Katalysatorerhitzung (Beteiligung: 2 Punkte)

Die Erhitzungsgeschwindigkeit darf nicht zu hoch sein, der Temperaturunterschied zwischen Ober- und Unterseite darf nicht zu groß sein

9. Hinweise 9.1 Wenn die Temperatur der ersten Schicht auf 200 °C ansteigt, sollte die Erhöhung der Temperatur verlangsamt werden – es ist ratsam, eine Erhöhrungsrate von 12 °C/Stunde einzuhalten. 9.2 TIC‑7203 muss von Anfang an bis zum Ende geschlossen bleiben, um zu verhindern, dass die heißen Gase aus dem Heizofen F‑7201 mit der kalten Luft von TIC‑7203 vermischen und so Wärmeschläge entstehen. Erst nachdem der Heizofen abgeschaltet wurde und die Kühlspulen abgekühlt waren, konnte die Temperatur der ersten Schicht damit reguliert werden. 9.3 Nach dem Eintritt in die Hauptreduktionsphase nimmt die Wassermenge zu. Die Erhöhung der Temperatur sollte langsam erfolgen. Achten Sie darauf, dass jede Erhöhung des Drucks nicht mehr als 0,5 MPa beträgt. Zudem sollte man das Prinzip befolgen, abwechselnd den Druck zu erhöhen und die Temperatur zu erhöhen – aber nicht gleichzeitig. Die Konzentration von Wasserdampf am Ausgang des Syntheseturms muss streng unter 4000 PPM gehalten werden. 9.4 Analyse der Wasserdampfkonzentration: Zu Beginn der katalytischen Reduktion wird die Wasserdampfkonzentration alle Stunde analysiert. Analyse der Konzentrationen von katalytisch reduziertem und unverändertem Wasserdampf 1 Mal alle eineinhalb Stunden. 9.5 Betriebsbedingungen des Heizofens F‑7201 bei Inbetriebnahme: Ausgangstemperatur des Prozessgases: TI-7219 darf 475 °C nicht überschreiten. Temperatur am Rauchgasausgang: TI‑7220 unter 900 °C. 9.6 Achten Sie auf den Flüssigkeitsstand im Hochdrucktrenner, um zu verhindern, dass die Syntheseturm mit Flüssigkeit versorgt wird. Zusätzlich kann zur Verhinderung falscher Füllstände während der Reduktion der Füllstand des Hochdrucktrenners sowie des Mitteldruck-Flashkessels angemessen erhöht werden. 9.7 Wenn die Temperatur am Ausgang der Syntheseturm-Einheit TI‑7221 etwa 250 °C erreicht, ist darauf zu achten, wie E‑7201 bedient wird – zu diesem Zeitpunkt beginnt es, Dampf mittlerem Drucks zu erzeugen. 9.8 Während des Reduktionsprozesses kann TV-7206 geöffnet werden, um die Temperatur am Eingang des Synthesekessels zu erhöhen, sodass das in den Kessel strömende Gas mehr Wärme einbringt. Sobald die normale Produktion wieder aufgenommen wird, soll TV-7206 reduziert werden, um mehr Nebendampf zu erzeugen.

Gibt es eine entsprechende Temperaturerhöhungskurve für den Katalysator?

Hauptsächlich geht es um die Geschwindigkeit; in der Trockenphase ist außerdem eine ausreichende Zeit bei konstanter Temperatur erforderlich. Die Hersteller liefern in der Regel eine Temperaturerhöhungskurve

