Preguntas de práctica básicas sobre la producción de hidrógeno

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1. ¿Cuáles son los preparativos previos al inicio de operación de la planta de hidrogenación? Limpieza completa del equipo, enjuague con agua, prueba de funcionamiento individual de las máquinas, secado del horno, calibración de los instrumentos y sistemas ESD, verificación inicial de estanqueidad del sistema de reacción ； Una vez que la inspección de CCCC es satisfactoria, se pasa a la fase de pruebas de funcionamiento en conjunto y a la fase de pruebas con materiales reales. Las tareas principales incluyen: transporte de agua, transporte de aceite frío, transporte de aceite caliente, llenado del catalizador, verificación de estanqueidad con nitrógeno, verificación de estanqueidad con hidrógeno, sulfuración del catalizador y cambio de aceite crudo, entre otras. 2. ¿Qué medidas se deben tomar y qué consideraciones hay al detener de forma anormal las instalaciones de hidrogenación? 1). En caso de que ocurra un accidente grave en el que la alta presión afecte a la baja presión, cuando la temperatura del lecho del reactor se vuelva incontrolable, cuando el sistema de hidrógeno sufra sobrepresión y no sea posible liberarla, o cuando se produzcan grietas y fugas en dicho sistema, se debe activar el botón de alivio de presión de emergencia. El horno de calentamiento de la materia prima dejará de funcionar, la bomba de alimentación se detendrá y las válvulas de alivio liberarán automáticamente la presión. 2). Ir al lugar y cerrar la válvula de gas del horno de calentamiento de la materia prima para la reacción. La lámpara permanente se apagará o no según la temperatura del horno y las condiciones en el lugar; además, se cerrará la válvula de salida de la bomba de alimentación para la hidrogenación. 3). Detener el compresor de hidrógeno nuevo, detener la bomba de inyección de agua ； Bomba antiescalante. 4). El sistema que opera con hidrógeno continúa perdiendo presión. Si la temperatura del lecho catalítico es alta, cuando la presión en dicho sistema sea inferior a 3,5 Mpa, se puede introducir nitrógeno en el sistema para enfriarlo y reemplazar el hidrógeno. 5). El sistema de destilación pasa a un ciclo interno; se detiene la evacuación por aire. En caso de una fuga extensa de hidrógeno o de gasolina, el horno de destilación también se apaga por completo. 6). La torre de desulfuración del hidrógeno en circulación separa el gas de alimentación y lo dirige por una ruta alternativa; el disolvente continúa en circulación.
7). El personal de control interno debe mantener una buena comunicación con el personal de operaciones externas, a fin de controlar el nivel de líquido en los recipientes a alta presión, como la torre de desulfuración del hidrógeno en circulación. De esta manera, se evita que un nivel de líquido demasiado bajo en dichos recipientes provoque accidentes por paso de presión desde la alta presión a la baja presión.
8). Es necesario informar al departamento de producción antes de activar el sistema de alivio de presión de emergencia, para asegurar que el sistema de antorchas permanezca funcional. Tenga en cuenta los otros equipos de baja presión conectados al gas combustible de baja presión, como los tanques de materia prima, para evitar sobrepresiones. Si es necesario, cierre la válvula de alivio de la válvula de control de presión de dichos equipos. 3. ¿Qué daños puede causar el agua en los catalizadores de hidrogenación? En el sistema de reacción, una pequeña cantidad de agua se encuentra en estado gaseoso. Cuando su concentración es baja, no tiene efecto alguno sobre la actividad ni la estabilidad del catalizador. Sin embargo, cuando el agua líquida o vapor de agua en altas concentraciones entran en contacto con el catalizador, esto provoca la aglomeración de los metales presentes en él, la deformación de sus cristales y cambios en su forma física. Todo esto da como resultado la destrucción de la resistencia mecánica, la actividad y la estabilidad del catalizador. 4. ¿Qué hacer ante un corte de energía prolongado en la planta de hidrogenación? 1). Cuando se produce un corte de energía en el equipo, se exige que haya una persona encargada de hacer girar manualmente el compresor de hidrógeno en circulación, a fin de proteger la seguridad de la planta ； Abrir la válvula de descarga del hidrógeno residual, mantener un flujo de hidrógeno de 2000 Nm3/h para que haya circulación de gas en el lecho del reactor. Si la temperatura del reactor se mantiene bajo control, el sistema se despresuriza a 3,5 Mpa; en ese momento se detiene la descarga del hidrógeno residual y también se cesa la adición de hidrógeno como fertilizante ； El operador interno cambiará el control de la temperatura a modo manual, cerrará por completo la válvula de control del gas combustible. Al mismo tiempo, informará al operador externo de que se deben cerrar las boquillas de gas combustible del horno, así como las válvulas de las luces permanentes. También se deben abrir las rejillas de escape para reducir la temperatura. Si la temperatura dentro del horno es demasiado alta, se introducirá vapor para bajarla ； 2). Se debe fortalecer la comunicación entre las operaciones internas y externas, controlando adecuadamente el nivel del líquido en la torre de desulfuración del hidrógeno en circulación. Esto evita que, debido a un nivel demasiado alto de líquido, este sea demasiado bajo en la torre, lo que podría causar accidentes por presión insuficiente ； 3). Controlar adecuadamente el nivel de líquido en las torres y los recipientes mediante sistemas de control interno. Determinar, según las condiciones reales, si es necesario cerrar las válvulas de control de nivel de los recipientes, a fin de evitar grandes fluctuaciones en su nivel. Si el nivel de líquido en los tanques de retorno es demasiado alto, se puede drenar el líquido hacia otros tanques. Al realizar esta operación, hay que tener cuidado con la seguridad; la persona debe estar en la dirección del viento. 4). El personal encargado de las operaciones en el exterior debe supervisar constantemente el nivel del líquido en el tanque de alta presión. Es necesario fortalecer la comunicación con el personal interno para poder regular adecuadamente ese nivel. El personal de exterior debe ir al lugar y cerrar las válvulas de salida de todas las bombas que no estén en funcionamiento. Las bombas de alimentación, las bombas de líquido pobre y las bombas de inyección deben ser gestionadas con prioridad ； 5). Notificar al personal de operaciones que los gases ácidos deben ser dirigidos hacia la línea de quema; el hidrógeno en circulación y los gases de baja fracción también deben ser dirigidos por esa misma línea. Los gases de combustible deben ser enviados a la chimenea. Además, es necesario mantener la presión y el nivel de líquido en cada torre de desulfurización.
