低压甲醇合成催化剂的保护

202年第23卷第1期化学工业与工程技术41厂实践低压甲醇合成催化剂的保护刘宏建(河南省义马煤气化分公司河南义马472300)[摘要]通过对低压法甲醇合成催化剂失活机理的分析研究提出只要注意在催化剂装填前将设备和管道清理、吹扫干净装填时在催化剂上加保护剂还原过程岀水平稳优化工艺操作条件就可以对催化剂进行有效的保护延长催化剂的使用寿命。[关键词]低压甲醇合成化剂保护[中图分类号]TQ426.8[文献标识码]B[文章编号]1006-79062002)1-0041-021引言入催化剂中这些物质虽不能直接降低催化剂活性,保护好低压甲醇合成催化剂延长其使用寿命,但能堵塞催化剂孔隙减小催化剂的活性表面间接提高单炉催化剂的甲醇产量是关系到甲醇生产企地降低催化剂活性同时由于它们的存在使催化剂业经济效益的大事。保护不好将直接影响催化剂表面生成甲烷或高级醇的反应进行得更快增加了的活性在电能、原料气消耗不变的情况下甲醇产原料气的消耗使合成甲醇效率下降。量将明显下降如提前更换,需增加上百万元的资3.2加装保护剂金。可见保护好甲醇合成催化剂是提高甲醇生产装填催化剂时,可在催化剂的上方加装保护剂企业经济效益的有效手段不可忽视。防止毒物进入催化剂中。若设计中未考虑加装保护2低压甲醇合成催化剂失活机理剂脱除原料气中的毒物生产中被原料气带入的毒低压甲醇合成催化剂为铜基催化剂该类催化物将使催化剂中毒失活若加裝一层保护剂会有很剂的耐热性差对原料气的纯度要求较高,特别对好的效果。如齐鲁二化甲醇车间在Lurg低压甲醇硫、镍、卤素以及磷、砷、汞、铅等化合物杂质非常敏合成塔的上管板上加一层托普索公司的MG-901感这些毒物使催化剂中毒的剂量非常少它们被牢保护剂使甲醇合成催化剂使用寿命从半年延长到固地吸附在活性中心使催化剂丧失活性一年半2铜基催化剂的活性中心存在于被还原的Cu和3.3平稳进行催化剂的还原CuO界面上在合成甲醇的原料气中含有H2、CO等低压甲醇合成催化剂是由铜、锌、铝的氧化物组还原物质用醇合成的温度也正好适合于CuO的还成的其活性中心在Cu-CuO界面故催化剂使用原随着时间的推移这部分作为活性中心的界面会前必须进行还原而还原的好坏将直接影响催化剂越来越小使催化剂逐渐丧失活性1活性的发挥。催化剂还原过程出水要平稳、均匀避由于低压甲醇合成催化剂的传热系数小若操免催化剂在瞬时或局部的水汽浓度太高而发生风作控制不当使催化剂超温,导致(u的晶粒增大化、破碎。还原时应尽量加大空速因为空速过低活性中心的界面减小催化剂将丧失活性。入塔气量少易发生H超高还原反应过于集中另外低压甲醇合成催化剂是由铜锌和铝的氧带走的热量又少催化剂容易超温。催化剂还原反化物粉未压制而成在操作不当时可能发生催化剂厘是中国煤化工丸行催化剂还原方案的风化、破碎从而使催化剂丧失活性。保证YHaCNMH时温度失控而烧毁催3催化剂保护措施化剂。3.1设备和管道的清理、吹扫低压甲醇合成催化剂裝填前要将设备和管道[收稿日期001-08-13[作者简介划宏建1968-)男黑龙江依兰县人1991年毕业清理、吹扫干浄防止铁锈、焊渣等物质在生产时带于齐齐哈尔轻工学院硅酸盐τ程专业冮程师现从事化工生产工作。42化学工业与工程技术002年第23卷第1期3.4优化工艺操作条件均有时岀现局部温度突然上升,使Cu的晶粒增3.4.1提高原料气的净化度减少其中的毒物大催化剂活性下降。