أسئلة اختبار تحويل الغاز الجاف إلى هيدروجين

Thread Content

أسئلة اختبار وظيفة تحويل الغاز الجاف إلى هيدروجين 1. ما هي الإجراءات لمنع تراكم الرواسب على الحفاز؟ الجواب: (1) اختيار محفز ذو نشاط عالٍ، ومستقر، وقادر على مقاومة تكوّن الرواسب. (2) تحسين جودة تعبئة المحفز. (3) القيام بعملية تخفيض نشاط المحفز، لزيادة فعاليته. (4) حاول قدر الإمكان عدم العمل في سرعات عالية. (5) التحكم الصارم في المواد الواردة، لتجنب دخول الهيدروكربونات ذات الجزيئات الكبيرة إلى فرن التحويل. (6) يجب التأكد أثناء التشغيل من أن محفز التحويل في القسم الداخلي يكون في حالة اختزال. (7) إزالة المواد الضارة من المواد الخام بشكل صارم. (8) يجب الحفاظ على نسبة كافية بين الماء والكربون أثناء التشغيل، مع تجنب حدوث تقلبات كبيرة. (9) يجب التحكم بصرامة في درجة حرارة الفرن، مع تجنب حدوث تقلبات كبيرة فيها. (10) تحسين جودة البخار فائق الحرارة، وتجنب ترسب الأملاح على المحفز. (11) تجنب التشغيل والإيقاف المتكرر. 2. كيف يمكن منع تراكم الكربون أثناء التشغيل؟ جواب: (1) أثناء التشغيل، يجب التأكد من أن محفز التحويل في قطاع المدخل في حالة اختزال. (2) يجب الحفاظ على نسبة كافية بين الماء والكربون أثناء التشغيل، مع تجنب حدوث تقلبات كبيرة. (3) يجب السيطرة بشكل صارم على درجة حرارة الفرن، مع تجنب حدوث تقلبات كبيرة فيها. (4) تحسين جودة البخار المسخن، وتجنب تكوّن الملح على الحفازات. (5) حاول عدم العمل في سرعات عالية في الأماكن المرتفعة. (6) السيطرة الصارمة على المواد الخام المدخلة، لتجنب دخول الهيدروكربونات ذات الجزيئات الكبيرة إلى فرن التحويل، مع القضاء الفعّال على المواد الضارة الموجودة في المواد الخام. 3. ما تأثير سرعة الهواء على التفاعل التحولي؟ الجواب: تنخفض نسبة تحويل الهيدروكربونات كلما زادت السرعة الفراغية، وذلك لأنه كلما زادت السرعة الفراغية، قلّ الوقت الذي يبقى فيه الغاز الخام على المحفز، مما يجعل تفاعل التحويل أقل اكتمالاً. يجب اختيار معدل التدفق الهوائي المناسب بناءً على درجة حرارة عملية التحويل، ومعدل تحويل غاز CH4، وتركيب الغاز الأولي، ونشاط العامل المساعد. (أي أن سرعة التدفق المرتفعة تؤدي إلى انخفاض درجة التحويل) 4. ما هي الأماكن في أنابيب الفرن التي يكون فيها خطر تراكم الكربون بسهولة؟ السبب؟ الجواب: الموقع: عادةً هو المنطقة التي تمثل 30% إلى 40% من طول أنبوب المحول، أي على بعد حوالي 3 إلى 4 أمتار أسفل مدخل المحول. السبب: يحدث تراكم الرواسب بسهولة أثناء عملية تحويل الهيدروكربونات في الحالة الغازية عند درجات حرارة تزيد عن 650 درجة مئوية، وفي حالة تحويل الزيوت الخفيفة، يحدث تراكم الرواسب عند درجات حرارة تزيد عن 630 درجة مئوية. أما في أنابيب المفاعل، فإن درجات الحرارة التي تتراوح بين 630 و675 درجة مئوية تشكل حوالي 30% إلى 40% من الجزء العلوي من الأنابيب. وعندما يظل هناك كميات كبيرة من الهيدروكربونات غير المتحولة في هذه النطاقات الحرارية، فإن ذلك يؤدي إلى تفكك الرواسب وتكوين الميثان، ويؤدي تفكك الميثان بدوره إلى تكوين المزيد من الرواسب. ما أسباب وعلامات توقف غاز المدخلات لفترة قصيرة، وطرق المعالجة؟ الجواب: الأسباب: (1) عطل في جهاز تزويد الغاز الجاف، مما أدى إلى فقدان مصدر الغاز الخام. (2) عطل في الضاغط، ولا يمكنه رفع ضغط الغاز الخام إلى نظام معالجة الغاز الخام. (3) فتح صمام تعديل خط العودة للضاغط بشكل كامل بسبب عطل. الظاهرة: (1) مؤشر تدفق المادة عند مدخل الضاغط يسجل صفرًا، وينخفض الضغط عند المدخل والمخرج. (2) يُظهر مقياس تدفق المخرجات للضاغط قيمة صفر، كما ينخفض الضغط عند المخرج ويرتفع الضغط عند المدخل. (3) درجة حرارة مخرج فرن التسخين، وارتفاع درجة الحرارة عند مدخل ومخرج فرن التحويل. (4) انخفاض معدل تدفق المواد الخام إلى فرن التحويل، وكمية الهيدروجين المنتجة، بالإضافة إلى انخفاض ضغط النظام. خطوات المعالجة: (1) الاتصال بالأجهزة العليا في التسلسل، لاستعادة إمداد الغاز الجاف في أسرع وقت ممكن. (2) في حالة تعطل الضاغط، يتم تفعيل الجهاز الاحتياطي فورًا. (3) إذا كان هناك عطل في صمام التنظيم، فيجب تعديل ضغط المدخل عبر الخط الفرعي للتحكم، وإيقاف استخدام صمام التنظيم ليتولى فنيو الأجهزة معالجته. (4) خلال فترة انقطاع غاز المدخلات، يجب تخفيض درجة حرارة الفرن الحراري وفرن التحويل بشكل مناسب لمنع التجاوز في درجة الحرارة. 