6). El personal de operaciones debe detener el suministro de vapor para la destilación, liberar el vapor en el lugar adecuado, cerrar las válvulas de salida del diésel de alta calidad y dirigirlo hacia la salida para productos no conformes.
7). Es necesario contactar al departamento de producción para conocer la causa de la interrupción del suministro de energía. Según la duración de la interrupción, se decidirá si es necesario detener las operaciones o esperar a que vuelva la electricidad.
8). Una vez que vuelva la electricidad, primero se debe llenar el sistema de reacción con nitrógeno hasta alcanzar una presión de 3.5 Mpa, y luego se puede encender la máquina de circulación. 5. ¿Qué efecto tiene la presión en las reacciones de hidrogenación? El efecto de la presión de reacción se manifiesta a través de la presión parcial de hidrógeno. La presión parcial de hidrógeno en el sistema está determinada por la presión de operación, la relación hidrógeno-aceite, la pureza del hidrógeno en circulación y la tasa de gasificación de la materia prima. Aumentar la presión parcial de hidrógeno favorece el desarrollo de la reacción de hidrogenación y acelera su velocidad. Un aumento en la presión parcial de hidrógeno es beneficioso para la reacción catalítica. Aumentar la presión parcial de hidrógeno puede, por un lado, inhibir la reacción de carbonización y reducir la tasa de inactivación del catalizador ； Por otro lado, se puede aumentar la tasa de eliminación de impurezas de azufre, nitrógeno y metales, al tiempo que se fomenta la reacción de saturación por hidrogenación. Por lo tanto, dentro de los límites permitidos por el equipo y las operaciones, se debe elevar al máximo la presión parcial de hidrógeno en el sistema de reacción. 6. ¿Cuáles son los principios para gestionar los accidentes en las instalaciones de hidrogenación? 1). En caso de que ocurra un accidente en la instalación, el personal de turno debe notificar de inmediato al líder del departamento, al técnico responsable de la instalación, al supervisor de turno, al departamento de gestión de producción, a los servicios de bomberos y a los encargados de la prevención de incendios. Deben seguir los procedimientos operativos establecidos y los planes de respuesta ante accidentes, con el fin de realizar una intervención de emergencia inicial, controlar la situación del accidente e impedir que se agrave ； 2). Una vez que el líder llega al lugar, bajo su mando unificado, se hace todo lo posible para salvar a las personas ； 3). Ya sea en caso de incendio, explosión o accidente por envenenamiento, el primer paso es encontrar la manera de eliminar la fuente de peligro, trasladar a las personas heridas o envenenadas a un lugar seguro y brindarles primeros auxilios ； 4). En el proceso de primeros auxilios, es necesario garantizar primero la seguridad de quienes prestan ayuda, para evitar que el accidente se agrave. En caso de accidentes de producción como cortes de energía, paradas del equipo o interrupción del suministro de agua, se debe actuar con calma y seguir los principios de “apagar el horno, detener la alimentación, liberar la presión, proteger primero el equipo y salvaguardar el catalizador” ； 5). El personal de turno debe seguir las instrucciones establecidas en las normas de operación relevantes, ponerse en contacto con las personas adecuadas para obtener orientación y completar los formularios de confirmación. 7. ¿Cuáles son los pasos para detener de forma urgente el equipo de hidrogenación? 1). Apagar inmediatamente el horno de reacción; el personal de operaciones debe ir al lugar para cerrar la válvula de gas del horno de calentamiento, apagar las luces permanentes, detener el precalentador de aire y abrir las compuertas de los conductos de humo y las rejillas de ventilación. 2). Detener la bomba de alimentación de hidrogenación y cerrar la válvula de salida. 3). Detener el compresor de hidrógeno nuevo y el compresor de hidrógeno en circulación, y ponerse en contacto con el departamento de producción. 4). El sistema que maneja el hidrógeno continúa perdiendo presión. Si la temperatura del lecho del reactor es alta, se introduce nitrógeno a alta presión desde la red de tuberías de salida del compresor de hidrógeno en circulación, con el fin de enfriar el sistema que maneja el hidrógeno. 5). El sistema de destilación pasa a un ciclo interno, para mantener el nivel del líquido en los tanques de cada torre según sea necesario. 8. ¿Cómo se maneja el agua de circulación detenida? ⑴Se informa al departamento de gestión de producción, a los líderes del departamento y al personal de turno; la instalación se considera fuera de servicio. ⑵El operador interno cambió el control de temperatura del horno de reacción y del horno de destilación a modo manual, y cerró las válvulas de control del flujo de combustible. Se notifica al personal de operaciones que se dirija al lugar para cerrar las válvulas de control del flujo de combustible en el reactor y en la destiladora, así como las válvulas de los quemadores principales. También se debe cerrar la válvula de la lámpara permanente. Se debe detener el precalentador de aire, abrir las compuertas de los conductos de humo del horno de calentamiento y las válvulas de ventilación rápidas. Se debe introducir vapor en la cámara del horno para reducir su temperatura. ⑶Ir al sitio y detener todas las bombas en funcionamiento, cerrar las válvulas de salida. ⑷La operación externa separa el gas de alimentación de la torre de desulfuración de hidrógeno en ciclo, para evitar que el nivel de líquido en cada torre se reduzca hasta quedar vacío. ⑸Se debe mantener una presión positiva en el sistema de hidrógeno, bajo control interno. Si la presión es baja y la temperatura del lecho aún es alta, se debe informar al personal encargado de las operaciones externas para que se introduzca nitrógeno en la entrada del compresor con el fin de reducir la temperatura. ⑹Después de que el dispositivo libere presión, el operador interno debe prestar atención a las presiones y niveles de líquido altos y bajos, para evitar que el nivel del líquido sea demasiado alto o que se produzca vacío, así como para impedir que la alta presión afecte a la baja presión. ⑺Una vez que el agua de circulación vuelva a funcionar normalmente, se deben seguir los pasos habituales de puesta en marcha: primero se activa el sistema de destilación, luego la reacción, y finalmente el sistema de desulfuración. 9. ¿Cuáles son los factores que influyen en el grado de hidrogenación de la reacción? 