董越茂楊飛宇
一、降低焦爐氣氧含量的必要性
焦爐氣氧含量超標引起的鐵鉬觸媒超溫和生產負荷波動問題，一直威脅著化肥和甲醇的安全正常生產。焦爐氣中氧含量一旦超標，生產系統只能減負荷生產，造成工藝系統波動，而且兄弟廠曾發生過鐵鉬觸媒超溫、引起管道拉裂著火事故的先例，因此控制和解決焦爐氣氧含量超標問題，不僅有利於正常生產，而且可消除安全隱患。
公司於2023年元月針對化肥系統氧含量經常超標問題，以山焦生髮〔2000〕8號檔案發布了《防止煤氣系統氧含量超標的規定》，規定中明確指出了焦爐氣系統的生產控制要求，當手動分析煤氣氧含量超過0.6%時,轉化系統減量1/3；當氧含量超過0.8%時，轉化系統減量1/2；當氧含量超過1.
0%時，轉化系統切氣停車，脫硫煤鼓停車。針對甲醇系統還沒有特別規定，但甲醇廠參考執行該規定。
1、化肥廠焦爐氣氧含量超標情況：
（1）2023年4月30日至5月22日因焦爐氣氧含量超標（最高1.4%），鐵鉬床層超溫12次，系統減量生產32.23小時。
（2）2023年8月因焦爐氣氧含量超標，系統減量生產5次，共計8.67小時。
表一 2023年8月份焦爐氣氧含量超標統計
（3）2023年9月份因焦爐氣氧含量超標，系統減量生產11次，共計46.73小時。
表二 2023年9月份焦爐氣氧含量超標統計
（4）2023年化肥系統因焦爐氣氧含量超標，使生產系統減量生產14次，共計71.11小時。
表三 2023年焦爐氣氧含量超標統計
2023年4、5、8、9月因焦爐氣氧含量超標，使生產系統共減量生產28次，共計87.63小時,平均每次減負荷約3.13小時。
2023年1至9月份因焦爐氣氧含量超標，使生產系統共減量生產14次，其中有6次沒有查出實際減量生產時間，8次共計減量生產48.43小時，平均每次減負荷約6.05小時。
1月12日和3月1日兩次減量生產時間比較長，分別為11.92小時、17.17小時。
2023年4、5、8、9月與2023年1至9月份有記錄減量生產時間的共36次，共計136.06小時，平均每次減負荷約3.78小時，將其作為計算2023年1至9月份其它6次減量生產時間的參照，則2023年1至9月化肥系統因焦爐氣氧含量超標，使生產系統共減量生產71.
11小時。
2、甲醇廠焦爐氣氧含量超標情況：
甲醇廠2023年試生產期間氧含量共有7次超標。
表四甲醇廠焦爐氣氧含量超標統計
二、煤氣脫氧技術
大連化物所和湖北化學研究院都開展過氣體脫氧研究，都具有高硫狀態下脫氧技術和工業應用業績。但湖北化學研究院具有低硫狀態下工業脫氧業績，大連化物所沒有，但已完成了這方面的小試試驗，並證明可行，只需進一步做工業試驗進一步證實。
1、脫氧原理
脫氧劑兼具脫氧和有機硫轉化的功能，可使煤氣中的氧降至30ppm以下，並將80-90%的有機硫轉化為硫化氫。
在脫氧劑的作用下，煤氣中的氧與焦爐氣中的h2、co發生燃燒反應： 2h2+o2=2h2o +q
2co+o2=2co2 +q
煤氣中的有機硫（硫氧化碳、硫醇、硫醚、噻吩）同煤氣中的h2發生催化加氫反應，有機硫被轉化為h2s。
cos+h2=co+h2s +q
rsh+h2=rh+h2s +q
r-s-r』+2h2=rh+r』h+h2s +q
c4h4+4h2=c4h10+h2s +q
脫氧劑的使用條件為，活性溫度：100-400℃（短時最高耐熱溫度500℃），空速1000-6000h-1,壓力不限，耐硫，選擇性好，無甲烷化及co變換等副反應。脫氧劑使用前為氧化態，需要用含硫氣體硫化後才具活性，硫化過程同鈷鉬加氫或鐵鉬加氫催化劑的硫化類似。
2、工業應用
湖北化學研究院的dj-1型多功能淨化脫氧劑已於2023年初應用在「遼寧北方煤化工（集團）股份****」（簡稱「北煤化」）的大化肥專案上。該脫氧劑為固體球狀顆粒，溫度使用範圍150℃-400，空速1000-3000h-1，出口o2含量可控制到≤30ppm，使用壽命為≥12個月。
「北煤化」脫氧裝置流程及指標：從焦爐氣壓縮機六級來的焦爐氣，壓力3.3mpa，溫度40℃。
首先進入焦爐氣換熱器與從脫氧器來的脫氧後的焦爐氣換熱，溫度240℃，壓力3.26mpa。然後進入焦爐氣蒸汽（蒸汽壓力3.