6. أسباب وظواهر ومعالجة انقطاع توزيع البخار في فرن التحويل؟ الجواب: الأسباب: (1) تفعيل صمام الأمان في خزان البخار، وعطل في صمام التحكم في درجة حرارة البخار الساخن. (2) التشغيل الخاطئ أدى إلى إغلاق صمام توزيع البخار. (3) تعرض أنابيب نظام البخار المنتج محليًا للتلف، مما أدى إلى تسرب كميات كبيرة من البخار. (4) عطل في الصمام المتشابك يقطع دخول البخار. الظاهرة: (1) انخفاض تدفق البخار عند مدخل فرن التحويل. (2) تحدث تقلبات كبيرة في ضغط نظام الخزان، ومستوى السائل، وكمية المياه المُدخلة، وكمية البخار المنتج. (3) انخفاض ضغط مدخل فرن التحويل وضغط النظام. (4) ارتفاع درجة حرارة مدخل فرن التحويل، وارتفاع درجة حرارة الفرن وأنابيبه، وزيادة محتوى الميثان عند مخرج التحويل. (5) انخفاض كمية الغاز المتوسطة وكمية الهيدروجين المنتجة. المعالجة: (1) إذا حدث انقطاع مفاجئ في توزيع البخار بسبب فتح صمام الأمان في الغلاية، فإن ذلك لا يؤثر كثيرًا على محفز التحويل؛ ويكفي خفض حمل الإنتاج والاستمرار في التشغيل بنسبة ماء إلى كربون عالية، ثم فصل صمام الأمان وإعادة ضبط الضغط. (2) في حالة تعطل صمام التحكم في درجة حرارة البخار الساخن وإغلاقه، مما يؤدي إلى انقطاع توزيع البخار على فرن التحويل، يجب التوجه فورًا إلى الموقع لفتح الخط الفرعي واستعادة توزيع البخار، ثم قطع إمداد المواد الخام للقيام بعملية إزالة الكربن من عامل التحويل. وبعد الانتهاء من إزالة الكربن، يتم إجراء عملية الاختزال، ثم العودة إلى التشغيل الطبيعي. (3) في حال حدوث تسرب كبير للبخار بسبب تمزق أنابيب البخار الخاصة بالإنتاج، يتم التعامل مع الأمر وفقًا لإجراءات التوقف الطارئ. (4) إذا حدث انقطاع في توزيع البخار بسبب عطل في الصمام المتشابك، فيتم التعامل مع الأمر بالطريقة التالية: أ. الحفاظ على استقرار مستوى السائل وضغط الغلاية، وقطع تغذية فرن التحويل، وخفض درجة حرارة فرن التحويل. ب. إيقاف تغذية الجهاز، وإيقاف تزويده بالهيدروجين. ج. الذهاب فورًا إلى الموقع لتفعيل مصدر الهواء الاحتياطي أو فتح صمام التشغيل يدويًا، لاستعادة تزويد فرن التحويل بالبخار. د. التحكم الجيد في درجة حرارة فرن التحويل، واستخدام النيتروجين عالي الضغط لتعويض الغازات داخل النظام، وإنشاء دورة تدويرية في نظام التحويل، مع استخدام محفزات التحويل لإزالة الكربون. هـ. بعد انتهاء عملية إزالة الكربون، يتم إيقاف تزويد الغاز، ويتم تشغيل دورة النيتروجين، مع التأكد من سلامة صمامات القفل المرتبطة بتزويد الغاز. و. التحويل عن طريق إعادة توزيع الغاز والهيدروجين لأغراض الاختزال. 7. أسباب تراكم الرواسب في المحول، والأعراض، وطرق المعالجة؟ الجواب: الأسباب: أ. جودة تركيب المحفز غير جيدة أو عملية التخفيض لم تتم بشكل كامل. ب. يؤدي التحلل المائي للمحفز إلى تفتته، مما يسبب انسداد أنابيب الفرن ويؤدي إلى تلونها باللون الأحمر، كما يزيد من العبء على باقي أنابيب الفرن مما يسبب تراكم الرواسب. ج. تسمم العامل المحفز وتعطيله، مما يؤدي إلى تراكم الرواسب. د. عدم ضبط فوهة موقد التحويل بشكل صحيح يؤدي إلى الاحتراق الجانبي وتلف أنابيب الموقد. هـ. انقطاع توزيع البخار في فرن التحويل، أو نسبة الماء إلى الكربون منخفضة جداً، أو التغذية النبضية. و. انخفض أداء المحفز، وقد وصل إلى نهاية عمره الافتراضي. ز. نسبة المكونات الهيدروكربونية الثقيلة في المواد الواردة مرتفعة. الظاهرة: أ. ظهور بقع على أنابيب الفرن أو احمرارها. ب. يزداد الضغط على أنابيب الفرن. ج. ارتفاع نسبة الميثان عند مخرج فرن التحويل. المعالجة: أ، عندما لا يكون تراكم الرواسب على المحفز ناتجًا عن مشكلة خطيرة، يمكن التغلب على ذلك عن طريق تقليل الحمل، واستخدام مواد خام أقل كثافة، مع العمل في ظروف نسبة عالية من الماء إلى الكربون لفترة من الوقت. إذا