1). A medida que aumenta la temperatura de reacción, la profundidad también aumenta ； 2). La actividad del catalizador aumenta y la profundidad se incrementa ； 3). Cambios en las propiedades del aceite crudo ； 4). La pureza del hidrógeno en ciclo aumenta, y su profundidad también aumenta ； 5). Aumenta la presión en el reactor, así como su profundidad ； 6). A medida que aumenta la velocidad de flujo del reactor, disminuye su profundidad. 10. ¿Cuáles son las causas del alto contenido de azufre en el diésel refinado y cuáles son los métodos para tratarlo? Causa: 1). El contenido de azufre en las materias primas es alto, mientras que la temperatura de reacción es baja. 2). No se controla bien la proporción de diésel de craqueo en las materias primas. Si la proporción de diésel de craqueo catalítico en las materias primas es demasiado baja, esto provoca que la temperatura de reacción sea demasiado baja. Como resultado, la temperatura promedio de reacción en el lecho reactivo también es baja, lo que a su vez impide una reacción suficientemente profunda. Esto hace que el contenido de azufre en el producto sea elevado. 3). La relación aire-combustible es baja. 4). Velocidad del aire alta. 5). Hay fluctuaciones en el funcionamiento de la sección de destilación; el hidrógeno sulfuroso no se elimina por completo. 6). Se produce una fuga interna en intercambiadores de calor de alta presión, entre otros. Dado que el lado de la carcasa corresponde a la salida de la bomba, la presión allí es mayor que en el lado de las tuberías; esto hace que los materiales de partida se mezclen con los productos de reacción, y no es posible eliminarlos de manera efectiva mediante la torre de destilación. 7). Carbonización del catalizador; su actividad ha disminuido significativamente. Métodos de solución: 1). Ajustar la proporción de los materiales de partida y elevar ligeramente la temperatura de reacción, a fin de cumplir con los requisitos en cuanto al contenido de azufre del producto. 2). Aumentar la carga del compresor de hidrógeno en circulación para elevar la relación aire-combustible. 3). Reducir adecuadamente la velocidad del aire. 4). Ajuste preciso, con todos los parámetros de operación controlados estrictamente dentro de los indicadores del proceso. 5). Si la cantidad de fugas es grande, se debe detener la operación para realizar las reparaciones. 6). Si se confirma que la actividad del catalizador ha disminuido significativamente, entonces es necesario regenerar el catalizador o reemplazarlo por uno nuevo. 11. ¿Qué consideraciones son importantes al detener el proceso de hidrogenación? 1). Para evitar que la capa del reactor supere su temperatura máxima, se debe seguir el principio de reducir primero la temperatura y luego la cantidad. 2). Para evitar daños en el catalizador, una vez que se detiene el suministro de material al reactor, es necesario mantener el sistema en circulación con la mayor cantidad posible de hidrógeno en circulación, hasta que todo el aceite presente en las tuberías de suministro y en el propio reactor haya sido eliminado. 3). Después de detener el suministro de material, se debe introducir hidrógeno de lavado inmediatamente en la línea de alimentación con material fresco. La introducción del hidrógeno debe realizarse de forma gradual, para evitar fugas en las bridas a alta presión debido a los impactos térmicos ； Cuando la brida presenta fugas debido al enfriamiento, se debe purgar inmediatamente el petróleo y el gas con vapor para evitar incendios. 4). Durante la parada del proceso, es necesario respetar los límites de presión; la velocidad de enfriamiento no debe superar los 25 °C/h. Antes de abrir el reactor, este debe ser enfriado a menos de 40 °C. Además, es indispensable purgar el reactor completamente con nitrógeno, a fin de reducir el riesgo de autoinflamación de las mezclas de hidrocarburos y oxígeno, así como del sulfuro de hierro. 5). El sistema de destilación debe evitar que las columnas se enfríen en exceso y se genere vacío. Si las columnas no se purgan temporalmente, se debe introducir nitrógeno en el tanque de retorno en la parte superior de las columnas para mantener una presión positiva. 6). Antes de que el aceite contaminado sea vertido en el sistema correspondiente, es necesario separar los gases presentes en él, a fin de evitar que el hidrógeno sulfuroso cause daños a los operarios. 12. ¿Qué efecto tienen la temperatura de conversión, la presión y la relación agua-carbón en los contenidos de CO, CO2 y H2 en la salida? 1). A medida que aumenta la temperatura de la reacción de conversión, aumenta el contenido de CO en la salida del horno de conversión. También aumenta la presión de reacción; por lo tanto, el contenido de CO en la salida del horno de conversión sigue aumentando. Además, aumenta la relación agua-carbón, lo que hace que disminuya el contenido de CO en la salida del horno de conversión. 2). A medida que aumenta la temperatura de la reacción de conversión, disminuye el contenido de CO2 en la salida del horno de conversión. Al mismo tiempo, aumenta la presión de la reacción, lo que a su vez hace que aumente el contenido de CO2 en la salida del horno de conversión. Además, aumenta la relación agua-carbón, y esto también provoca un aumento en el contenido de CO2 en la salida del horno de conversión. 3). A medida que aumenta la temperatura de la reacción de conversión, aumenta el contenido de H2 en la salida del horno de conversión. También aumenta la presión de reacción; sin embargo, el contenido de H2 en la salida del horno disminuye. Además, aumenta la relación agua-carbón, lo que a su vez hace que aumente nuevamente el contenido de H2 en la salida del horno de conversión. 13. ¿Qué precauciones se deben tomar al utilizar vapor a 1.0 Mpa en el dispositivo? 1). Antes de introducir vapor, es necesario eliminar todo el agua presente en las tuberías. 2). Abra lentamente la válvula de control para calentar las tuberías. 3). Una vez que se observe vapor saliendo de los puntos más bajos, cierre las válvulas de alivio y abra gradualmente la válvula de control. 4). Una vez que las presiones en ambos lados estén equilibradas, abra completamente la válvula de control. Al introducir vapor, evite que se produzcan golpes de ariete. 14. ¿Qué hacer en caso de interrupción prolongada del suministro de energía para la producción de hidrógeno? 1). Cerrar las válvulas de conexión entre el sistema de desulfuración y el sistema de conversión, para evitar que entraran materias primas no adecuadas en este último y dañaran los catalizadores utilizados en los procesos posteriores. 2). Cerrar la válvula de regulación de alimentación del horno de calentamiento, así como las válvulas situadas aguas arriba y abajo, para evitar fugas internas causadas por un cierre imperfecto de las válvulas de seguridad. 