C207型甲醇催化剂使用过程中的优化措施
C307催化剂操作手册
C307型中低压合成甲醇催化剂操作手册南化集团研究院二○○八年八月C307型中低压合成甲醇催化剂操作手册1、产品特性和用途C307型中低压合成甲醇催化剂用于碳氧化物和氢在一定条件下合成甲醇,其化学反应式如下:CO+H2→CH3OH+90.64KJ/molCO2+H2→CH3OH+H2O+49.47 KJ/mol该型号产品具有原料适应性能强的特点,可运用于各种原料(天然气、石油、煤、工业尾气等)的低、中压合成甲醇流程。
2产品性质2.1 化学成份:催化剂主要由铜、锌、铝等氧化物所组成。
2.2 主要物性:外观:两端为球面的黑色圆柱体外形尺寸:Ф5×(4~5)mm堆密度:1.4~1.6 kg/l比表面:90~110 m2/g3产品包装和贮运C307型催化剂包装在铁桶中的聚乙烯密封袋中,每桶净重50kg 。
产品在运输和存储过程中,应保持密封,防潮、防污染,禁止摔碰和翻滚。
4催化剂的装填4.1催化剂的装填4.1.1催化剂装填前必须用Φ3mm筛子轻轻过筛,除去运输途中产生的少量粉末与碎片。
4.1.2先装合成塔底部氧化铝球,打开上人孔,工人从人孔进入塔内,过筛后的催化剂用漏斗调入合成塔内,由长帆布导入塔内,均匀撒布,力求装填均匀。
合成塔上花板上再装一部分催化剂,用不锈钢丝网压住,丝网上再装100~200㎜高Φ8~10㎜氧化铝球。
4.1.3催化剂装填完毕后,立即封上人孔及进出气口,防止吸潮和有毒气体污染,然后进行催化剂粉末吹除。
4.2催化剂装填注意事项4.2.1人员严禁在搬运过程中滚动、摔打催化剂桶。
4.2.2安排专人负责开桶、核对催化剂型号、数量。
4.2.3开始装填前,先打开卸料口及进料口,除去合成塔内的各种杂质并用钢刷刷去铁锈,检查塔内有无堵塞物或遗留的工具。
4.2.4计量人员必须准确记录催化剂的装填量,并及时与装填人员联系。
4.2.5装填人员入塔前应将手表、钥匙及口袋内一切杂物掏出,以防止掉入合成塔内,入塔后严禁直接在催化剂上行走和踩踏,应在催化剂上垫木板,用手或木板平整催化剂表面。
中压甲醇催化剂升温还原优化总结
中压甲醇催化剂升温还原优化总结摘要:在联醇生产系统中,中压甲醇塔更换催化剂后的升温还原的好坏直接决定了以后联醇产量的高低。
本次中压甲醇塔升温还原是低氢还原法在公司的首次试用,对具体过程及塔单元投入系统的调节方法做以详细总结,并对升温还原期间的一些问题的解决,提出了自己的看法,确实取得了不错的效果。
关键词:中压甲醇;催化剂;升温还原;低氢还原;本次中压甲醇塔使用的催化剂为山东临朐催化剂股份有限公司生产的DC207型甲醇催化剂,装填量为31.5吨。
为保护催化剂的安全,防止“飞温”烧毁催化剂,本次升温还原采用的是低氢还原法。
自5月11日8:00开始,到5月15日14:30 ,甲醇塔热点温度升至235.6℃,然后恒温转入轻负荷生产,共计用时102个小时,比计划提前6小时完成升温还原工作。
还原期出水量5吨,达到理论出水量要求(约15%)。
一、升温还原主要时间节点及控制点月12日月14日还原期间,炉温整体很平稳,未出现大幅度波动。
严格遵循“提温不提氢,提氢不提温”的原则进行操作,有效避免了“飞温”的发生。
二、升温还原期间其它问题1、当温度升至60℃左右时,出现9点10点温度比7点8点温度略高的问题,且温差逐步拉大,最高温差达到3℃左右,至温度升至100℃以上时,温差逐步缩小。