لم يكن التأثير واضحًا، فيتم قطع المدخلات، وإنشاء دورة لهيدروجين متغير أثناء التحويل، لإعادة تجديد الكربون في بيئة اختزالية. ب. عندما يتراكم الكربون بشكل كبير في محفز التحويل، يجب استخدام طريقة الأكسدة-الاختزال لمعالجته: (1) قطع تدفق المواد الخام، وإنشاء دورة تحويلية، مع خفض ضغط النظام إلى 1-1.8 ميجا باسكال، وخفض كمية البخار المستخدمة إلى 30%-50% من القيمة الطبيعية، وتشغيل النظام لمدة 12 ساعة؛ وفي حال كان تركيز ثاني أكسيد الكربون عند مخرج فرن التحويل مرتفعًا، يتم استبداله بالنيتروجين. (2) عندما يظل تركيز ثاني أكسيد الكربون عند مدخل ومخرج فرن التحويل ثابتًا، يتم إضافة الأمونيا السائلة إلى النظام لإجراء عملية الاختزال، مع الحفاظ على درجة حرارة مدخل ومخرج فرن التحويل أعلى قليلاً من القيم الطبيعية أثناء التشغيل. (3) تحليل الوقت الذي لا يعود فيه المحفز يستهلك الهيدروجين، مع الاستمرار في عملية الاختزال لمدة 8–12 ساعة. (4) عندما يتراكم الكربون على الحفاز بشكل كبير مما يؤدي إلى انسداد أنابيب الفرن، يجب توقيف التشغيل لاستبدال الحفاز. 8. أسباب التقطير المشترك للمشروبات الغازية وطرق معالجته؟ الجواب: السبب: أ. فرق درجة حرارة الماء في الفرن تجاوز النطاق المحدد. ب. جودة المياه غير مقبولة. ج. مستوى المياه مرتفع جدًا. د. الحمل الإنتاجي مرتفع جدًا. هـ. عدم تصريف الملوثات لفترة طويلة. المعالجة: أ. عند حدوث ظاهرة احتواء البخار على ماء، يجب رفع درجة حرارة مدخل فرن التحويل بشكل مناسب لمنع تحلل العامل المساعد. ب. تعزيز عملية التخلص من الشوائب على سطح وقاع خزان البخار، واستبدال مياه خزان البخار. ج. تقليل الحمل الإنتاجي، وتعزيز تصريف الماء من أنابيب البخار. د. تعزيز تحليل جودة المياه لتحديد الأسباب الجذرية لعدم مطابقتها للمعايير. هـ. بعد اختفاء ظاهرة التبخر المشترك للمياه وتحقق جودة مياه الغلاية، يتم تعديل كمية المياه المُطرودة إلى المستوى الطبيعي. ٩. ما هي الإجراءات التي يمكن اتخاذها لإطالة عمر المحفز؟ الجواب: (1) خلال فترة بدء التحويل، يجب تجنب وجود الهيدروكربونات في الغاز المستخدم في العملية. يجب إجراء عملية استبدال كاملة قبل الدورة، مع أخذ عينات لتحليل نسبة الهيدروكربونات عند درجة حرارة 200 درجة مئوية، ويجب أن تكون دورة الضاغط طبيعية. ج. أثناء عملية البدء في التشغيل وإدخال المواد، يجب التحكم في ضغط النظام لمنع حدوث تدفقات متقطعة للمواد. د. خلال فترة التسخين عند بدء التشغيل، يجب التحكم في معدل التسخين. (3) عند توقف التشغيل، يجب قطع إمداد البخار قبل أن تنخفض درجة حرارة مدخل الفرن إلى 450 درجة مئوية. (4) القيام بعملية تخفيض نشاط المحفز، لزيادة فعاليته. (5) حاول قدر الإمكان عدم العمل عند سرعات عالية. (6) تحسين جودة تحميل المحفز. (7) السيطرة الصارمة على المواد الخام المدخلة، لتجنب دخول الهيدروكربونات ذات الجزيئات الكبيرة إلى فرن التحويل، مع القضاء الفعال على المواد الضارة الموجودة في المواد الخام. (8) إن نسبة الهيدروجين والكربون المناسبة أمام الفرن تُعد طريقة مهمة لحماية الحفاز. 10. ما هو الترسب الكربوني وإزالة الكربون؟ الجواب: الترسبات الكربونية: في عملية تحويل بخار المركبات الهيدروكربونية، يحدث أولاً تكسر روابط C-C، ويصاحب ذلك عمليات إزالة الهيدروجين وإضافته، مما يؤدي إلى تكوين مركبات هيدروكربونية ذات عدد كربوني أقل بالإضافة إلى الهيدروجين. كما يتم أيضًا تكوين الكربون، وهذا هو ما يُعرف بالترسبات الكربونية. إزالة الكربون: يحدث إزالة الكربون عندما يتفاعل الكربون مع بخار الماء لينتج ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين. 11. كيف يمكن تحديد تراكم الرواسب؟ الجواب: (1) يظهر بشكل شائع على أنابيب الفرن ظاهرة التلاطم أو احمرار الأنابيب. (2) ارتفاع انخفاض الضغط في أنابيب الفرن. (3) ارتفعت نسبة الميثان عند مخرج فرن التحويل، كما لم يتم اكتشاف أي هيدروكربونات أخرى. 12. ما هي الأضرار الناتجة عن عدم كفاية اختزال محفز التحويل أو تأكسده أثناء الاستخدام، وكيف يمكن الوقاية من ذلك؟ الجواب: المخاطر: أ. تراكم الرواسب على العوامل المحفزة، مما يؤدي إلى ظهور بقع على أنابيب الفرن واحمرارها. في الحالات الشديدة، يحدث انسداد في أنابيب الفرن، مما يؤدي إلى ظهور ظاهرة الأنابيب البيضاء، ويؤثر ذلك على عمر أنابيب الفرن. ب. ينخفض معدل تحويل العامل المساعد، ويقل إنتاج الهيدروجين. الوقاية: أ. يجب أثناء بدء التشغيل القيام بعملية تخفيض نشاط المحفز، بحيث يتم تخفيض نشاطه بشكل كامل. ب. إن نسبة الهيدروجين والكربون المناسبة أمام الفرن تُعد طريقة مهمة للحفاظ على فعالية العوامل المحفزة. 13. كيف يمكن زيادة معدل التحويل؟ ج: أ. خفض ضغط التشغيل، ب. رفع درجة حرارة التفاعل، ج. رفع نسبة الماء إلى الكربون، د. خفض معدل التدفق الهوائي، هـ. رفع درجة حرارة مدخل الفرن. 14. ما هي الاحتياطات الواجب اتخاذها أثناء تخفيض نشاط العامل المحفز؟ الجواب: أ. خلال فترة الاختزال، يجب رفع درجة حرارة مدخل طبقة الحفاز ودرجة حرارة مخرج الفرن قدر الإمكان، وذلك لتسهيل اختزال الحفاز بشكل كامل. يتم الحفاظ على درجة حرارة مدخل فرن التحويل بين 490 و520 درجة مئوية، بينما تكون درجة حرارة المخرج 800 درجة مئوية، ويتم التحكم في ضغط النظام بين 0.8 و1.0 ميجا باسكال. ب. لتسريع وتيرة الاختزال، يمكن زيادة كمية التدوير في النظام مما يرفع نسبة الهيدروجين، مع الحفاظ على نسبة H2O/H2 بين 3 و7.5. ج. يبدأ حساب وقت الاختزال عندما تصل درجة حرارة مخرج الفرن إلى 800 درجة مئوية، ويصل محتوى غاز H2 في الغاز المتداول إلى أكثر من 70%، وذلك لمدة تتراوح بين 8 إلى 12 ساعة. د. عند انخفاض ضغط النظام، يجب إضافة أمونيا سائلة. 15. ما هي شروط بدء تزويد البخار؟ الجواب: أ. يجب أن يكون جودة البخار مقبولة، وأن يكون الضغط أعلى بمقدار 0.3-0.5 ميجا باسكال عن ضغط مدخل فرن التحويل، كما يجب إزالة الماء الزائد من أمام صمام تزويد البخار. ب. يتم الحفاظ على ضغط النظام بين 0.8 و1.0 ميجا باسكال. ج. تم رفع الضغط مسبقًا في خزان الأمونيا السائلة. د. درجة حرارة المدخل لفرن التحويل تتراوح بين 420 و450 درجة مئوية، أما درجة حرارة المخرج فهي أعلى من 450 درجة مئوية، كما أن أدنى درجة حرارة في طبقة المفاعل الوسطي تكون أعلى من 200 درجة مئوية. 16. أسباب ارتفاع نسبة الميثان عند مخرج فرن التحويل وطرق المعالجة؟ الجواب: الأسباب: ① درجة حرارة الفرن منخفضة. ② زيادة مفاجئة في سرعة تدفق الهواء. ③ انخفاض فعالية المواد المستخدمة في عملية التحويل بسبب تسممها. ④ تغير خصائص المواد الخام، أي زيادة نسبة الهيدروكربونات ذات الكربون العالي. ⑤ خلل مفاجئ في جدول التحكم، مما يؤدي إلى انخفاض نسبة H2O/C. المعالجة: ① تعديل درجة حرارة الفرن لتحقيق استقرار في كمية المعالجة. ② فحص جزء إزالة الكبريت من المواد الخام لضمان فعالية عملية إزالة الكبريت. ③ تقليل كمية المواد الخام المدخلة أو إيقاف تدفقها، مع استخدام البخار لإزالة الكربون والكبريت. ④ رفع نسبة الماء إلى الكربون، مع التحكم الصارم في نسبة H2O/C. 17. ما هي ملحقات السلامة للغلايات؟ ج: مقياس الضغط، جهاز قياس المستوى، صمام الأمان، ورقة التفجير، صمام البخار والماء، صمام التصريف. 18. اكتب صيغة حساب معدل تحويل الميثان؟ ج: معدل التحويل = CO% + CO2% ÷ (CO% + CO2% + CH4%)
١٩. ما هو مبدأ عمل جهاز كبح الاشتعال؟ الجواب: يتكون جهاز كبح اللهب في معظم الأحيان من شبكات معدنية متعددة الطبقات، وعندما تدخل اللهب إلى الجهاز، فإن نقل الحرارة عبر الشبكات المعدنية يكون سريعًا، مما يؤدي إلى تفريق اللهب وتبريده وبالتالي إطفائه، وبذلك يتحقق هدف كبح اللهب. 20. ما أسباب ارتفاع درجة حرارة محامل المروحة؟ جواب: أ. اهتزاز شديد لصندوق الحاملات. ب. جودة زيت التشحيم سيئة، وقد تلف. ج. مستوى زيت التشحيم منخفض جدًا، أو مرتفع جدًا. د. عدم تطابق محور المحرك مع محور الحامل الدوار. هـ. تلف المحمل الدوار. 21. ما هي نقاط التشغيل الأساسية للمحول؟ جواب: ⑴ يجب أن يكون معدل التغذية ودرجة حرارة التغذية ثابتين ； ⑵تحكم في درجة حرارة الفرن والحفاظ على ثبات درجة الحرارة عند المخرج ； ⑶يجب أن يكون معامل الهواء الزائد a مناسبًا ； ⑷الملاحظة الرئيسية لحالة لهب الفرن ； ⑸ضبط درجة حرارة الدخان بشكل جيد ； ⑹انتبه إلى تغيرات انخفاض ضغط أنابيب الفرن. 