3). Cerrar la válvula de regulación de la línea de combustible del horno de calentamiento, así como las válvulas situadas aguas arriba y abajo, para evitar fugas de combustible que puedan causar que el horno se queme sin combustible. Según sea necesario, se puede mantener una pequeña cantidad de combustible encendido. 4). Cerrar la válvula de salida del compresor de materia prima para evitar el retroceso del sistema. 5). Mejorar el proceso de puesta en marcha del sistema de desulfuración, poner en servicio el enfriador de arranque y dirigir los gases desulfurados al sistema de antorchas para su descarga de presión. Controlar la velocidad de descarga de presión de modo que no supere los 0,3 Mpa/min, a fin de evitar daños en los equipos y catalizadores debido a una descarga demasiado rápida de presión. 6). Cuando la presión del sistema disminuye a un valor ligeramente positivo, se introduce nitrógeno en la entrada del horno de calentamiento, con el fin de reemplazar el petróleo y el gas presentes en el lecho del reactor y en las tuberías. Al aplicar presión, es necesario asegurarse de que la presión del sistema de desulfuración sea inferior a la presión del sistema de conversión, para evitar que el gas desulfurizado ingrese al sistema de conversión y dañe los catalizadores. 7). Abrir el derivación de la válvula de control de presión del sistema de baja y media transformación, para evacuar el petróleo y el gas presente en el sistema hacia el sistema de antorchas. Controlar que la velocidad de alivio de presión no supere los 0,3 Mpa/min. 8). Controlar la cantidad de vapor que ingresa al horno entre el 30% y el 50% del valor normal; el exceso de vapor debe ser redirigido a la red o descargado. Cuando la temperatura en la entrada del horno de conversión disminuya por debajo de la temperatura de hidrólisis del catalizador, se debe interrumpir el suministro de vapor al horno. 15. ¿Pasos para detener de emergencia el equipo de producción de hidrógeno? En caso de parada de emergencia, lo primero es garantizar la seguridad del personal y del equipo. 1). Cuando sea necesario detener las operaciones de forma urgente, se debe informar de inmediato al taller y al departamento de gestión de la producción de la fábrica. 2). Notificar de inmediato a los dispositivos relacionados, tanto en la cadena de suministro como en la de distribución. 3). El jefe de equipo coordina y dirige a los empleados correspondientes para detener de forma segura el equipo. 4). Al detener las operaciones, se debe seguir el principio de dar prioridad a lo más importante y luego a lo secundario. Primero, se deben resolver los puntos de accidente o los puntos de control importantes, y luego se procederá a tratar los demás sistemas. 5). El sistema de conversión debe mantener el flujo de gas en la medida de lo posible para proteger el catalizador y facilitar la reanudación de la producción tras un accidente. 6. Adoptar las medidas necesarias para proteger la seguridad de las personas, el medio ambiente, los equipos y los catalizadores durante el cese de operaciones. 16. ¿Qué tipos de catalizadores de hidrogenación existen? Los catalizadores de hidrogenación son: cobalto-molibdeno LYT-701, LYT-702, LYT-704, LYT-704G, LYT-UDS. Los desulfurizantes son LYT-310G, y los catalizadores de descloración son LYT-601. 17. ¿Cuáles son los pasos para detener normalmente el proceso de producción de hidrógeno y qué precauciones se deben tomar? 1). Reducir la producción conforme, prestando atención a que la temperatura en la entrada del horno de conversión disminuya a una tasa de 20-25 °C/h. El principio para reducir la carga es primero disminuir la cantidad de materia prima, luego la cantidad de hidrógeno utilizado, a continuación el vapor procesal, y finalmente bajar la temperatura del horno. 2). Establecer un ciclo de sistemas de conversión y transformación intermedia, procurando evitar que el catalizador de hidrogenación provoque reacciones de metanización; además, es necesario elevar al máximo la presión en la entrada del compresor, a fin de garantizar que el sistema tenga la mayor cantidad posible de flujo de circulación. 3). Extraer el sistema PSA o de metanización. 4). El sistema de desulfuración se detiene debido a la disminución de temperatura; hay que tener cuidado de interrumpir el suministro de materiales para el proceso de desulfuración, y cerrar todas las válvulas que conectan el sistema de desulfuración con el sistema de conversión. 5). Detener el suministro de hidrógeno y vapor; tener cuidado para evitar la hidrólisis del catalizador. Durante el proceso de alivio de presión del gas del sistema de conversión, el horno de conversión debe enfriarse a una velocidad de 30-40 grados/hora, para evitar que su temperatura supere los límites permitidos. Según las necesidades reales, se pueden apagar algunas tomas de combustible. 6). Apagar el horno de conversión; asegurarse de desconectar cada reactor y llenarlo con nitrógeno hasta alcanzar una presión de 0,5 Mpa para mantenerla estable. 18. ¿Cuáles son las causas del aumento de la caída de presión en los tubos del horno de conversión? 1). El gas desulfurizado no cumple con los requisitos, lo que provoca la intoxicación del agente de conversión. 2). La entrada incompleta de hidrocarburos en el reactor de hidrogenación provoca la formación de coque. 3). El vapor de mala calidad provoca la formación de sales en el interior de los tubos del horno. 4). El vapor que contiene agua provoca la hidrólisis del agente de conversión. 5). Una velocidad de flujo excesiva o insuficiente provoca la carbonización del agente de conversión. 6). Demasiadas veces de parada y arranque. 7). La calidad del dispositivo de conversión es deficiente. 8). Vida útil del agente de conversión. 19. ¿Cómo proteger la actividad del catalizador de hidrogenación? La actividad del catalizador tiene un impacto significativo en las operaciones de hidrogenación, en la tasa de rendimiento del producto y en sus propiedades. Aumentar su actividad permite disminuir la temperatura y la presión de reacción, así como elevar la velocidad de flujo o reducir la relación hidrógeno/aceite. A medida que se prolonga el ciclo de operación, la actividad del catalizador disminuye gradualmente. En ese momento, es necesario aumentar la temperatura de reacción para mantener una cierta nivel de actividad del catalizador. Durante el proceso de producción, el nivel de habilidad de los operarios y los diversos métodos de operación incorrectos tienen una gran influencia en la actividad del catalizador. Para proteger la actividad del catalizador, en el proceso de producción se debe seguir el principio de aumentar primero la cantidad y luego la temperatura, y disminuir primero la temperatura y luego la cantidad. Además, la velocidad de reacción y la relación hidrógeno/aceite deben mantenerse por encima del nivel mínimo, para evitar dañar el catalizador. En todos los procesos de parada, es necesario introducir hidrógeno caliente en el sistema, a fin de evitar que el catalizador se dañe debido a velocidades de flujo excesivamente bajas. Durante el proceso de puesta en marcha, se debe aplicar estrictamente la deshidratación y el suministro de aceite a bajas temperaturas, para evitar la destrucción y reducción del catalizador. 