Еженедельная тема: синтез аммиака； Причины высокого содержания метана на выходе из двухкамерного котла и способы его устранения (29 августа – 4 сентября)

С точки зрения технологии, после подтверждения соответствия качества сырого газа требованиям по десульфуризации основное внимание уделяется соотношению углерода и воды в паре первой фазы печи, а также тому, не слишком ли низкая температура в печи. Также проверяется, достаточно ли количества технологического воздуха для второй фазы печи. Если все в порядке, тогда оценивается активность катализатора. Сначала определяется разница давлений в первой и второй фазах печи, чтобы выяснить, нет ли повреждений катализатора. Затем анализируется качество пара, используемого в первой фазе печи: наличие жидкости или солей может легко привести к отравлению катализатора. Также проверяется, не было ли ранее чрезмерно высокой температуры в печи, что могло привести к образованию углерода...； На устройстве можно проверить не так уж много, вероятно, проблем встретится немного ； По вопросам приборов можно связаться с ними для диагностики ； Как правило, при условии поддержания оптимального соотношения водорода и азота в синтезаторе соответственно увеличивают соотношение воды и углерода, температуру на выходе из первой стадии и количество воздуха, поступающего во вторую стадию. Если оборудование сломается, его придётся отремонтировать; решение о прекращении работы будет принято в зависимости от степени серьёзности поломки.

1. Высокое содержание метана на выходе из первой стадии (старение катализатора в первой стадии, его разрушение или недостаточная температура)； 2. Количество воздуха недостаточно ； 3. Старение или разрушение катализатора второго уровня ； Проводятся соответствующие корректировки для снижения содержания метана в выбросах, добавления воздуха или снижения нагрузки. Если совсем не получается, замените катализатор.

Ответ на 3# liuchao7324835: Разве никто не подумал о том, что анализ данных мог быть ошибочным? Есть ещё причины, связанные с оборудованием (если говорить о внутренних компонентах двухкамерной печи), а как насчёт причин, связанных с самой системой? Колебания общего содержания углерода в природном газе! Что ещё? Кто может дать более полный список? В общем, их должно быть около десяти, ха-ха-ха

Как правило, по температуре второго участка печи, температуре на выходе, давлению в последующей колонне для синтеза, ходу реакции, а также по количеству производимого аммиака и количеству образующегося побочного CO2 можно сделать примерное представление о ситуации. Честно говоря, я не очень верю в данные лабораторных анализов. Конструкция двухкамерного печи довольно проста, и самым уязвимым элементом является смеситель воздуха. Изменения в составе природного газа можно определить по сравнению уровней CO2 и количества производимого аммиака. Также проводится анализ состава исходного газа, но с более низкой частотой. Конечно, есть также результаты анализа с помощью онлайн-анализаторов.

Центральный горелка и распределитель воздуха также называются смесителями — это одно и то же.

Ответ на сообщение 6# julius6054: давайте кратко поговорим о проблемах с катализаторами. Причин может быть много: 1. Старение, слишком длительное использование, превышение срока службы ； 2. Разрушение катализатора; температура в двухкамерном печи очень высока, к тому же при загрузке катализатора на его поверхность наносится слой катализатора, устойчивого к высоким температурам ； 3. Отравление, H2S и т. д ； 4. Высокотемпературный спекание приводит к неравномерному распределению технологического газа и к короткому замыканию потока газа ； 5. Недостаточное или некорректное установление катализатора приводит к проблемам с его структурой.
6. Поддерживающая конструкция в нижней части катализатора повреждена; во время капитального ремонта были обнаружены серьезные трещины. Это проблемы, связанные с катализатором, которые необходимо устранить. Способы решения включают снижение нагрузки, увеличение соотношения воды и углерода, добавление воздуха, а также замену катализатора во время остановки оборудования для ремонта. Приветствуем все предложения по обсуждению. Этот вопрос может служить заданием для проверки навыков у рабочих начального, среднего и высокого уровня квалификации; при разных уровнях квалификации учитываются более полные факторы, включая анализ предыдущих систем и т. д

Что касается катализаторов, то с точки зрения эксплуатации их можно анализировать на основе нескольких вышеупомянутых параметров. Однако наиболее разумным подходом является привлечение специалистов для оценки характеристик катализаторов. Ведь перед капитальным ремонтом существует множество факторов, которые позволяют определить необходимость замены катализатора; самым наглядным показателем является состояние процесса реакции.

