由于轉化過程較復雜，除了轉化催化劑的性能之外許多工藝條件，設備狀況及傳熱等各方面的改變都會影響最終的轉化效果。因此，要判斷轉化裝置的運轉效果、判斷轉化催化劑性能好壞及其變化就較復雜了。

      人們常常從觀察轉化爐出口殘余甲烷含量及變化來判斷轉化催化劑的運行效果——殘余甲烷含量升高則認為轉化催化劑活性下降。但是，隨著原料氣組成、水碳比、溫度、壓力和空速(負荷)等運轉條件的改變，用同樣“活性”的催化劑其出口殘余甲烷含量也會改變，因為轉化反應由反應平衡和反應速度決定的。所以，機械地用殘余甲烷含量來判斷催化劑的活性是很不準確的，甚至可能得到錯誤的結論。

      通常可用下述方法判斷轉化催化劑的性能和運轉效果。

（1）與反應平衡狀態比較——“距平衡溫差法”

      經過對大量工業轉化爐的運轉狀態的觀察，知道在轉化爐出口轉化反應并沒有達到相應溫度的平衡。為了描述實際進行的轉化反應離反應平衡的遠或近而提出了“距平衡溫差”的概念。‘距平衡溫差”反映了與轉化爐出口氣體組成相應的平衡溫度與實際反應溫度之差值。催化劑的活性越好則距平衡溫差越小。即，

ΔT=T_實測—T_計算    (5-26)

      式中   ΔT——距平衡溫差，℃，

                 T_實測——轉化爐出口實際溫度，℃，

                 T_計算——用轉化爐出口氣體組成計算的與其相適應的平衡溫度，℃

    由于轉化爐出口處轉化過程中的變換反應是基本上達平衡的，所以式5-26可變為：

ΔT=T_變換—T_計算    (5-27)

       式中：T_變換——用轉化爐出口氣體組成計算的與其相適應的變換反應的平衡溫度，℃

      T_變換與T_計算的計算方法如下：

               假設：干轉化原料氣以1克分子碳為基準，

            ni、xi—干原料氣和轉化氣中某組份的含量，％；

             V₀——原料烴中1克分子碳所需的原料氣克分子數，

             Vi——I克分子碳生成的干氣量，

      物料組份狀況如表4.

表5-4  一段轉化物料組成

      由進出口碳平衡得：                                  

      式中  x——反應了的甲烷的克分子分數，

                  y——反應了的一氧化碳克分子分數。

      由上式計算得的x、y值代入相應方程(5-16)和(5-17)可計算出相應的K_pl和K_P2，從有關圖表可算出或查出與其相應的溫度T_計算及T_變換。

      設計和正常運轉中的距平衡溫差ΔT一般為10～30℃(對一段爐)和10～40℃(對二段爐)。

      距平衡溫差ΔT通常應為正值，但是由于實際測得的溫度，組成、水碳比等均有一定偏差，ΔT有時可能為負值。如果按式(5-26)和(5-27)計算結果均為負值則對原料氣和轉化氣分析應進行核查，當按式(5-26)計算 T為負值而按式（5-27)計算ΔT為正值時則轉化化爐出口溫度測定可能偏低。

      盡管溫度和分析數據常常出現偏差，但對同一系統上述偏差是基本相同的，雖然此時計算的距平衡溫差值不一定很準確，但是在比較中仍可觀察催化劑活性的變化。

（2）轉化管管壁溫度的比較

      從轉化管進口、出口的氣體溫度、轉化管管壁溫度的高低和變化往往能較好地判斷一段轉化爐的運轉狀況及催化劑活性。例如，當其他條件不變時，如管出口溫度和管壁溫度升高而出口殘余甲烷含量并未下降，這說明催化劑活性已明顯下降。

       不過，各種運轉的工藝條件均會影響轉化管管壁溫度，前面已討論過這方面的定量的關系。為了便于比較通常都用式(5-25)換算成統一的基準。即

ΔTWT=C/1%(-13.9℃)+R/1%（1.1℃）+S/0.5(-13.9℃)+T/27.8℃(-4.4℃)

       注：本式中均采用攝氏溫度。

      在進行管壁溫度的比較時一般都采用與設計條件或與該裝置新裝入轉化催化劑開車后的原始狀況相比較。管壁溫度的變化ΔTWT值越小則運轉越好，催化劑的活性越高。當管壁溫度接近設計允許的最高溫度時(如930℃)則催化劑活性已到末期。

（3）用電子計算機對轉化過程進行模擬計算

      轉化過程是相當復雜的，運用計算機我們可以對轉化爐內催化劑上的反應動力學、傳熱、傳質及動量傳遞過程的數學方程式綜合解算，來模擬甲烷蒸汽轉化過程。通過把實際運轉的參數輸入計算機后便可獲得一整套運轉的狀況的數據，因此可以對轉化過程的運轉有一個全面的了解。當然，也可對轉化催化劑的性能及壽命等有個正確的判斷。

      在用上述各種方法判斷轉化過程和轉化催化劑的狀況時所選用的數據的準確性是十分重要的。對采用的數據應進行核查，否則難以獲得符合實際的判斷。應當特別注意下述幾方面：

(1)原料氣和轉化氣分析數據 

       除校正分析方法及檢查儀器之外，可進行轉化過程的物料平衡計算，然后分析比較計算結果。對于含量很低的(例如二段爐出口殘余甲烷含量)組份的分析數據更應格外注意。    

 (2)水碳比

      水碳比的誤差往往是計算結果偏差的主要來源。首先應當反復實際地測定水碳比。但是，由于工廠中這一測定往往不易獲得滿意的效果，所以還應當通過各種計算來修正實測值：

      用出口溫度及氣體組成來核算——即轉化爐出口溫度已知，而轉化爐出口是達到相應溫度的變換反應的平衡的，則由此可計算出氣體中的剩余水，然后計算過程中的反應水，進而獲得轉化爐進口水碳比。計算過程為，

基準  以進口碳為1克分子為準    

則未反應的的剩余水X_H2O=R-x-y

 所以R= X_H2O+x+y

   當然，用轉化爐進出口的物料衡算也可以校核實際水碳比。

(3)轉化爐出口溫度  

      在進行上述計算時均應采用氣體離開催化劑層的溫度。在凱洛格型豎琴式一段轉化爐中則應當用爐內下集氣管各點溫度的平均值，而不應用經上升管后的總管溫度。

      由于一般轉化過程在出口處均達到出口溫度的變換反應平衡，所以可由此核算實際反應溫度。

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