20. ¿Cuáles son los pasos para detener normalmente la operación en las unidades de hidrogenación y qué precauciones se deben tomar? Pasos para detener la producción: 1). Reducir la carga de producción, primero bajando la temperatura y luego la cantidad. 2). Cortar la torre de desulfuración de hidrógeno en ciclo, pasar por la línea transversal. 3). Reducir la reacción al nivel mínimo y detener la bomba de alimentación de hidrógeno. Abrir la línea de aceite de la banda de hidrógeno caliente con aceite. 4). El operador principal debe prestar atención constante al nivel del líquido y a los límites establecidos. 5). La destilación acorta el ciclo, reduce la temperatura en la parte inferior de la torre, y el producto resultante no cumple con los requisitos. Apagar las tomas de combustión del destilador y la lámpara permanente para reducir la temperatura. 6). Cuando la reacción ya no consuma hidrógeno, se detiene el compresor de nuevo hidrógeno y la bomba de inyección. 7). Cuando el nivel del líquido de alta presión deja de elevarse y no hay aumento de temperatura en la reacción, el hidrógeno caliente que transporta aceite cesa su actividad. 8). Se realiza la deshidrogenación a presión de reacción de 5,0 MPa y a una temperatura constante de 250 °C en la salida del horno. 9). La velocidad de enfriamiento del reactor no debe superar los 20-25 °C/h; cuando la temperatura llega a 200 °C, se apaga el fuego. Cierre las válvulas de entrada y salida del gas combustible. 10). Para reducir la presión de la reacción, se sustituye el aire por nitrógeno para mantenerla estable. 11). Tras la disminución de la temperatura de destilación, cerrar las válvulas de entrada y salida del gas combustible para mantener la presión y el nivel del líquido. 12). La parada prolongada reduce el nivel del líquido en la torre y purga las tuberías. Precauciones: 1). Para evitar que la capa del reactor supere su temperatura máxima, se debe seguir el principio de reducir primero la temperatura y luego la cantidad. 2). La velocidad de enfriamiento no debe ser superior a 25 °C/h. 3). El sistema de destilación debe evitar que las columnas se enfríen excesivamente y se genere vacío. Si no es posible realizar una limpieza con vapor de forma inmediata, se debe introducir nitrógeno en el tanque de retorno para mantener una presión positiva. 4). Prevenir que el hidrógeno sulfuroso cause daños a los operarios. 5). Prevenir que ocurran accidentes por paso de alta tensión a baja tensión. 21. ¿Cómo se debe operar el horno de calentamiento cuando hay vientos fuertes o lluvia? 1). Si el viento es débil, no tiene mucho impacto en el horno de calentamiento. Pero cuando el viento es fuerte, es necesario reducir adecuadamente las compuertas de los conductos de humo y las rejillas de ventilación, para evitar que la gran fuerza del viento genere una succión excesiva y haga que el horno se apague, lo cual afectaría el funcionamiento del mismo. 2). Cuando hace tiempo nublado y llueve, la presión atmosférica es baja, lo que afecta la succión del chimenea. Es necesario abrir adecuadamente las rejillas de ventilación del conducto de humos para aumentar dicha succión y así garantizar un funcionamiento normal. 22. ¿Cuáles son las funciones del lubricante? El lubricante tiene siete funciones principales: (1) Función de lubricación. (2) Función de enfriamiento. (3) Función de enjuague. (4) Función de sellado. (5) Función de amortiguación. (6) Función de protección. (7) Función de alivio de cargas. 23. ¿Puntos clave para iniciar la producción de hidrógeno? (1) Primero, se debe verificar bien el proceso para evitar que los procesos se interconecten y para prevenir fugas o pérdidas de líquidos. (2) Antes de encender, verifique que todos los orificios de ventilación estén cerrados, que las rejillas y válvulas de aire funcionen correctamente, y que todas las válvulas de control del gas estén cerradas. (3) Verificar si las lecturas de los instrumentos son normales, si las válvulas de control funcionan correctamente y si las bombas están en buen estado. (4) La estufa debe calentarse siguiendo la curva de calentamiento establecida. (5) Condiciones de introducción de vapor para la reducción y conversión: el vapor se calienta y se presuriza según una curva hasta alcanzar 2,0 MPa; la temperatura en la entrada del proceso de conversión debe ser ≥ 450 °C, mientras que la temperatura en la capa de conversión intermedia debe ser ≥ 220 °C. Una vez que el contenido de Cl- en el vapor es adecuado, se utiliza vapor producido internamente, aumentando gradualmente su cantidad hasta 6 toneladas. (6) Condiciones de reducción del catalizador de conversión: temperatura de entrada ≥ 480 °C, temperatura de salida de la capa de catalizador ≥ 800 °C, concentración de hidrógeno en el gas de circulación ≥ 65 %, tiempo de reducción: 8 horas. (7) Después de la alimentación con desulfuración, se debe evitar que el reactor de hidrogenación aislado alcance temperaturas elevadas. (8) Una vez que el gas desulfurizado cumple con los requisitos, se hace que circule. En el proceso de desulfurización, la eliminación del azufre ocurre antes que la eliminación del oxígeno; a continuación, tiene lugar la saturación de los monoenos, seguida por la eliminación del nitrógeno y, finalmente, la saturación de los aromáticos. 30. ¿Qué efecto tienen las propiedades del aceite crudo en el proceso de hidrogenación para la refinación de diésel? Las propiedades del petróleo crudo determinan la dirección de la refinación por hidrogenación y la cantidad de calor liberado; además, son el factor principal a la hora de decidir la relación hidrógeno/petróleo y la temperatura de reacción. Un aumento en el contenido de olefinas y en el punto seco del petróleo crudo acelera la formación de coque en los catalizadores ； Si aumenta la cantidad de impurezas, en particular el contenido de nitrógeno, es necesario reducir la velocidad de flujo o elevar la temperatura para garantizar la calidad del producto refinado ； Los olefinos y los sulfuros se caracterizan por una alta generación de calor, un aumento de la temperatura y un gran consumo de hidrógeno; por lo tanto, es necesario aumentar adecuadamente la relación hidrógeno/aceite. 