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем Моцзинь2 30.08.2011 в 09:54. С точки зрения технологического процесса необходимо также контролировать температуру в печи, уровень метана на выходе, соотношение HN. Кроме того, необходимо учитывать степень износа катализаторов в первой и второй фазах обработки.:lol

1. Конверсия в первой камере печи недостаточна; при хорошем состоянии катализатора можно увеличить количество пара и одновременно повысить температуру на выходе.
2. Необходимо увеличить количество воздуха и пара во второй камере печи для повышения температуры конверсии.
3. Показания температуры во второй камере печи могут быть неточными; в таком случае следует обратиться к специалистам по приборам для корректировки значений в зависимости от ситуации.
4. При подходящем соотношении H/N, на основе давления в реакторе и разницы давлений можно определить уровень метана.
5. Старение катализатора в первой и второй камерах печи.
6. Нестабильный поток газа.
7. Проблемы с горелками

Ответ на сообщение 10# Фэньин1: Высокое давление разницы может быть связано с проблемами с молекулярным ситом на выходе из первой стадии компрессора, а также с плохой эффективностью процесса холодной сепарации. Также возможно, что добавлено слишком много воздуха и т. д. Рекомендуется рассмотреть эти возможности более подробно.

С точки зрения технологии: 1. Ключевым фактором является контроль температуры преобразования метана; в большинстве случаев достаточно незначительно повысить температуру — это решит проблему (температура не должна быть слишком высокой, иначе это может повлиять на процесс химической реакции газов после синтеза)； 2. При использовании катализатора необходимо обращать внимание на образование углерода, контролировать кристаллизацию солей на поверхности (качество пара) и предотвращать отравление ； Исключив вышеуказанные факторы, использование катализатора в течение 3 лет практически не будет сопряжено с проблемами ； 3. Необходимо правильно контролировать соотношение воды и углерода; рекомендуется использовать стандартное среднее значение или незначительно меньшее ； 4. Что касается измельчения катализатора, то это обычно не учитывается. Угол установки оборудования: 1. Деформация горелки приводит к смещению потока газа, в результате чего реакция исходного газа на одной и той же поверхности становится неравномерной ； 2. Если уровень метана остается высоким с момента начала эксплуатации, необходимо также учитывать высоту (объем) камеры сгорания ； 3. Количество катализатора можно подобрать соответственно: как правило, в странах Азии его количество больше, а за рубежом — немного меньше. Угол измерения прибора: 1. Проверьте, правильно ли отображается температура на приборе; при необходимости попросите специалиста по приборам произвести калибровку ； 2. Проверить данные о расходе воздуха на каждом входе, сравнить их с данными прошлого опыта или обменяться информацией с аналогичными предприятиями. Анализ газов 1. Калибровка аналитического прибора с использованием стандартного газа ； 2. Определение наличия ошибок в результатах анализа на основе данных с других точек контроля и экспертных оценок ； 3. Отбор проб для тестирования на смежном заводе.

Ответ на сообщение 12# hfang727: Ответ довольно полный, в нем также предложены способы решения проблем. Кроме того, необходимо контролировать такие показатели, как условия работы первой части печи, колебания общего содержания углерода, отрицательное давление в камере сгорания, температура на выходе из первой части печи, содержание метана. Также важно следить за объемом производимого аммиака: если содержание метана во второй части печи увеличивается, объем производимого аммиака снижается. Необходимо также контролировать содержание инертных газов и повышение температуры при метанизации. Анализ этих показателей поможет нам найти подходящее решение. Спасибо за ваш вклад

Все они — ветераны производства аммиака. Уровень метана на выходе из второй печи высок; основная проблема по-прежнему заключается в преобразовании метана в первой печи. Регулировка соотношения воды и углерода, наличие искажений в регулирующем клапане для контроля этого соотношения, отрицательное давление в камере сгорания, наличие признаков чрезмерного нагрева трубок камеры сгорания, состояние отдельных горелок. Чтобы определить, является ли это одноступенчатым или двухступенчатым печью, можно проанализировать содержание метана на выходе из одноступенчатой печи и на основе опыта выявить причину проблемы. Сказано слишком общо. . Прошу, не смейтесь над старшими.

В первом сегменте печи уровень содержания вещества высок, а во втором сегменте — количество кислорода низкое. Соотношение воды и углерода низкое.