4mpa，溫度350℃）加熱器加熱到320℃，進入兩台併聯的脫氧器，在脫氧劑的作用下，出脫氧器的焦爐氣中氧含量降至30ppm以下。脫氧後的焦爐氣溫度380℃，壓力3.2mpa，經焦爐氣換熱器，溫度265℃,壓力3.
1mpa，經除鹽水加熱器**熱量後，再經焦爐氣迴圈水冷卻器冷卻，溫度降至40℃以下，經分離器分離掉冷凝水後，焦爐氣進入到低溫甲醇洗脫硫脫碳工序。
焦爐氣量8萬nm2/h，氧含量設計o2＜1%（實際0.7-0.8%），h2s＜500 mg/nm3，無總硫指標。
3.4mpa加熱蒸汽用量：4-5t/h
共有2臺脫氧劑槽（φ2200，h19040，15crmor），共裝脫氧劑2×45m3。
2023年7月17日分析資料：
入口：cos 25.35mg/nm3，出口：cos 0.72 mg/nm3
三、技術方案選擇
1、脫氧裝置流程位置選擇
⑴電捕焦油器前：壓力為微負壓，增加脫氧裝置後阻力增大約20000mpa，影響煤鼓執行。煤氣中的焦油、萘等含量高，煤氣較髒，不能保證脫氧劑正常使用。
⑵煤鼓后：壓力低，煤氣量大（包含回爐煤氣），壓力只有14000-18000pa，增加脫氧裝置後，阻力增加，不僅影響後工序生產，且要求脫氧裝置體積大，脫氧劑裝填量大，油霧含量在50mg/nm3左右，需增設吸油劑。
⑶二廠濕法脫硫後：壓力低，只有6500-8000pa。
甲醇廠和化肥廠濕法脫硫後：壓力低，只有10000-14000pa左右。
⑷初預熱器後：氣體溫度在300-350℃，加上o2與h2反應放出的熱量，溫公升大（氧含量每增加1%，氣體溫公升約160℃），熱量移向後系統，熱量移出較困難，影響後工序熱平衡。
⑸如考慮增加鐵鉬槽起到脫氧的作用，一是同樣存在熱量移走的困難，流程也不簡單；二主要是鐵鉬槽溫度超過450℃後將引起劇烈的副反應，溫公升幾分鐘內即可公升至600℃，控制難度大。副反應如下：
co+3h2=ch4+q
co2+4h2=ch4+h2o+q
co+h2o=co2+h2
2h2+o2=2h2o+q
c2h4=c+ch4
2co=c+co2
4fe3o4+o2=6fe2o3+q
⑹煤氣壓縮機後，除油器之前：壓力合適，油霧含量低，脫氧劑使用量較小。
綜合考慮將脫氧裝置設在煤氣壓縮機之後，初預熱器之前，其主要目的是煤氣中的氧含量異常時，起到脫氧、控制氧含量的作用，達到鐵鉬不超溫，生產不減量，既安全，又可保證系統穩定生產的目的。
2、工藝流程及物熱平衡
1、化肥廠：
入口溫度≥150℃
2、甲醇廠：
入口溫度≥150℃
流程設計的原則是增加的流程裝置盡可能不影響原有生產設施的各項控制指標。在此原則下，由於增加流程而增加的阻力，或可考慮由退出一台fe-mo槽抵消。
3、化肥廠及甲醇廠物熱平衡計算條件
表六化肥廠及甲醇廠脫氧裝置物熱平衡計算條件
4、化肥廠物熱平衡計算結果
苯甲醇和苯甲醛混合物的GC測定
實驗目的 1 認識和熟悉gc儀器結構及原理。2 掌握氣相色譜儀的操作和內標法定量計算的方法。實驗原理 1.gc儀器結構及原理 氣相色譜儀是實現氣相色譜過程的儀器，主要由載氣系統 進樣系統 分離系統 色譜柱 檢測系統以及資料處理系統構成。氣相色譜分離是利用試樣中個組分在色譜柱中的氣相和固定相間的分配係...