31. ¿Cómo se maneja el aumento excesivo de temperatura en el reactor? Para controlar el aumento excesivo de temperatura en la capa del reactor, se puede comenzar aumentando la cantidad de hidrógeno frío utilizado. También se puede reducir ligeramente la temperatura de entrada al horno y aumentar el caudal del compresor de hidrógeno en circulación. Si aún así no es posible controlar la situación, es necesario cambiar inmediatamente la materia prima para evitar que entre aceite de mala calidad al sistema ； En casos graves, el horno de calentamiento se apaga; se procede a un enfriamiento por aire intensivo para evitar que la temperatura suba demasiado y que se alcance el nivel máximo de líquido. También es necesario evitar que se formen burbujas debido a un nivel excesivo de líquido, lo cual podría causar un nivel de líquido falso. En la entrada del compresor, es importante eliminar bien el líquido en exceso. Además, se debe desactivar la torre de desulfuración del hidrógeno en circulación, a fin de evitar la contaminación por solventes. El compresor de nuevo hidrógeno debe controlarse manualmente, para evitar que la red de tuberías de hidrógeno del sistema se dañe. 32. ¿Cuáles son las características de la refinación por hidrogenación? La refinación por hidrogenación es un método importante que las refinerías utilizan para mejorar la calidad del petróleo. Se emplea principalmente para producir productos finales que cumplan con las normas establecidas, o bien para satisfacer las necesidades de los procesos posteriores en cuanto a materias primas. La refinación por hidrogenación permite hidrolizar de manera eficaz los compuestos no hidrocarburados presentes en el aceite crudo, como los compuestos sulfurados, los que contienen hidrógeno y nitrógeno, así como los que contienen oxígeno. Además, permite saturar los olefinos y aromáticos mediante hidrogenación, y también elimina impurezas como metales y alquitranes. Tiene como ventajas un amplio rango de materiales que pueden ser procesados, una alta tasa de recuperación de líquidos y una buena calidad del producto final. 33. ¿Cuál es el papel del hidrógeno en ciclo en las reacciones de hidrogenación? Mantener una alta presión parcial de hidrógeno en el sistema de reacción ； El hidrógeno en ciclo, como medio para la transferencia de calor, puede limitar el aumento de temperatura en el lecho catalítico ； Esto permite que la carga líquida se distribuya de manera uniforme en todo el lecho catalítico, lo que evita la formación de puntos calientes y, por lo tanto, mejora el rendimiento de la reacción. 34. ¿En qué áreas se consume el hidrógeno obtenido mediante refinación por hidrogenación? ⑴35. ¿Qué es un catalizador? ¿Cuáles son las características básicas de la acción de un catalizador? Un catalizador es una sustancia que puede participar en una reacción y acelerar o disminuir la velocidad de dicha reacción, pero cuyas propiedades y cantidad no cambian antes ni después de la reacción química. La característica fundamental de la acción del catalizador es modificar el curso de la reacción, cambiar la energía de activación de dicha reacción y alterar las constantes de velocidad de reacción, pero sin afectar el equilibrio químico de la reacción. 36. ¿Cuáles son los pasos principales para iniciar la hidrogenación? (1) Trabajos preparatorios antes del inicio de las obras ； (2) Sustitución con nitrógeno ； (3) Hermeticidad al nitrógeno ； (4) Secado del catalizador ； (5) Prevulcanización del catalizador ； (6) Cambiar el aceite crudo y ajustar las operaciones. 37. ¿De qué partes está compuesto el catalizador? Según su función en las reacciones catalíticas, se dividen en tres componentes: el componente activo principal, los aditivos y el soporte. 38. ¿Qué es el precio del bromo? ¿Qué representa el valor de bromo de los productos petrolíferos? Se titula una cierta muestra de aceite con una solución estándar de bromato de potasio y bromuro de potasio. Al final de la titulación, la cantidad de gramos de bromo consumidos por cada 100 gramos de aceite indica el valor de bromo. Cuanto mayor sea el valor del bromo, mayor será el contenido de hidrocarburos insaturados en el aceite. 39. ¿Cuáles son las etapas del proceso de reacción catalítica? (1) Los reactivos se difunden a través de la membrana en la superficie externa de las partículas catalíticas, hasta llegar a su superficie exterior ； (2) Difusión de los reactivos desde la superficie exterior hacia la superficie interior del catalizador ； (3) Adsorción de los reactivos en la superficie interna del catalizador ； (4) Los reactivos reaccionan en la superficie interna del catalizador para formar productos ； (5) Desorción del producto en la superficie interna del catalizador ； (6) El producto se difunde desde la superficie interna del catalizador hacia su superficie externa ； (7) El producto se difunde desde la superficie externa del catalizador hacia el exterior a través de la membrana. 40. Pasos para poner en marcha el equipo de producción de hidrógeno (I). Elementos a verificar antes de iniciar el funcionamiento: (1) Todos los recipientes y equipos han sido inspeccionados cuidadosamente antes de ser llenados; su interior está limpio y sin daños, y sus componentes internos están instalados correctamente. (2) Los revestimientos del horno de conversión y de los conductos de humos de calor residual fueron inspeccionados cuidadosamente después de ser secados; estaban en buen estado, sin daños y de calidad óptima. (3) Todos los tuberías y equipos han sido inspeccionados; las válvulas, placas de medición, puntos de medición de presión, válvulas de alivio y desagüe, válvulas de seguridad, deshumidificadores, entre otros, están instalados correctamente. Además, los equipos y tuberías han sido sometidos a un lavado y purga cuidadosos. (4) Todos los instrumentos y válvulas de control han sido inspeccionados y ajustados adecuadamente. Alimentación de la válvula electromagnética y del transmisor. Se ha conectado la fuente de aire para la válvula de regulación. Se abren todas las válvulas de los instrumentos primarios, las válvulas en las tuberías de toma de señal y las válvulas en las líneas de pulsos que conducen al transmisor. También se abren todas las válvulas ubicadas antes de las válvulas de seguridad. (5) Todas las válvulas de alivio, válvulas de drenaje, válvulas que conducen a los tubos de tierra y las válvulas en las tuberías de muestreo deben estar cerradas. (6) Los equipos móviles como bombas, compresores y ventiladores han sido inspeccionados