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​热电偶传感器在LTS合成气反应器催化剂消亡预测中的作用

来源:发表时间:2019-04-17

      通过使用热电偶传感器并在催化剂床的不同点绘制温度测量值,合成气工厂操作员可以准确地预测催化剂行为。由此产生的“S”曲线 - 随着时间的变化和形状变化 - 也为炼油厂提供了关于催化剂床寿命的宝贵数据,这在计划更换催化剂时是必不可少的。
      使用强大的热电偶传感器,在反应器催化剂床内的多个点进行精确的温度测量,为绘制曲线提供了可靠的数据,有助于了解催化剂床在特定条件下的性能。这些曲线也是估算催化剂床寿命的有用工具,这对于知道何时更换反应器的催化剂很重要。
“S”曲线
      “S”曲线描绘了催化剂温度与床深度的关系,并且是合成气低温变换(LTS)反应器中催化剂活性和行为的良好指标。当通过将催化剂温度表示为反应器中总温度变化的百分比(放热率)来最小化由换档床入口处的温度变化产生的噪声时,这些曲线甚至更有帮助。
      使用实际工厂数量的月度检查 - 不是每月平均数 - 提供足够的数据来绘制有用的“S”曲线。为获得最佳结果,工厂操作员应与催化剂供应商的专家分析这些曲线,以确定催化剂性能是否在预期参数范围内。

 


每月绘制“S”曲线显示一致的右移模式。
图形移位
      当床入口附近的催化剂失活时,产生越来越少的放热,并且反应更深地进入床中并进入更新鲜的催化剂。在规则的时间间隔(每月,在此图中)绘制几条“S”曲线将显示代表这些变化的一致的右移模式。如果条件保持相对稳定,则曲线将保持相同的形状和移位间隔,直到达到最小反应床深度。


      大于预期的转变表明催化剂的失活比正常更多。
曲线偏移大于预期(4月实际曲线对比该图中的4月预期曲线)表明催化剂比正常情况更多且在催化剂床历史中影响催化剂床的寿命和性能的情况下失活  。例如,这种额外的失活可能是由进入过程的污染物或工厂速率变化引起的。 
 


扁平的“S”曲线表示催化剂条件的变化。
形状变化
      “S”曲线形状的变化是催化剂条件变化的另一个指标。移动和平坦的曲线(4月实际) - 当与预期曲线(4月预期)相比时表明更多的床已经失活并且反应需要更深地进入床中以保持相同的反应速率。
这种改变可能是由于反应速率的变化或反应器内组成的变化。它也可能表明条件的持续变化,而不是一次性事件。在任何这些情况下,工厂操作员应联系催化剂供应商以审查当前的催化剂条件并进行调整。


当催化剂失活时,它产生的热量较少,以放热%表示。
死亡率
      “S”曲线图显示了特定时间的所有温度测量点。随时间绘制每个温度点将显示催化剂床的特定区域随时间的活动的变化。当热电偶传感器上方的催化剂失活时,它产生的热量更少 - 并且该点的放热率降低。当放热率达到0%时,该特定入口温度下的催化剂不再有效,如该图所示。
      由于温度点在床内已知深度,因此可以计算与其放热相关的催化剂体积。该点在线上达到0%放热所需的时间也是已知的; 因此,可以计算催化剂的死亡率。
      在估算催化剂床的剩余寿命时,脱模率很重要。从“S”曲线获得的最小反应深度给出了维持CO滑移所需的催化剂体积。当该高度处的温度测量点达到0%放热时,CO滑移开始增加。CO滑移的大小将决定何时更换催化剂。通过趋势温度测量点,很容易估计放热时间达到0%的日期。
      Die-off rate计算还有助于确定当前的操作条件是否会导致所需的催化剂寿命。如果估计的寿命太短,床的入口温度的增加将带来更多的活动。然而,较高的温度可能导致较高的失活率。应与催化剂供应商协商进行操作条件的变化,以确保获得最佳结果。
      上海自动化仪表三厂美国已经开发准确和可靠的温度测量系统,包括单鞘multipoints和灵活的,独立的热电偶组件,可以帮助合成气工厂预测催化剂事件和模具关闭。有关热电偶传感器的更多信息,请立即联系上海自动化仪表三厂的专家 。了解有关上海自动化仪表三厂产品应用的更多信息。
 

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