ABB3100型色谱甲烷转化器再生的一种有效方案

　　1　甲烷转化器的作用

　　乙烯化工生产中,对半成品原料、成品中的CO、CO _²含量有着严格的控制,超标的CO、CO _²微含量会影响产品质量或导致催化剂中毒,因此工艺生产中需在线监控其指标含量。

　　如乙烯厂就采用3台ABB公司的3100型在线色谱,用FID型检测器检测裂解乙炔加氢段、聚乙烯、氢气精制段等装置的CO、CO ₂ppm级含量。FID不能直接检测无机物CO、CO ^₂,需将其转化为有机物CH ₄,这个转化器称为甲烷转化器。

        转化原理化学方程式:

　　甲烷转化器在色谱分析过程中结构如图1。

　　2　甲烷转化器的失效问题

　　甲烷转化器能完全转化CO、CO ₂为CH  ₄的外界条件为:①在专用触媒作用下;②一定高的转化温度。在色谱长期使用中,甲烷转化器的触媒会逐渐失活,以致完全失效,尤其是色谱用的载气(H2)含有CO、CO ₂超标未能有效脱除时,会加快触媒的失效。触媒失效,则甲烷转化器不能正常转化出CH ₄,FID检测不到CH ₄含量,色谱就不能正常发挥在线监测作用。

　　3　甲烷转化器的再生

　　ABB色谱资料未提供任何甲烷转化器再生内容,通过多方资料查找,我们知道了再生这种触媒的基本方法,将触媒加热至500℃,通入4小时净化空气,冷却至常温,再通入高纯H2,加热至500℃,4小时,即可再生触媒,但无具体操作方法。再生基本方法中所提到的再生温度、气路两个方面是再生的关键点。通过对3100型色谱甲烷转化器的气路结构和通过对加热电路结构的深入分析研究及实验,我们找到了解决问题的具体办法。

　　3.1　甲烷转化器再生气路通入的解决方案

　　由色谱甲烷转化器气路结构图2可知,甲烷转化器与FID用空气净化器为一体双气路结构。这种结构为我们通入再生净化空气的气路改造带来了方便,仅需做如图3气路改动,即可完成再生通入第一种气———净化空气的实现。

第二种再生气———H ₂,通入结构是将图3气路改为原图2即可,不过要满足通入的H ₂为CO、CO ₂达标的高纯H ₂,最好在载气(H ₂)中加装脱水、脱CO、CO ₂过滤装置,保证H2的纯度,这样满足了两种再生气的接入要求。需要说明的是:①　高温下第一种再生气———空气通入完毕后,一定要断电降温后,再完成第二种再生气———H ₂的接入,在常温下通入H2吹扫一定时间后(至少30min),再升温进行H2再生,以防出现氢氧混合高温作业的危险;②每次改接恢复气路后一定要作查漏处理,以防H2泄漏发生危险。