según las instrucciones especiales y sometidos a pruebas de funcionamiento; su rendimiento es bueno. (7) El sistema de interconexión ha sido inspeccionado; funciona correctamente y está configurado adecuadamente. (8) Todas las válvulas de seguridad han sido inspeccionadas y resultaron estar en buen estado; además, su ajuste de presión se ha realizado correctamente. (9) Todos los equipos y tuberías han sido sometidos a pruebas de estanqueidad, así como a un proceso de sustitución con N2. (10) Se retiran todas las tapas temporales. (11) Todas las válvulas de control en la sala de control deben estar en modo manual, y las válvulas que se controlan deben encontrarse cerradas. (12) Las válvulas de cierre en todas las tuberías de proceso presentes en el sitio se encuentran cerradas. (13) Todas las placas de cierre en los procesos principales deben ser reemplazadas por placas abiertas. (14) Todas las materias primas y materiales auxiliares están listas para ser recibidas. (15) Los materiales necesarios para iniciar las obras ya han sido llevados al área del equipo. (II). Encendido del horno de precalentamiento de las materias primas y aumento de la temperatura
1. Se establece un circuito de circulación independiente para el sistema de desulfurización. Según las instrucciones de operación del compresor, este se pone en marcha para crear un circuito de circulación de nitrógeno en el sistema de desulfurización. Se controla cuidadosamente la presión en la entrada del compresor y el volumen de circulación del sistema. 2. Encendido y calentamiento: Se enciende la lámpara permanente del horno de calentamiento; a continuación, se encienden los quemadores según sea necesario para lograr el calentamiento deseado. La velocidad de calentamiento se controla de acuerdo con las especificaciones del proceso. Durante el proceso de calentamiento, se debe mantener estable la presión del sistema de desulfuración, asegurando que el caudal de circulación sea adecuado. Si la presión del sistema es insuficiente, se puede añadir nitrógeno en la entrada del compresor. Elevar el sistema de desulfuración a la temperatura normal y esperar la alimentación. (III). Establecer la circulación en el sistema de agua (1) Preparativos: ① El flujo de agua de entrada ya está configurado y verificado. ② Los instrumentos de control y las válvulas de regulación ya han sido ajustados y están listos para su uso. ③La bomba de alimentación de agua ya está lista para ser utilizada. ④ Los dispositivos de seguridad del vaso de presión también están en funcionamiento; la válvula de alivio local del vaso de presión está abierta. (2) Inyectar agua en el tanque de desoxidación. Se utiliza una válvula de control de nivel para mantener el nivel del líquido en el tanque en un 50 %. Se utiliza vapor para realizar la desoxidación. También se coloca un sello de agua en el tanque, y se introduce vapor externo al mismo con el fin de llevar a cabo el proceso de desoxidación. La presión en el tanque de desoxidación se mantiene entre 0,02 y 0,04 MPa. (3) Inyección de agua en el tanque de vapor: Se modifica el flujo de entrada de agua; se activa la bomba de alimentación del tanque de vapor para inyectar agua en él. Al introducir agua, se abre la válvula de alivio en la parte superior del tanque. También se activa la válvula de control del nivel de líquido en el tanque, con el fin de mantener dicho nivel en el 50 %. Además, se activa la válvula de seguridad del tanque. Se realizan descargas periódicas e intermitentes del vaso de vapor para su limpieza, a fin de garantizar que el agua del vaso de vapor sea de calidad adecuada. Cuando el nivel del líquido en el tanque de vapor alcanza el 50%, se debe detener la bomba de alimentación del tanque de vapor. En el futuro, se decidirá si es necesario aumentar la cantidad de unidades en función del nivel real del líquido en el tanque de vapor. (IV). Encendido y calentamiento del horno de conversión: Una vez que se establece el ciclo de agua en el tanque de vapor, se puede proceder con el encendido y calentamiento del horno de conversión. (1) Establecer un proceso de ciclo de conversión y transformación intermedia. Mejorar el proceso de ciclo del nitrógeno en fases de conversión e intermedia, introduciendo nitrógeno puro en el sistema según sea necesario, y activar el compresor para establecer el ciclo. (2) Verificar las condiciones de encendido ① El sistema de circulación funciona correctamente. ②Los sopladores de extracción y los sopladores de aire están funcionando correctamente. ③La presión negativa en la cámara de conversión se mantiene estable entre 30 y 50 Pa. ④El nivel de líquido en el vaso de expansión y el sistema de agua funcionan normalmente. ⑤Se ha realizado un análisis de riesgo de incendio en el gas del horno de conversión, y este ha dado resultados positivos. ⑥El combustible del horno de conversión ya ha sido llevado hasta las válvulas manuales de cada tobera. ⑦Los dispositivos que cuentan con un sistema de protección automática en cascada activan primero dicho sistema en el horno de conversión. ⑧El gas de circulación, tras ser analizado por muestreo, cumple con los requisitos (contenido de oxígeno < 0,5%). Se debe controlar estrictamente la presión de entrada del compresor y el caudal de circulación; si la presión es insuficiente, se puede añadir N2 en la entrada del compresor. Poner en funcionamiento todos los enfriadores por aire y intercambiadores de calor del sistema de circulación. (3) Encendido y calentamiento: Principio de encendido: Se debe encender de manera uniforme, con el objetivo de lograr una distribución uniforme de la temperatura en el horno. Controlar la presión del gas combustible y dirigirlo hasta la última válvula antes de las válvulas de control de cada quemador del horno de conversión. Al encenderlo, se introduce la pistola de encendido en el orificio correspondiente con una mano, se dispara la pistola para generar chispa; al mismo tiempo, con la otra mano se abre la válvula de control del quemador para prenderlo. Antes de encender, ajuste bien la apertura de las rejillas de ventilación. Después de encender las llamas, se debe ajustar la apertura de las mismas y de las rejillas de ventilación, a fin de que el combustible se queme completamente. Durante el proceso de calentamiento del horno de conversión, si la velocidad de calentamiento no es suficiente, se puede aumentar el número de llamas o ajustar su apertura. Sin embargo, es necesario que las llamas sean cortas y de color azul. Después de ajustar la boquilla, es necesario vigilar atentamente los cambios en el contenido de oxígeno y en la temperatura de los gases de escape. Al mismo tiempo, se debe