炼油厂依靠精确的温度测量和监测来获得有关催化剂性能和剩余催化剂寿命的信息。合成气(合成气)变换反应器中的关键测量是1)接近平衡温度和2)放热温度或“S”曲线,和3)放热温度曲线。
准确的温度监测是跟踪高温变换(HTS),酸变换和低温变换(LTS)反应器中催化剂条件和行为的最有效工具。为了提高催化剂性能并确保安全操作,炼油厂应测量出口处的催化剂温度,然后根据催化剂床深度绘制读数。
确定催化剂性能的测量和方程式
平衡的方法
催化剂床出口的平衡(ATE)方法是出口产物组合物的实际出口温度和理论平衡出口温度之间的差异。ATE是催化剂行为的良好指标。例如,ATE的增加是催化剂老化的标志。关于出口处的组成和温度的准确信息将给出对ATE的有效评估,这反过来将是该温度下催化剂活性的真实反映。
“S”曲线温度图
“S”曲线是催化剂性能的良好指标。
绘制催化剂床热电偶的温度与床深度的关系曲线会产生S形曲线,如下图所示:
“S”曲线是催化剂活性的良好指标,可以帮助预测催化剂事件。在低温下的初始平坦部分表示很少
或没有温度升高且没有反应。可以推断催化剂是无活性的。随着温度升高,催化剂活性和反应速率急剧增加。最后的平坦部分代表催化剂的一部分,该部分对于反应来说还不是必需的。
温度测量点越大,炼油厂对催化剂性能和历史变化的详细描述就越明显。该数据预测剩余催化剂寿命。
%放热图
通过获取每个温度测量点并将其表示为总放热的百分比(“S”距离),可以最大限度地减少因入口温度变化而影响数据的大部分噪声。
换档床入口的温度可能随时间而变化,并且直接的温度可能波动太大,无法清楚地了解反应器中随时间发生的情况。反应器中总温度变化的温度曲线 - 放热 - 在跟踪放热的固定床催化剂的性能时被证明更有用。
取每个温度测量点并将其表示为总放热的百分比也会产生“S”曲线,但是通过变化的入口温度使影响数据的大部分噪声最小化。
最小催化剂反应深度
在每个特定的氧化碳(CO)滑移下,每个特定反应的最小催化剂体积可以从“S”放热曲线估算。由于温度传感器(热电偶)位于已知深度,因此可以计算它们之间的催化剂体积。拥有更多的温度测量点将提供更好的估算。
死亡图
“S”曲线在一个特定时间绘制所有温度测量点。Die-off曲线绘制了每个温度点随时间的变化曲线。它们显示催化剂床的特定区域中催化剂活性的变化,并且用于计算脱模率和剩余床寿命,条件是条件保持恒定。这使得床寿命可以预测到高水平的确定性。
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