硫化：在所述U形管外通入循環(huán)氮氣，再通過所述工藝氣入口通入含有硫化氫成分的工藝氣，具體為通過所述工藝氣變換管線逐漸增加工藝氣含量，控制工藝氣中硫化氫含量，對催化劑進行初步硫化,初步硫化的溫度范圍是200℃-300℃；

S12、增加工藝氣含量再次硫化：通過所述工藝氣變換管線通入大量工藝氣增加氮氣中的硫化氫含量對催化劑進行深度硫化；

具體包括如下步驟：

S121、暫停氮氣充入量：暫停所述氮氣鼓風機，停止向所述蒸汽加熱器加入氮氣；

S122、增加工藝氣：通過所述工藝氣變換管線逐漸配入工藝氣；

S123、增加氮氣充入量：打開所述氮氣鼓風機，逐漸加入氮氣。

S13、增加工藝氣中硫化氫含量進行深度硫化：通過在氣化煤漿制備過程中加入固體硫化物增加工藝氣中的硫化氫含量，對催化劑進行深度硫化；

具體包括如下步驟：

S131、暫停氮氣充入量：暫停所述氮氣鼓風機，停止向所述蒸汽加熱器加入氮氣；

S132、增加工藝氣：通過所述工藝氣變換管線逐漸配入工藝氣。

本發(fā)明的另一較佳實施例實施過程為：

1、硫化第一階段(升溫+少量工藝氣)：

第一天6:45啟動氮氣鼓風機升溫，19:45一變爐催化劑上表面260℃，中部234℃，下部221℃，變換爐催化劑床層溫度已經具備硫化條件，工藝氣開始進入變換爐，21:10通過氣化到變換管線提壓增加配入工藝氣量，一變爐催化劑上表面253.9℃，中部283.7℃，下部299.2℃。

2、硫化第二階段(加熱氮+工藝氣)：

第二天0:55，由于氮氣鼓風機因超電流停車，考慮到循環(huán)氮氣量大，進變換爐工藝氣量少，同時氮氣鼓風機超電流原因不明，決定暫時不啟動鼓風機，直接全打開補充氮氣閥進一變爐，全開放空閥到火炬，氮氣量有10260Nm3/h，壓力0.05MPa，然后開新配工藝氣管線手閥逐漸配入工藝氣，緩慢提高放控壓力至0.08MPa，觀察一變爐壓差從2.66kPa升至5.1kPa，繼續(xù)對一變爐催化劑硫化，2:50，提高放空壓力為0.2Mpa，氮氣量自動減少至5700Nm3/h，壓差降至3.39kpa，由于工藝氣管線壓力0.8MPa，工藝氣量變化不大，一變爐催化劑溫度變化不大。9:40，催化劑廠家認為配入工藝氣量太少，床層溫升不再變化，再次改變硫化方法：啟動氮氣鼓風機，開工藝氣主線流程，緩慢打開XV-04101旁路暖管到一變爐入口主閥，合格后緩慢打開一變爐入口主閥配工藝氣硫化。

3、硫化第三階段(工藝氣升壓至1.0MPa)：

第二天16:50，將進變換系統(tǒng)聯(lián)鎖切斷閥XV-04101閥前后均壓一致后，打開XV-04101，關閉其旁路，開始逐漸開一變爐入口主閥增加工藝氣量，緩慢退出循環(huán)加熱氮氣量，17:02，打開二變、三變爐進出口電動閥，對二變、三變爐升溫，同時將硫化壓力提升至0.3MPa，19:40，停氮氣鼓風機，全部用工藝氣進行硫化，并將硫化壓力提升至0.4MPa，第三天，3:30，逐漸對變換系統(tǒng)提壓硫化，6:00，變換爐均壓導氣，7:30，工藝氣全部導入變換系統(tǒng)，從PV-04282放空到火炬。8:50取樣結果分析，進出口硫含量基本相當，系統(tǒng)壓力升至操作壓力，經和催化劑廠家確認，硫化結束。

硫化效果分析：

1、從第一天6:45開始升溫到第三天7:30硫化合格，工藝氣全部進變換后放空，用時49小時，計劃30小時，超出19小時。

2、硫化初期一變爐床層溫度最高370℃，導氣時一變爐床層溫度最高470℃，基本保持平穩(wěn)運行，沒有發(fā)生超溫現(xiàn)象。

3、第四天10:00，負荷加到100％時，一變爐出口CO含量3.76％，6日一變爐出口CO含量3.89％，由此可見，催化劑活性極強，且床層上部溫度365.1℃，中部溫度434.5℃，下部溫度435.6℃，入口溫度279.8℃，出口溫度432℃，變化率達到91.33％。

本發(fā)明的變換爐催化劑低壓加熱器加熱工藝氣硫化設備及其硫化方法1具有如下有益效果：

本發(fā)明的變換爐催化劑低壓加熱器加熱工藝氣硫化設備及其硫化方法使用氣化爐生產的工藝氣進行硫化的方法，省時省力，硫化更徹底，催化劑活性極強，變化率達到91.33％，硫化初期變爐床層溫度最高370℃，導氣時變爐床層溫度最高470℃，基本保持平穩(wěn)運行，沒有發(fā)生超溫現(xiàn)象。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。