有时为了尽快恢复到开车状对于低压甲醇合成催化剂而言硫化物、卤化态停车中进行保压处理使催化剂处于静态化学反物、镍、磷、砷、汞、铅的化合物都是活泼的毒素。根应之中局部会岀现过热现象。停车卸压太快使催据原料气和用后催化剂的分析数据能被原料气带化剂受到的压力过大造成催化剂粉碎、下沉,导致入的毒物主要是硫化物。根据经验判断如果铜基气体偏流影响催化剂的使用寿命。催化剂吸附硫化物达到重量的2%催化剂活性将3.4.5开车时要用N2气升温丧失所以要严格控制原料气中硫化物的含量使总如用原料气升温开始时由于合成塔温度低不硫不超过θ.1×10-6。通常采用氧化锌精脱硫工能合成甲醇但随着合成塔温度升高到催化剂的活艺脱除原料气中的微量的硫化物。性温度时由于原料气的有效成分高会使合成反应3.4.2控制原料气中适量CO2含量剧烈进行放出大量的反应热使催化剂温度突然上因(O3生成甲醇较(O生成甲醇的热效应小,升导致Cu晶粒增大催化剂活性下降。开车时要且在合成甲醇过程中变换反应处于平衡状态温度用N2气升温若无N2气也可用CH等惰性气体升高将促进吸热的逆变换反应,温度降低将有利于升温待合成塔升到催化剂的活性温度后再缓慢切放热的变换反应。故O的存在可使反应温度易换成原料气。于控制,避免超温使催化剂失活。同时(O,的存3.4.6其它方面在在一定程度上可防止催化剂中CuO完全被还停车时充N2或(H4等惰性气体保护防止因原而使催化剂衰老失活。一般认为原料气中CO,空气进入导致催化剂重新氧化失去活性。在生产含量控制在1%~3%较适合时应尽量保持负荷平稳,避免负荷或原料气中CO3.4.3选择低温活性高的催化剂尽量在低温下操的成分大范围波动,若负荷或原料气中(O波动太作大由于催化剂的导热性差,将使热点温度突然增目前国产新型低压甲醇合成催化剂NC306型高捉使Cu的晶粒增大使催化剂的活性下降。和XNC-98型低温活性高,能在190~200℃下长4结论时间具有很高的活性。所以,针对其活性温度低的硫中毒和(u的晶粒增大,是造成低压甲醇合特点在能满足产量要求的情况下应尽量采用较低成催化剂失活的主要原因对设备和管道清理、吹扫的操作温度即催化剂使用初期和中期都在较低的干净加裝保护剂优化工艺操条件可有效地改善温度下操作尽量延长催化剂在低温高活性区的使催化剂的使用条件对催化剂进行有效的保护延长用时间。当低温操作不能满足生产要求时方可提催化剂的使用寿命。高反应温度但每次只能提高1~2℃。这样操作可参考文献使催化剂在各个温度段的活性充分发挥出来延长催化剂的使用寿命[1]冯元琦.联醇生产[M]北京:化学工业出版社1994.93-1013.4.4尽量减少开停车次数[2]杨玉兰刘振洪左继功等.甲醇合成催化剂使用经验开车时气量较小阻力影响较大,气流分布不总结J]天然气化工2000(2)》青M简讯粉煤气化装置在陕西城化投运本刊讯国家火炬计划项目——灰熔聚流化床粉煤气化制即会市智判气工业化示范装置近日在陕西城化股份有限公司顺利投料生产出合格的半水煤气产品。中国煤化工据了解该粉煤气化工艺是以烟煤为原料以氧气为气化CNMH压、高温条件下生产合成氨所需合成气的一种新技术该技术具有煤种适应性广、气化强度大设备易制造和工艺流程简单、环境污染小等优点。该装置与德士古、谢尔、鲁奇等煤气化技术相比投资较少。该工业化示范裝置的投运成功标志着我国在先进煤气化技术开发方面实现了零的突破为我国化工行业节能降耗、降低成本、环境保护开辟了新的途径。