Zu Beginn der Erhitzung sollte die Temperaturdifferenz im Schichtbett unter 50 °C liegen. Die Gasmenge sollte so hoch wie möglich sein, um eine zu große Temperaturdifferenz zu vermeiden. Während des gesamten Erhitzungsprozesses ist ein möglichst niedriger Druck wünschenswert； Es soll verhindert werden, dass die Temperatur im oberen Bereich der Katalysatorschicht zu stark ansteigt. Im Reduktionsstadium führt die intensive Reduktionsreaktion dazu, dass die Temperatur des Katalysators stark ansteigt. 5.2 Wenn nach der Erhitzung des Dampfes mit der Reduktion begonnen wird, sollte der Sauerstoffgehalt im Halbwassergas unter 0,5 % liegen. Dadurch wird verhindert, dass der reduzierte Katalysator erneut oxidiert wird – was zu wiederholten Oxidations- und Reduktionsvorgängen sowie zu einem starken Anstieg der Temperatur führen könnte. Wenn der Sauerstoffgehalt im Halbwassergas bei hohen Temperaturen stark ansteigt, sollte der Strom abgeschaltet werden, um die Temperatur am Ausgang des Ofens zu senken. Zudem sollte die Menge des Gases verringert und die Menge des Dampfs erhöht werden. Alternativ kann der Ofen komplett abgeschaltet werden, um ihn mit Dampf abzukühlen. Erst wenn der Sauerstoffgehalt wieder im zulässigen Bereich ist, darf das Gas wieder in das System eingespeist werden – damit der Katalysator nicht beschädigt wird. 5.3 Bei der Reduktion des Katalysators muss gleichzeitig Dampf zugeführt werden. Es ist notwendig, eine hohe Menge an Dampf zu verwenden, um zu verhindern, dass der Katalysator durch Wasserstoff übermäßig in Eisen umgewandelt wird. Das Metall Eisen kann dazu führen, dass CO und H2 miteinander reagieren und Methan entsteht. Zudem kann es dazu kommen, dass CO sich selbst zersetzt. Dadurch bildet sich Kohlenstoffablagerung auf dem Katalysator, wodurch die Poren des Katalysators verstopft werden. 5.4 Beim Einschalten des Ofens muss zunächst die Gaszufuhr eingeschaltet werden. Beim Ausschalten des Ofens sollte die Gaszufuhr 5–10 Minuten später abgeschaltet werden. 5.5 Während des Reduktionsprozesses wird die Zusammensetzung des Halbwassergases alle halbe Stunde analysiert, während das Umwandlungsgas stündlich analysiert wird, um Genauigkeit zu gewährleisten. Jede halbe Stunde werden die Entlüftungsventile geöffnet. 5.6 Da die Deckel zwischen den gesättigten Warmwassertürmen sowie zwischen den Mittelumwandlungsbereichen nicht druckfest konstruiert sind, muss während des Erhitzungs- und Reduktionsprozesses der Druckunterschied zwischen den oberen und unteren Bereichen streng auf maximal 0,02 MPa begrenzt werden. 5.7 Die maximale Temperatur während des Reduktionsprozesses des Katalysators darf 480 °C nicht überschreiten. 5.8 Die Erhitzung muss streng nach der vorgegebenen Geschwindigkeit erfolgen, um eine Abnahme der Katalysatorleistung zu verhindern. Bei 5,9 muss die minimale Temperatur im Katalysatorbett über 150 °C liegen, damit Dampf zugeführt werden kann. Bei 5,10 reagiert der Katalysator unter normalen Bedingungen bei etwa 200–250 °C mit CO und H2. Es handelt sich dabei um eine stark exotherme Reaktion. Mit steigender Temperatur nimmt die Reaktionsgeschwindigkeit zu; die Reaktion wird intensiver. Unachtsamkeit kann dazu führen, dass der Katalysator beschädigt wird. Deswegen muss das Zumischen des reduzierenden Gases sehr langsam erfolgen. Während des gesamten Reduktionsprozesses ist es notwendig, die Temperaturerhöhung im Reaktor genau zu überwachen sowie Veränderungen von Temperatur, Druck und Gaszusammensetzung sorgfältig zu beobachten. Und es muss rechtzeitig das Verhältnis von Dampf zu reduzierenden Gasen angepasst werden. Die Erhitzungsgeschwindigkeit muss streng kontrolliert werden. Sollte es zu einem plötzlichen Temperaturanstieg kommen, müssen die reduzierenden Gase sofort reduziert oder ganz abgestellt werden. Gleichzeitig soll die Temperatur mit Dampf gesenkt werden. Die zuständigen Personen müssen die Steuerung des Dampfes sorgfältig überwachen, um zu verhindern, dass der Katalysator beschädigt wird oder die Produktion in anderen Systemen beeinträchtigt wird. 5.11 Die Beibehaltung einer konstanten Temperatur von 150 °C beim Katalysator dient hauptsächlich dazu, die axiale Temperaturdifferenz in der Katalysatorschicht zu verringern, was wiederum die Verdunstung des physikalischen Wassers erleichtert. Konstante Temperatur von 200 °C, um die Temperatur am tiefsten Punkt der Katalysatorschicht zu erhöhen und sie über die Taupunkttemperatur zu bringen. Die axiale Temperaturdifferenz sollte bei 50 °C–80 °C liegen. 5.12 Beim Regenerationsprozess wird das Prinzip „drei niedrige Werte, zwei hohe Werte“ angewandt, d.h. niedrige CO-Konzentration, geringer O2-Gehalt, niedrige Temperatur, hohe Raumgeschwindigkeit und hohes Dampfverhältnis. 5.13 In der späten Regenerationsphase sollte die Ausgangstemperatur des Elektroofens bei 300 ± 10 °C stabil gehalten werden, um Temperaturschwankungen des Katalysators aufgrund dieser Ausgangstemperatur zu vermeiden. Die Eintrittstemperatur darf nicht unter die Aktivierungstemperatur des Katalysators eingestellt werden. 5.14 Während des Erhitzungs-Reduktionsprozesses sind Stromausfälle, Wassermangel, Gasmangel sowie Störungen an den Geräten als Notstopp zu behandeln. 5.15 Die Lasterhöhung sollte langsam erfolgen, nicht zu schnell, um starke Schwankungen in der Katalysatorschicht zu vermeiden.

Die Erhitzungskurve wird gemäß der von dem Hersteller des Katalysators bereitgestellten Kurve gesteuert

Befolgen Sie strikt die vom Hersteller bereitgestellte Erhitzungskurve!

Der Hersteller sollte eine Temperatursteigerungskurve bereitstellen. Genaueres hängt jedoch vom Hersteller des Katalysators ab···········