22. ما هي طرق الصيانة المختلفة للغلايات عند توقفها عن العمل؟ الجواب: ⑴ طريقة العناية بالرطوبة ； ⑵طريقة الحفظ بالنيتروجين ； ⑶طريقة التجفيف الجاف. 23. ما هي شروط إيقاف الفرن بشكل طارئ؟ جواب: ⑴ نقص شديد في الماء في الغلاية، وبعد المعالجة انخفض مستوى الماء في الغلاية إلى الحد الأدنى ； ⑵عندما ينخفض مستوى الماء في الغلاية بسرعة، ورغم التغذية المستمرة بالماء واتخاذ تدابير أخرى، لا يعود المستوى إلى طبيعته ； ⑶في حال تعطل صمام تزويد الغلاية بالماء، أو وجود عطل خطير في نظام التزويد بالماء وعدم إمكانية إصلاحه في وقت قصير ； ⑷أجهزة الأمان مثل مقاييس المستوى، وصمامات الأمان، ومقاييس الضغط؛ عندما يتعطل أحد هذه الأجهزة بشكل كامل ； ⑸عند حدوث تسرب أو تلف شديد في الأجزاء المقاومة للضغط في الغلاية. 24. ما هي العوامل التي تؤثر على درجة حرارة التحويل في درجات الحرارة المتوسطة؟ الجواب: (١) تأثير تشغيل فرن التحويل ； ⑵تأثير تكون الكربن على العوامل المحفزة ； ⑶نشاط المحفز ； ⑷تسرب داخلي في مبدل الحرارة ； ⑸عطل في الأجهزة. 25. كيف يتم حماية أنابيب الفرن التحويلي أثناء التشغيل؟ الجواب: ⑴ تجنب الحرارة الزائدة داخل أنابيب الفرن ； ⑵تجنب تفجر أنابيب الفرن بسبب التبريد أو التسخين المفاجئ، وعدم التوزيع المتساوي للتمدد، والإرهاق الحراري، ووجود ماء في البخار، والتكثيف ； ⑶ضمان جودة البخار، لمنع تراكم الملح في أنابيب الفرن مما يسبب انسدادًا واحتراقًا بدون وجود غاز ； ⑷تعزيز فحص جميع أجزاء أنابيب الفرن التحويلي. ٢٦. ما هي الوسائل الرئيسية للتحكم في درجة حرارة فرن التحويل؟ جواب ； ⑴خفض درجة حرارة الفرن بأكمله ； ⑵تعديل تردد المروحة الساخنة أو درجة فتح غطاء المدخنة ； ⑶ضبط تردد المروحة النفخية ； ⑷ضبط درجة فتح صمام فوهة فرن التحويل ； ⑸يمكن تعديل مستوى احتراق فوهة الاحتراق عن طريق تغيير درجة فتح فتحات الهواء الأولية والثانوية ； ⑹بعد كل فحص لحالة احتراق الموقد، يجب إغلاق نافذة التهوية لمنع دخول الهواء وتقليل كفاءة الموقد. 27. كيف يتم تخفيض المحول؟ الجواب: ⑴ إنشاء دورة لتحويل النيتروجين، بضغط نظام يبلغ 1.0 ميجا باسكال، مع الحفاظ على كمية التدفق المستقرة عند 4000 نيوتن·متر/ساعة. ⑵اختر الوقت المناسب للدخول إلى مفاعل التحويل المتوسط بناءً على حالة التوقف. ⑶درجة حرارة المدخل لفرن التحويل 450 درجة مئوية، ودرجة الحرارة عند المخرج 750 درجة مئوية، أما أدنى درجة حرارة في طبقة التحويل فهي أكثر من 200 درجة مئوية. ضغط خزان البخار هو 2.0 ميجا باسكال. بعد إجراء تحليل عينات البخار والماء والتأكد من جودتها، يتم إضافة 5-6 أطنان من البخار في الساعة، بالإضافة إلى إضافة الأمونيا السائلة لعملية الاختزال ； ⑷يتم أخذ عينات كل نصف ساعة لتحليل نقاء الهيدروجين في الغاز المستخدم في عملية الاختزال، وعندما يكون النقاء أكثر من 70%، يبدأ توقيت عملية الاختزال التي تستمر من 8 إلى 12 ساعة، مع إضافة الأمونيا حسب نتائج التحليل. 28. ما هي شروط استخدام المحولات؟ الجواب: Z417: الموقع: يتم وضعه في الجزء العلوي من فرن التحويل ； درجة الحرارة المستخدمة: درجة حرارة مدخل التحويل من 450 إلى 650 درجة مئوية، نسبة الماء إلى الكربون: من 3.5 إلى 5.3 ； السرعة الجوية: 500–1000 ساعة؛ الرمز: Z418. الموقع: الجزء السفلي من فرن التحويل ； درجة الحرارة المستخدمة: 600～950 درجة مئوية، ； نسبة الماء إلى الكربون: 3.5–5.3 ； السرعة الفارغة: 500 إلى 1000 ساعة. 29. كيف يتم حماية مواد التحويل أثناء الإنتاج؟ جواب: ⑴ حاول قدر الإمكان عدم التشغيل عند سرعات هواء عالية ； ⑵التحكم الصارم في المواد الخام، لتجنب دخول الهيدروكربونات ذات السلاسل الكبيرة إلى فرن التحويل ； ⑶تأكد من أن المحفز في منطقة مدخل التحويل في حالة اختزال ； ⑷إزالة المواد السامة من الهيدروكربونات الخام بشكل صارم ； ⑸يجب الحفاظ دائمًا على نسبة كافية بين الماء والكربون أثناء التشغيل، لتجنب حدوث تقلبات كبيرة في هذه النسبة ； ⑹التحكم الصارم في درجة حرارة فرن التحويل، لتجنب حدوث تقلبات كبيرة ； ⑺تحسين جودة البخار المسخن للغاية، وتجنب تكوّن الأملاح على العوامل المحفزة ； ⑻ضمان ألا تقل درجة حرارة مدخل التحويل عن 480℃ ； ⑼عند اكتشاف تراكم طفيف للكربون أو التسمم، يجب التعامل مع الأمر في أقرب وقت ممكن ； ⑽ضمان جودة ونشاط المحفز، وتجنب التوقفات والبدءات المتكررة. ٣٠. ما هي الشروط الرئيسية لتشغيل المحفزات ذات التأثير المتوسط؟ الجواب: ضغط التشغيل: 0.5-8.0 ميجا باسكال ； درجة حرارة التفاعل: 340-460℃ ； السرعة الفارغة: 1000-3000 ساعة ； أثناء الاستعادة، لا يتجاوز ارتفاع الحرارة 30℃ ； أثناء عملية الاختزال، يتم الحفاظ على نسبة الماء إلى الهيدروجين بين 3 و7.5. ٣١. ما هي الوسائل الرئيسية للتحكم في درجة حرارة فرن التحويل؟ الجواب: ⑴ خفض درجة حرارة الفرن بأكمله ； ⑵تعديل تردد المروحة الساخنة أو درجة فتح غطاء المدخنة ； ⑶ضبط تردد المروحة النفخية ； ⑷ضبط درجة فتح صمام فوهة فرن التحويل ； ⑸يمكن تعديل مستوى احتراق فوهة الاحتراق عن طريق تغيير درجة فتح فتحات الهواء الأولية والثانوية ； ⑹بعد كل فحص لحالة احتراق الموقد، يجب إغلاق نافذة التهوية لمنع دخول الهواء وتقليل كفاءة الموقد. 32. ظاهرة ارتفاع درجة حرارة المفاعل متوسط التحويل، الأسباب وطرق المعالجة؟ الجواب: الظاهرة: (١) درجة حرارة المدخل للمفاعل المتوسط مرتفعة جداً ； ⑵درجة حرارة فراش المفاعل والمخرج مرتفعة للغاية ； ⑶كمية التبخر في الغلاية قليلة. السبب: (١) عطل في صمام التحكم في درجة حرارة مدخل المفاعل ； ⑵إن مستوى محتوى ثاني أكسيد الكربون الخارج في عملية التحويل مرتفع جدًا، مما يؤدي إلى حدوث تفاعلات شديدة وارتفاع درجة الحرارة ； التعامل: ⑴ خفض درجة حرارة مدخل المفاعل فورًا، وفي حال تعطل صمام التحكم في درجة الحرارة عند المدخل، يتم التحكم يدويًا في الموقع مع الاتصال بقسم الأجهزة لإصلاح صمام التحكم ； ⑵إذا لم يكن من الممكن خفض درجة حرارة المدخل، فيجب تقليل حمل الإنتاج فورًا، واستخدام النيتروجين عالي الضغط لخفض درجة الحرارة. وعندما تصل درجة الحرارة إلى النطاق الطبيعي، يمكن استئناف الإنتاج الطبيعي ； ⑶إذا ارتفعت درجة حرارة المفاعل بشكل كبير، فسوف يتضرر الحفاز، ويتعين إيقاف التشغيل فورًا ； ⑷إذا تضرر صمام القلب في صمام التحكم في درجة الحرارة عند المدخل، فلا يمكن إجراء أي تصليح إلا بإيقاف التشغيل نظرًا لعدم وجود خط فرعي ； ⑸إذا كان السبب هو ارتفاع محتوى ثاني أكسيد الكربون في المخرجات أو زيادة الحمل الإنتاجي، فلا يمكن سوى خفض درجة حرارة المخرجات أو تقليل الحمل الإنتاجي. 33. ما هي خطوات التوقف الطبيعي عن العمل في منصب التحويل والاحتياطات الواجبة؟ جواب: ⑴ بعد انتهاء عملية نقل الزيت بواسطة الهيدروجين الساخن، سينخفض إنتاج الهيدروجين إلى الحد الأدنى، حيث تكون كمية البخار الموزع 5-6 طن/ساعة. يتم عندئذٍ إيقاف تشغيل وحدة PSA وإزالة الغاز المنبعث منها، ويتم زيادة كمية الغاز الطبيعي للحفاظ على درجة حرارة الفرن ومن ثم استمرار الإنتاج بشكل طبيعي. ⑵يتم إنشاء دورة متغيرة في عملية التحويل ببطء، وبعد استقرار الوضع يتم قطع تدفق المواد المستخدمة في التحويل، كما يتم إنشاء دورة منفصلة لإزالة الكبريت، بحيث يكون الضغط أقل بمقدار 0.3–0.5 ميجا باسكال عن ضغط التحويل. ملاحظة: يتم التحكم في الضغط في المرحلة المتوسطة بواسطة إطلاق اللهب، لمنع التغذية النبضية. ⑶بعد ساعة واحدة من التحليل، عندما يكون مستوى CH في الغازات الناتجة أقل من 0.5%، يتم إيقاف عملية التحويل داخل المفاعل، ويبدأ تبريد فرن التحويل. كما يتم ضبط كمية البخار المستخدمة عند 5 طن/ساعة، ولا يجب أن يتجاوز معدل التبريد 50 درجة مئوية/ساعة. بالإضافة إلى ذلك، يجب التحكم في كمية السائل المستخدم في الدورة. ⑷عندما تصل درجة حرارة مدخل التحويل إلى 380 درجة مئوية، يتم قطع تدفق الغاز، ويتم ملء المدخل بالنيتروجين. وعندما تصل درجة حرارة الفرن إلى 250 درجة مئوية، يتم إيقاف عملية الاحتراق، ويستمر التبريد بشكل دوري. ⑸يتوقف نظام إزالة الكبريت عن العمل لفترة معينة، ثم يتم الحفاظ على درجة الحرارة، ويتم استخدام المشعل لضمان وجود فرق ضغط مع نظام التحويل. ⑹يتم تحديد ما إذا كان سيتم إيقاف آلة الضغط أم لا بناءً على مدة التوقف؛ حيث يتم خفض ضغط الخزان تدريجياً بعد قطع إمدادات البخار. وفي حال عدم الحصول على نتائج جيدة، يتم قطع الاتصال بالنظام الذي يعمل بضغط 1.0 ميجا باسكال، كما يتم إيقاف مضخات تزويد الغلاية بالماء، ومضخات قاع برج الستريبينغ، بالإضافة إلى المراوح وأجهزة التبريد الهوائي. ٣٤. كيف يمكن التمييز بين التسمم بالمواد المستخدمة في عملية التحويل وتراكم الرواسب؟ الجواب: التسمم: غالبًا ما يبدأ تسمم العوامل المحفزة بظهور أنابيب حمراء في الجزء العلوي من فرن التحويل، ثم ينتشر إلى جميع الأنابيب، وهو ظاهرة شائعة وليست مقتصرة على أنابيب معينة فقط ； انخفاض نشاط المحفز يؤدي إلى ارتفاع محتوى الميثان في الخرج؛ وفي الحالات الشديدة، يتسرب الهيدروكربونات العطرية عبر طبقة الحفاز بل ويتراكم الكربن، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الفرن وزيادة فرق الضغط عند مخرجه. ترسبات الكربون: ترسبات الكربون على العوامل المحفزة تؤدي فقط إلى ظهور بقع وأجزاء حمراء في بعض أنابيب الفرن، ولا تُعد ظاهرة شائعة ； ارتفعت نسبة الميثان والهيدروكربونات الأروماتية عند مخرج الفرن، كما زاد الفرق في الضغط بين نقطتي التحويل بشكل ملحوظ. 35. ما أسباب ظهور البقع الحرارية والمناطق الساخنة في أنابيب الفرن؟ الجواب: الأسباب: ⑴ جودة تعبئة المحفز غير جيدة، مما يؤدي إلى وجود فجوات وتراكمات، بالإضافة إلى عدم توزيع المحفز بشكل متساوٍ في أنابيب الفرن، مما يسبب تراكم الكربون ； ⑵يتسبب المحفز في انكساره أثناء عملية التشغيل أو أثناء تعبئته نتيجة السقوط من ارتفاع، مما يؤدي إلى انسداد أنابيب الفرن وحدوث احتراق جاف يُسبب احمرارها ； ⑶ترسب الكربون في المحفز أثناء التشغيل لفترات طويلة أو نتيجة الحوادث، بالإضافة إلى عملية التحلل المائي ； ⑷يؤدي عدم كفاية عملية اختزال المواد الكيميائية إلى حدوث تفكك حراري للهيدروكربونات على سطح الحفاز، بينما يحدث تكون الكربون بشكل أقل، مما يؤدي إلى تراكم الكربون على الحفاز ； ⑸تسبب عدم تعديل فوهات المحرقة في الفرن التحويلي بحدوث احتراق غير متساوٍ أو انسداد في أنابيب الفرن، مما أدى إلى حدوث تسخين مفرط في بعض المناطق وتراكم الكربون، وبالتالي انخفاض كفاءة بعض المحفزات، ووصولها إلى نهاية عمرها الافتراضي. 36. أسباب وعلامات انطفاء فرن التحويل؟ الجواب: الأسباب: (١) تعطل صمام حماية الوقود مما أدى إلى إغلاقه ； ⑵توقف الجهاز تلقائيًا، وأغلق صمام الحماية من الوقود ； ⑶توقف نظام تنقية الهواء وتيار الطاقة للأجهزة، مما أدى إلى إغلاق صمام تنظيم الوقود ； ⑷يؤدي انقطاع الوقود أو عطل في PSA إلى انقطاع غاز الإزالة ； ⑸انسداد شديد في جهاز كبح اللهب، مما يمنع مرور الوقود. ⑹ تغير تركيبة الوقود يؤدي إلى ارتفاع شديد في الضغط السلبي داخل الفرن، مما يسبب انطفاء النار فجأة. الظاهرة: ⑴ انخفاض سريع في درجة حرارة الفرن، وانخفاض درجة الحرارة عند مدخل ومخرج الفرن ； ⑵اختفى ضجيج الاحتراق في فرن التحويل، وزاد الضغط السلبي داخل الفرن، وأصبح الفرن مظلمًا ولم يعد من الممكن رؤية اللهب ； ⑶تدفق الوقود إلى الفرن هو 0. 37. خطوات إعادة التجديد لمحفز التحويل بعد التسمم؟ الجواب: ⑴. عند حدوث تسمم خفيف في محفز التحويل: يمكن تقليل حمل الإنتاج، واستخدام مواد خام نظيفة، والعمل لفترة زمنية مع نسبة عالية من الماء إلى الكربون. إذا انخفضت درجة الحرارة في الجزء العلوي من أنابيب الفرن، واختفت الأنابيب الحمراء، وانخفضت نسبة الميثان عند مخرج التحويل تدريجيًا، فهذا يدل على أن الإجراء فعال. إذا لم يكن التأثير جيدًا، يمكن قطع تدفق المواد الخام وتشغيلها في بيئة اختزال لفترة من الوقت بهدف إعادة تجديدها.
⑵ في حالة تسمم محفز التحويل بشكل شديد:
① يتم قطع تدفق المواد الخام، ويتم إنشاء دورة لنيتروجين الناتج عن عملية التحويل، ويصبح ضغط نظام التحويل بين 0.5-1.0 ميجا باسكال، كما يتم الحفاظ على كمية البخار في النطاق الطبيعي وهو 20%-30%، ويتم التحكم في درجة حرارة الطبقة الفرنية بحيث تكون أقل قليلاً من درجة الحرارة الطبيعية، ويستمر التشغيل لمدة 8 ساعات.