分析原因为:低氢还原循环量小,会出现炉温分析不均匀的问题。
2、升温还原期间CO2含量一直控制在3.0%以下,明显低于方案指标5.0%。
主要是本次利用四厂的中压氮气,置换量比较大,最终保证升温还原的顺利进行。
3、升温至后期时,炉温最高点2点223℃,此时下层13点14点温度未为194℃和184℃。
为使下层催化剂还原彻底,决定提高下层温度,经尝试单靠电炉是无法有效提温的。
于是决定关环隙气,下层温度逐步上升,下层温度提升至210℃以上时开始恒温(13点温度217℃,14点温度212℃),恒温两小时,连续三次半小时出水量在5.0kg以下,进出口氢含量没有变化,判断升温还原结束。
C207型甲醇合成催化剂在联醇工艺中应用总结
C207型甲醇合成催化剂在联醇工艺中应用总结摘要:介绍C207型甲醇合成催化剂在兖矿峄山化工有限公司的装填、原始升温还原及应用情况。
关键词:C207联醇催化剂总结Abstract: this paper introduces the C207 type methanol synthesis catalyst in qinglong Yi mountain chemical Co., LTD. Of the packing and original warming reduction and application.Key words: C207 league alcohol catalyst summary1、前言兖矿峄山化工有限公司始建于1979年,现已形成年产合成氨30万吨、尿素50万吨、甲醇6万吨的生产规模,其甲醇合成工艺,采用杭州林达化工技术工程有限公司的Φ1200均温型合成塔内件,使用临朐瑞祥化工有限公司DC207型甲醇合成催化剂,通过一年来的高负荷生产来看,装置运行较为理想,达到了预期的目的。
2、联醇工艺流程压缩来原料气经油分分离油和水后,由主副线分两路进入合成塔。
主阀由塔上部进入,副阀由下部沿中心管至塔顶部与主气汇合后,进入换热器换热。
再进入触媒层进行反应。
反应后的气体出塔进入水冷器冷却,再经过醇分分离。
分离后的部分气体去醇洗,经高压软水洗涤后去铜洗岗位。
部分气体经过循环机循环继续进行合成反应,粗甲醇去精醇岗位经过精馏生产出产品甲醇。
3、催化剂的装填及升温还原3.1催化剂的装填首次应确认合成塔内件已调整到位并固定后,方能进行催化剂的装填工作。
由于铜基催化剂的强度较低,容易破碎产生粉末,装填时须经过筛,还需防止铁锈、铁屑、塑料、油污及其它杂技混入催化剂中。
在装填过程中,先用100—150Kg干净不含油渍的Ф10mm不锈钢球缓缓的从内件筒壁均匀导入底部,均匀填铺1—2层,然后装Ф5×5粒度催化剂,为了装填均匀,采用撒布法,使催化剂落入催化剂筐内时不断改变落点,防止局部过紧或过松。
C307型甲醇合成催化剂使用总结
我厂低压合成甲醇系统是以德士古煤气为原料气,经中温变换、NHD脱硫、脱碳、精脱硫后,压缩至5.15MPa 送合成,精馏系统采用三塔精馏工艺。
该系统于2000年6月投产,合成塔规格为φ2800mm(以下简称为大塔),装填南化院研制的C306型低压甲醇催化剂。
该炉催化剂一直运行至2003年7月,实际运行时间为1021 d,生产精甲醇297252t,优等品率为91%。
2003年10月,该系统进行了扩产改造,新增1台φ1800mm同类型合成塔(以下简称为小塔),双塔并联运行,装填南化院新开发的C307型低压甲醇催化剂,至2004年12月,共生产精甲醇197569.7t。