ajustar la presión negativa en la cámara de combustión para garantizar una combustión normal de la llama. También es importante vigilar los cambios en la temperatura de entrada del reactor de transformación intermedia, a fin de que este se caliente de manera sincronizada con el horno de conversión. Después de encender el horno de conversión, se controla la velocidad de calentamiento según los parámetros del proceso; generalmente, esta velocidad se mantiene en 50 °C/h. Una vez alcanzadas las condiciones adecuadas para la adición de hidrógeno y vapor, se procede a operar a temperatura constante. Atención: Al encender el sistema A, se debe procurar que la distribución de la temperatura en el interior del horno sea uniforme. Durante el proceso de conversión y aumento gradual de la temperatura, al encender las llamas pequeñas, se debe seguir el principio de utilizar varias llamas con un nivel de intensidad bajo. Además, es importante que las llamas pequeñas estén distribuidas de manera uniforme en la parte superior del horno. Si la primera ignición no tiene éxito, es necesario cerrar inmediatamente la llama. Solo se puede volver a encender el horno una vez que este esté bien ventilado y ya no contenga gas combustible; de lo contrario, existe el riesgo de una explosión. (V). Conexión a la red de vapor producido internamente (1) Producción de vapor en el tanque de vapor: A medida que aumenta la temperatura del horno de conversión, también aumenta gradualmente la temperatura del agua en el tanque de vapor, lo que provoca la generación de vapor. Una vez que se produce vapor en el tanque, es necesario activar la bomba de alimentación para reponer agua. Se utiliza un sistema de control en cascada para mantener estable el nivel del líquido en el tanque de vapor. Precauciones: El personal de operación debe verificar si los valores indicados por los medidores de nivel y presión en el sitio coinciden con los valores del DCS. B controla la velocidad de aumento de presión en el tanque de vapor a través de la válvula manual del silenciador; generalmente, esta velocidad se mantiene entre 0,2 y 0,3 MPa/h. (2) Conexión a la red de vapor 1. Confirmar los parámetros del proceso: A. La temperatura del vapor debe alcanzar o superar la temperatura de punto de rocío ； La presión de vapor de B es estable ； El nivel de líquido en el vaso de presión C se mantiene estable al 50%. 2. Operación de conexión a la red: El personal interno en A ajusta la válvula de control de presión del vapor; el personal externo en B cierra lentamente la válvula de alivio local y procede a drenar el agua de los tubos de vapor antes de la conexión a la red, así como a calentarlos ； El personal de operación interno abre la válvula de control de presión del vapor, según las condiciones de presión en el tanque de vapor, para asegurarse de que esta no sea excesiva, y dirige el vapor hacia la red de tuberías de vapor del sistema externo. Atención: Al conectar la red de vapor, las operaciones deben realizarse de manera lenta y gradual, para evitar fluctuaciones bruscas en la presión y el nivel del vapor. Es importante mantener una presión estable en el tanque de vapor, con un nivel de líquido del 50%. (VI). Conversión, reducción con catalizadores de tipo intermedio. Condiciones necesarias para el funcionamiento del horno de conversión: (1) Temperatura en la entrada del horno de conversión: >450℃ ； (2) Temperatura de salida del horno de conversión: >800℃ ； (3) Temperatura mínima en el lecho del reactor de reacción intermedia: >200 °C. 1. Añadir vapor: Según la relación calculada entre agua e hidrógeno, se añade al horno de conversión vapor producido internamente (cuando la presión del vapor producido es ligeramente superior a 0,3–0,5 Mpa con respecto a la presión en la entrada del horno de conversión, y cuando el análisis del vapor es satisfactorio y el nivel del líquido en el tanque de vapor está estable), o bien vapor proveniente del sistema. Después de suministrar vapor, tenga en cuenta los siguientes puntos: Al introducir vapor en el horno de conversión, la temperatura de este varía considerablemente; por lo tanto, es necesario ajustarla de inmediato, además de aumentar la potencia de las bujías ； Analizar a tiempo la calidad del agua de la caldera. 2. Adición de amoníaco en el horno de conversión: Después de suministrar vapor, se añade amoníaco en la entrada del horno de conversión. De esta manera, se logra que el contenido de hidrógeno en los gases que salen del horno alcance más del 65%. Después de añadir vapor y amoníaco, es necesario ajustar la temperatura del horno de inmediato. También se deben agregar más quemadores, a fin de lograr una distribución uniforme de la temperatura en el interior del horno de conversión. De esta manera, se evitan situaciones de baja temperatura o sobrecalentamiento local en el horno. Es especialmente importante controlar la temperatura en la entrada del horno de conversión; esta no debe ser inferior a la temperatura de punto de rocío. Tiempo de reducción: 8–12 horas. VII. Ingreso de materia prima al sistema de desulfuración: Se ha completado la conversión de las condiciones de entrada de la materia prima, así como la reducción del catalizador de transformación intermedia. El sistema funciona de manera estable, y la temperatura en los lechos reactivos del sistema de desulfuración ya cumple con los requisitos establecidos. Iniciar el suministro al sistema de desulfuración del compresor de materias primas, y controlar la temperatura en todos los puntos del reactor. (VIII). Sistema de desulfuración: Una vez finalizada la reducción de los catalizadores de conversión y de transformación intermedia, se verifica que el sistema de desulfuración esté conectado al sistema de ciclo de conversión y transformación intermedia. Luego, se eleva la presión en el sistema de desulfuración hasta que sea igual a la presión del sistema de conversión y transformación intermedia, y finalmente se conecta el sistema de desulfuración. Precauciones: Al realizar la conexión al sistema de desulfuración, es necesario asegurarse de que el proceso se realice correctamente. La conexión debe hacerse de forma lenta. Si se detectan cambios anormales en la presión, hay que buscar rápidamente la causa. Solo se debe continuar con el proceso una vez que se haya identificado la causa. Una vez calculado el ratio agua-carbón, el horno de conversión aumenta primero la cantidad de vapor, luego ajusta la temperatura del horno y, finalmente, incrementa la cantidad de material a introducir. Realizar análisis de muestras a tiempo, transformar los resultados del análisis de metano en exportaciones; generalmente, el contenido de metano