② يتم إضافة هيدروجين عند مدخل الضاغط، بحيث يصل نسبة الماء إلى الهيدروجين إلى حوالي 3، ويستمر التشغيل في هذه الظروف لمدة 4 ساعات، وعندما يكون مستوى H2S في الغاز الناتج مرتفعًا، يتم إضافة المزيد من الهيدروجين لاستبداله. ③عندما يكون محتوى H₂S في المنتج الناتج أقل من 0.2 جزء في المليون، يتم التوقف عن إضافة الهيدروجين، ثم يتم إضافة النيتروجين لإزالة كل بقايا الهيدروجين. وفي البيئة المؤكسدة، يتم حرق الرواسب المتراكمة داخل المسام الدقيقة للمحفز ； ④عندما يكون محتوى ثاني أكسيد الكربون عند مدخل ومخرج عملية التحويل متساويًا، يتم إضافة الهيدروجين عند مدخل الضاغط لرفع نسبة الماء إلى الهيدروجين إلى حوالي 3، ثم يتم إزالة الكبريت مرة أخرى. يتم تحليل محتوى الكبريت عند مخرج عملية التحويل بشكل دوري؛ فإذا كان المحتوى مرتفعًا، يتم استخدام الهيدروجين لاستبداله. وعندما يصبح محتوى غاز الكبريتيد عند مخرج عملية التحويل أقل من 0.1 جزء في المليون، يتم الاستمرار في التشغيل بهذه الظروف لمدة 4 ساعات، ثم ينتهي إزالة الكبريت ； ⑤يتم تخفيض نشاط العامل المحفز لمدة 8-12 ساعة وفقًا للإجراءات العادية لبدء التشغيل. 38. ما هي خطوات بدء العمل في المنصب المحول بشكل طبيعي والاحتياطات الواجب اتخاذها؟ الجواب: (١) إنشاء دورة لتحويل النيتروجين، مع تسخين النظام؛ يجب ألا تتجاوز سرعة التسخين 50 درجة مئوية في الساعة، كما يجب الحفاظ على ضغط النظام عند حوالي 1.0 ميجا باسكال ； ⑵اختر الوقت المناسب للدخول إلى مفاعل التحويل المتوسط بناءً على حالة التوقف. إذا تجاوزت درجة حرارة طبقة الغاز 300 درجة مئوية أثناء التوقف لفترة قصيرة، وكانت درجة الحرارة عند مخرج التحويل 320 درجة، فيتم دمجها. أما إذا كان التوقف لفترة طويلة، فإن درجة الحرارة ترتفع مع عملية التحويل. ملاحظة: يجب الدمج ببطء، وتجنب حدوث تقلبات كبيرة. ⑶عندما تكون درجة حرارة مدخل فرن التحويل 450 درجة مئوية، ودرجة حرارة المخرج 750 درجة مئوية، وتكون أدنى درجة حرارة في طبقة التحويل الوسطى أعلى من 200 درجة مئوية، وضغط خزان البخار 2.0 ميجا باسكال، وتكون نتائج تحليل عينات البخار والماء جيدة بعد إزالة الماء الزائد، يتم إضافة 5-6 أطنان من البخار في الساعة، بالإضافة إلى إضافة الأمونيا السائلة لعملية الاختزال. يبدأ العد التنازلي عندما تكون نسبة النقاء أكبر من 70٪، ويستمر عملية التخفيض لمدة 8-12 ساعة، مع رفع ضغط الخزان تدريجيًا إلى 3.0 ميجا باسكال خلال هذه العملية. ملاحظة: خلال عملية إعادة التحويل، يجب الحفاظ على معدل التدوير عند 4000 نيوتن·متر/ساعة، وذلك لضمان نسبة مناسبة بين الهيدروجين والهواء، بالإضافة إلى نسبة مناسبة بين الماء والهيدروجين ； ⑷بعد انتهاء عملية الاختزال، وبعد التأكد من أن عينات الغاز المفتقر للكبريت تفي بالمواصفات، يتم رفع ضغط إزالة الكبريت ببطء. وعندما يتجاوز هذا الضغط ضغط التحويل، يتم فتح صمام تعديل تدفق المواد في عملية التحويل بالإضافة إلى الصمامات الموجودة في الجزء العلوي والسفلي من النظام. ووفقًا لمتطلبات الضغط ودرجة الحرارة عند مدخل آلة الدوران، يتم إيقاف تشغيل الآلة، ويتم التحكم في الضغط باستخدام أجهزة التخلص من الغازات الزائدة. وبعد استقرار الوضع، يتم رفع ضغط النظام تدريجيًا إلى القيمة الطبيعية للتشغيل. ملاحظة: يتم التحكم في الضغط عن طريق تعديل كمية اللهب، والحفاظ على نسبة الماء إلى الكربون مستقرة، مع تجنب التغذية المتقطعة. وأثناء رفع الضغط، يجب الانتباه إلى ألا تكون نسبة الماء إلى الكربون منخفضة جدًا ； ⑸تشغيل صمام تنظيم PSA والصمامات العلوية والسفلية وإدخال PSA ； ملاحظة: يجب أخذ عينات للتحليل قبل حدوث تغير في الضغط ； ⑹بعد أن يصبح مستوى PSA طبيعيًا، يتم تزويد الفرن بغاز الإزالة، كما يتم تشغيل نظام تنقية المياه، والسيطرة على مستوى السائل في خزانات التخزين المختلفة، مع ضبط جميع المعايير لتكون ضمن القيم الطبيعية للتشغيل. 39. ما هي ظروف اختزال المحول؟ ⑴يعمل الضاغط الدوراني بشكل طبيعي، وقد تم إنشاء دورة للنيتروجين في النظام المتغير، حيث يبلغ ضغط النظام حوالي 1.0 ميجا باسكال ； ⑵تم دمج المحول المتوسط في النظام، ودرجة حرارة الطبقة السفلية للمحول المتوسط أعلى بأكثر من 20 درجة مئوية عن نقطة الندى الخاصة بالبخار، مما يُقلل من خطر التآكل ； ⑶درجة حرارة المدخل أثناء التحويل 450 درجة مئوية، ودرجة حرارة المخرج 750 درجة مئوية℃ ； ⑷مستوى السائل في الخزان طبيعي، وضغط الخزان 2.0 ميجا باسكال، كما أن نتائج تحليل الماء والبخار في الخزان جيدة ； ⑸تم تعويض الأمونيا السائلة، وضغط خزان الأمونيا السائلة أعلى من ضغط النظام بمقدار 0.3–0.5 ميجا باسكال؛ ⑹ تم إزالة الماء الزائد أمام صمام التوزيع ； ٤٠. ما هي العوامل التي تؤثر على معدل استخلاص الهيدروجين؟ الجواب: ⑴، خصائص المواد الخام؛ أي كلما زادت نسبة H/C، كانت نسبة الهيدروجين المحصل عليه أعلى ； ⑵تغيير معايير تشغيل PSA ； كلما زادت القيمة، كان معدل الإنتاج أعلى ； ⑶تغير القيمة المحددة لضغط الامتصاص ； ⑷تحليل تغيير قيمة ضبط الضغط ； ⑸تغير متطلبات نقاء المنتج؛ كلما ارتفع النقاء، قلت نسبة الإنتاج ； ⑹حساب أو تحليل الأخطاء ； ⑺تغيرات في نشاط المحولات والعوامل المساعدة على التحويل ； ⑻حالة تسرب خطوط العمليات. ٤١. متطلبات المواد الخام لعملية التحويل؟ ج: محتوى الكبريت