目前使用的是第三炉催化剂,依然采用南化院 C307型低压甲醇催化剂。
1 C307型甲醇合成催化剂的性能及装填(1)物化性能C307型甲醇合成催化剂外观为两端球面的黑色圆柱体,规格为φ5mm×4~5 mm,堆密度为 1.587 kg /L,比表面积90~110m2/g,平均径向抗压碎力≥185 N/cm。
其成分主要由铜、锌、铝等的氧化物组成,其中CuO 55%~60%、ZnO 35%~45%、Al2O3 8%~10%,另外还含有少量石墨和水。
(2)催化剂装填第三炉催化剂装填情况如下。
①大塔:下部封头装φ25mm、φ10mm耐火铝球共9.025t;装填C307型催化剂35.25t,装填体积21.197 m3,其中绝热层高度170 mm,C307型催化剂装填体积为1.046m3。
②小塔:下部封头装φ25mm、φ11 mm耐火铝球共5.45 t;装填C307型催化剂12.70t,装填体积8.107m3,其中绝热层高度170mm,C307型催化剂装填体积为0.432m3。
2 催化剂升温还原情况(1)本次2台合成塔的升温还原同时进行,为使整个升温还原工作顺利进行,在总结前2炉催化剂升温还原经验基础上,制定了详细的升温还原方案(表1),同时对还原气提出了具体要求:O2<0.2%,S<0.1mg /m3(标态),NH3<10×10-6,CO2<1%。
C207G联醇催化剂产品使用说明书
C207G联醇催化剂使用说明书催化剂装填方案一.准备工作1.准备好磅秤、筛子、帆布、记录纸、计算器等。
2.准备好干净的棉丝、丝堵、中心管盲堵。
3.准备铁桶6个,铁锨6个,尺杆一要。
4.将催化剂运至现场并作好人员分工。
5.准备好劳保用品。
二.装填注意事项:1.内件填装前应将内件外筒,塔内表面擦干净,将中心管、冷管、热电偶外套管内清理干净。
要求组装换热器前捅彻底,内件试压到1.0MPa,保压30分钟无压力降为试验合格。
2.催化剂装填应选择在睛天进行。
3.用盲板封住中心管,用棉丝包好仪表管口,上行管管口及内外筒环隙。
4.用螺丝或丝堵堵好四个引气管。
5.催化剂装填前应过筛,除去催化剂粉。
6.塔顶装填人员应将手表、钥匙及口袋内杂物掏出,以防掉入催化剂床层。
7.装填催化剂时应过磅做好记录。
8.催化剂装填时要均匀,松紧一致,派专人负责,经常用尺杆测催化剂床层各方位催化剂深度,偏差大应找来、填补。
9.催化剂填装时,应注意将热电偶外套管向上提60mm。
10.催化剂填装至上环的上端面时,将催化剂床层找平。
11.然后拆下中心管、四个引气管、上下管管口的盲板,去掉仪表管及内外环隙上的棉丝,焊好仪表外套管,上紧大盖,插入炉丝、热电偶即可。
C207G升温还原方案一.准备工作1.催化剂升温还原前要进行催化剂粉吹净2.将塔系统与系统彻底3.连接好拆开的部位,用精炼气对系统进行置换至取样分析0≦0.2%为合格24.将系统压力升至10.0MPa时,检查系统泄漏情况无问题后保压升至5.5MPa准备升温。
5.通知电工、仪表工检查电器仪表是否完好。
6.准备好磅秤、胶管、催化剂桶、记录分析仪器7.准备好升温用的循环机,并单体试车合格。
二.升温还原具体要求:1.合成甲醇催化剂还原是放热反应,反应易过热而烧坏催化剂,所以要求升温平稳、缓慢。
出水均匀,严格控制出水速率在指标内。
2.升温还原采用“两低、三高”的原则,即高空速、高氮氢比,低温、低压、低水汽比条件不还原。