Расскажу о одном нашем инциденте: загорелся один из поршневых компрессоров кислорода в предыдущей системе. В процессе экстренного снижения нагрузки, из-за некорректных действий оператора, не было снижено количество воздуха, в результате чего катализатор во второй печи подвергся перегреву и окислению. После ответа предыдущей системы пришлось сократить нагрузку до 50% более месяца, прежде чем удалось вернуться к низкой нагрузке

Причины высокого содержания метана на выходе из двухкамерного котла: 1: Недостаточная эффективность горения в горелках двухкамерного котла, что приводит к слишком низкой температуре в катализаторном слое. Неравномерная загрузка катализатора или повреждение изоляционного слоя из огнеупорного материала препятствуют эффективному контакту газа с катализатором. 2: Длительное использование катализатора в двухкамерном печи приводит к снижению его активности; перегрев вызывает неэффективность катализатора, его разрушение на мелкие частицы и образование комков ； Некачественный водяной пар, наличие солевых отложений, засорение катализатора, отравление хлоридами и т. д. 3: Высокое содержание метана у выхода из печи. 4: Автоматический анализ неисправностей прибора или ошибка при ручном анализе. Причины высокого содержания метана на выходе из первой камеры: 1: Низкая температура в первой камере ； Неравномерное распределение тепла при горении в горелке приводит к большой разнице температур между рядами труб. 2: Снижение активности катализатора, наличие солевых отложений, засорение катализатора пылью, отравление катализатора, некачественная установка катализатора (см. раздел о установке катализатора). 3: Чрезмерная нагрузка или изменение состава природного газа приводят к увеличению содержания высших углеводородов и высокому содержанию углерода, в результате чего соотношение воды к углероду становится слишком низким, а эффективность преобразования метана снижается. 4: Автоматический анализ неисправностей приборов или ошибки при ручном анализе

Условия преобразования на первом этапе процесса очистки с использованием метода низкотемпературной обработки Брауна: давление при преобразовании – 3,0 МПа; температура на входе – 586∀, на выходе – 696∀; содержание метана на выходе с первого этапа печи составляет 29,22%. По сравнению с традиционной технологией Келлога (температура на выходе из печи составляет 822∀, а содержание метана на выходе — 9,6%), процесс преобразования в первом этапе имеет следующие преимущества: (1) благодаря небольшой нагрузке на печь, радиационная зона первого этапа составляет лишь две трети от размеров радиационной зоны в традиционных печах для преобразования; это снижает затраты на строительство печи. (2) Поскольку нагрузка на первую фазу конвертера невелика, нагрузку переносят на вторую фазу. Это позволяет сэкономить большое количество топливного газа, тем самым достигая цели энергосбережения. Причина в том, что в одноэтапном печном устройстве используется косвенный обмен теплом, из-за чего эффективность использования тепла невысока. Несмотря на рекуперацию остаточного тепла в конвективной зоне, эффективность процесса в традиционной технологии Келлога составляет всего 83%. В технологии Келлога MEAP максимальная эффективность также не превышает 92%. В двухэтапном печном устройстве используется прямой обмен теплом, а рекуперация тепла на последующих этапах осуществляется более эффективно, в результате чего эффективность использования тепла превышает 95%. (3) Поскольку нагрузка на первую печь для преобразования перенесена на вторую печь, соотношение воды к углю в первой печи снижается. У соотношения воды к углероду на входе в реактор при традиционном процессе оно составляет 3,0–3,5, а при процессе Брауна — 2,7. (4) Благодаря более низкой температуре преобразования в первом сегменте печи, срок службы трубопроводов для преобразования, коллекторов, трубопроводов для транспортировки газа, а также катализаторов может быть увеличен. Срок службы катализатора для преобразования в процессе Брауна может составлять 4–6 лет, тогда как у традиционного процесса срок службы катализатора обычно составляет около 2 лет. Благодаря использованию в технологии Брауна устройств для холодной очистки, метан из газа, поступающего в процесс, может быть удален в холодильном боксе и направлен в топливную систему. Поэтому на выходе из второй форсунки требования к содержанию метана снижаются; его содержание может составлять 1,65% (при традиционной технологии — 0,3%). Из-за высокого содержания метана на выходе из второй стадии преобразования температура на выходе из этой стадии снижается — до 870 A (в традиционном процессе она составляет 1003 A). Это снижает нагрузку на конвертер, уменьшает количество газа, проходящего через второй этап обработки, и сокращает расход сырьевого газа.