LBC—407甲醇催化剂高氢还原小结
LBC—407甲醇催化剂高氢还原小结我厂2#合成氨系统有2套¢600甲醇系统;采用可串联或并联的方式运行,塔型为均温型。
近期更换了1#甲醇塔催化剂,装填LBC—407型甲醇催化剂2.24t(1.44m3)。
本着节能降耗、还原彻底的原则,我们决定采用高氢还原法,现将还原情况小结如下:1 还原方法的制定本次1#塔升温还原是在2#塔正常生产条件下进行的。
为保证1#塔升温还原的顺利进行,避免2#系统的一氧化碳、二氧化碳及氧气漏入1#系统,所以,凡是与2#系统及总管相联的阀门后均加盲板。
该系统具有1.4m3/min的循环机2台,电炉功率为500kW,采用可控硅连续调节。
该催化剂还原阶段要求空速为5 000h—1,通过粗略计算可知要求系统压力为5.0MPa。
若要求水汽浓度为 2.5g/m3,则小时出水量为21 kg,,因此只要控制出水率低于20kg/h,就能保证水汽浓度合格。
升温还原方案见表1。
2 升温还原要点①系统充压时要反复置换,使系统氧含量小于0.2%。
②要保证铜液温度在低限,以降低精炼气中氨含量,避免铜与氨反应。
③整个过程分为升温、还原、恒温、换气4个过程,温度升至80℃时,可试放物理水;在换气抽盲板时,为防止空气进入系统,系统要充高纯度氮气保护催化剂。
④升温和还原初期要密切注意温升情况,切忌过急,要尽量出净物理水。
⑤由于还原阶段不断消耗氢气,系统压力不断下降,要不断补充精炼气,要注意床层温度随氢浓度波动而波动,尽量做到升温稳、出水匀。
⑥还原阶段一定要保证尽可能大的空速,严防水汽浓度超标,使催化剂反复氧化还原,活性降低。
⑦当轴向温差较大时,要作恒温处理。
⑧要做好放水和测定水汽浓度工作,每半小时记录温度1次,每小时放水和测定水汽浓度1次。
由于水汽浓度分析滞后,要根据醇分液位上升情况,判断和控制出水率。
⑨还原终点判断。
当温度升至240℃、恒温时无水放出,或经分析醇塔进、出口氢含量相等时,即可认为还原结束。
C307催化剂在甲醇合成生产中的应用
C307催化剂在甲醇合成生产中的应用兖矿国泰化工有限公司甲醇合成采用由天辰设计院设计的生产能力为24万t/a、双塔并联操作的生产流程,所用催化剂为南化集团研究院研制生产的C307型低压甲醇合成催化剂,其主要成分CuO/ZnO/Al2O3,两塔分别装填40t催化剂。
2005年10月9日升温还原完毕,开始投入生产,截止到2007年10月17日,总共生产甲醇510890t。
1 工艺过程概述水煤浆经新型气化炉加压气化制取的水煤气,经净化处理制得总硫含量<0.1×10-6,氢碳比(H2-CO2)/(CO+CO2)=2.05~2.15的合格精制气。
经离心压缩机压缩段5级叶轮加压后,在缸内与甲醇分离器来的循环气(40℃,4.85MPa)按一定比例混合,经过压缩机第6级叶轮加压后,送入缓冲槽V7004中,获得压力为5.15MPa、温度约60℃的入塔气。
入塔气以528903m3/h的流量进入入塔预热器E7001 A、B的壳程,被来自合成塔R7001A、B反应后的出塔热气体加热到225℃后,进入合成塔R7001A、B顶部。
R7001A、B为立式绝热-管壳型反应器,管内装有铜基低压合成甲醇催化剂,当合成气进入催化剂床层后,在5.15MPa、220℃~260℃下,CO、CO2与H2反应生成甲醇和水,同时还有微量的其他有机杂质生成。
合成甲醇的两个反应都是强放热反应,反应释放出的热大部分由合成塔R7001A、B壳程的沸腾水带走。
通过控制汽包压力来控制催化剂床层温度及合成塔出口温度。
从R7001A、B出来的热反应气体进入入塔气预热器E7001A、B的管程,与入塔合成气逆流换热,被冷却到90℃左右,此时有一部分甲醇被冷凝成液体。
该气液混合物再经甲醇水冷器E7002A、B进一步冷凝,冷却到≤40℃,再进入甲醇分离器V7002,分离出粗甲醇。
2 C307甲醇催化剂使用情况2.1 C307甲醇催化剂特性C307型甲醇合成催化剂外观为两端球面的黑褐色圆柱体,外形尺寸为圆柱型:φ5mm×(4~5)mm,堆密度为1.4kg/L~1.6kg/L;比表面积90m2/g~110m2/g。
一种甲醇燃料改进方法
一种甲醇燃料改进方法
甲醇燃料改进的方法有很多,以下是一种常见的方法:
1. 提高燃料的纯度:通过加强甲醇的提纯工艺,去除其中的杂质和水分,提高甲醇的纯度,减少对发动机和燃料系统的腐蚀和堵塞。
2. 加入添加剂:添加适量的添加剂,如清洁剂、抗氧化剂、润滑剂等,可以改善燃料的性能,减少积碳和沉积物的形成,提高燃料的可燃性和稳定性。
3. 改进燃烧技术:通过改进发动机的燃烧技术,如直喷技术、高压共轨技术等,可以提高甲醇的燃烧效率和热效率,减少排放物的产生。
4. 混合使用其他燃料:将甲醇与其他燃料如汽油或柴油混合使用,可以改善甲醇的燃烧特性,提高综合燃料的性能和经济性。
5. 使用催化剂:使用适当的催化剂可以加速甲醇的氧化反应,提高燃烧效率,减少污染物的排放。
6. 调整发动机参数:通过调整发动机的进气量、压缩比、点火时机等参数,可以优化甲醇燃烧过程,提高发动机的功率和燃油利用率。
以上是一种常见的甲醇燃料改进方法,具体应根据实际情况选择适合的改进措施。
延长甲醇合成催化剂使用寿命的方法探讨
延长甲醇合成催化剂使用寿命的方法探讨引言催化剂在化学工业中起着至关重要的作用,它们可以加速化学反应的速率,提高产量,并减少能源消耗。
然而,随着使用时间的增加,催化剂性能会逐渐下降,导致降低产率和效率。
本文将探讨如何延长甲醇合成催化剂的使用寿命。
甲醇合成催化剂介绍甲醇合成是一种重要的工业反应,通常使用Cu-ZnO-Al2O3为催化剂。
该催化剂具有高度选择性和活性,但随着使用时间的增加,其活性会逐渐降低。
因此,延长催化剂的使用寿命对提高甲醇合成的效果非常重要。
方法一:降低催化剂中毒催化剂中毒是指催化剂表面被吸附物占据,导致活性中心减少或失活。
为了延长甲醇合成催化剂的使用寿命,可以采取以下措施: 1. 增加催化剂表面积:通过增加催化剂的孔隙结构、增大颗粒大小或提高催化剂的活性位点密度,可以增加活性表面积,减少中毒的概率。
2. 催化剂表面修饰:通过在催化剂表面修饰活性金属,如铂、铑等,可以有效提高催化剂的抗中毒能力。
3. 适当降低反应温度:降低反应温度有助于减少非选择性反应和催化剂中毒。
方法二:优化反应条件优化反应条件对延长催化剂的使用寿命也起到重要作用。
以下是一些可行的方法:1. 优化催化剂与反应物的比例:根据反应物的性质和催化剂的特性,调整催化剂与反应物的摩尔比例,可以提高催化剂的利用率,减少产生副产物的可能。
2. 调整反应物浓度:适当降低反应物的浓度,有利于减少催化剂中毒的概率,延长催化剂的寿命。
3. 控制反应速率:合理调整反应物的进料速率和流量,可以避免过快的反应速度造成催化剂的烧结和损坏。
方法三:催化剂再生和再利用催化剂的再生和再利用可以有效降低生产成本并延长催化剂的使用寿命。
以下是一些常用的方法: 1. 活化剂再生:通过热处理、高温氢气还原等方法可以将部分失活的活性金属重新激活,延长其寿命。
2. 催化剂重组:使用特定的技术将失活的催化剂分离出来,并进行再生处理,以提高活性金属的效率和寿命。
C207型甲醇合成催化剂使用小结
免引起系统压差及塔温波动。轻负荷生产 2d 后
维普资讯
第 4期 20 0 6年 7月
中 氮
肥
No. 4
M - ie to e o sFetl e r g es S zd Ni g n u riz rP o rs r i
J1 0 6 u .2 0
1 问题 提 出
全运行 ,给水溶解氧含量过高 , 引起热力设备 会 的管道 、省煤器、锅炉炉管、热交换器 等腐蚀 , 降低设 备 的使用 寿命 。如果 给水 中溶解 氧超过 0 0 / ,给水 管道 和 省煤 器 会 在 短 时期 内 出 .3mg L 现点状 腐 蚀 穿 孑 。 我公 司 锅 炉 给 水 于 2 0 L 0 1年 4 月开始出现溶解氧严重超标 ,最高达 3 2 / , 5 L 最低为 6, / ,合格 率仅 1 %,成为威 胁锅炉 u L g 2 稳 定运 行 的隐患 。
年 5月 投 人 生 产 ,20 0 5年 1月退 出 ,更 换 新 一
()当合成塔热点温度在 10℃以上时 ,要 3 0 定期 检 测 系统 中 的 C 2 量 ( 酸 盐 相 的分 0 含 碳 解) ,高于 25 .%时 ,要在保持 系统 压力平稳 的
前 提下 进行 放空 置换 。
( )还原过 程 中要遵 循 提温 不提 压 、提压 不 4
论出水量的 2 %, 0 连续 2h 不再出水 ,塔进出 口
H 含量不变时 ,视为还原结束 。 2
( )换 4 气
( )控 制 还 原 反 应 速度 ,这 是还 原 的关 键 。 1 还 原 反应 速度 的快 慢与 氢浓 度 、温度及 空 速有 密
还原结束后将热点温度降 至 20 3 ±5℃ ,按
C307型甲醇催化剂使用小结
( )温 度 。C 0 2 3 7型铜 基 催 化剂 应 严 格控 制
热 点温度 , 不得超过 2 0℃ 。在 还原过程 中 , 口 3 人
温度最 好 控 制 在 10~10℃ , 7 9 床层 温 度控 制 在 2 0℃ 。升温过程 严格控 制升温速度 ( 5o 。 1 ≤2 C) ( )空速 。C 0 3 3 7型 铜基 催 化剂 的升 温 还原
反应 为强 放热 反应 , 空速 大 , 可带 走大量 的热量 , 有效地避 免床层温 度 的升高 。为 了控制好 床层 的 温度, 空速 越大 越好 , 又受 系统 压力 的限制 , 但 还
原 过程实 际循环量 为 2 00 0~ 7 0 h 实 4 0 200 0 m / ,
2 2 还 原过程 .
C0 3 7型 甲醇 催化 剂 使 用小 结
兖矿 国泰化工 公司 甲醇生产采 用低温低 压气 固相催化技 术 , 用 C0 采 37型铜 基催 化 剂 , 催化 剂
的升温还 原将影 响 以 后 的使用 活性 及 生产 能 力 , 因此就催化 剂 的装 填 、 温还原作 如下小结 。 升 1 主要 设 备及工 艺 公 司采用 的是 双塔 并联 生 产 , 中合 成塔 为 其 0 0 13 32 9 MT, 34 0/1 ×】 8 I 催化 剂分 两层 填 装 , 1 1 I 一 L
2 4
小氮肥 第 3 6卷 第 l O期 20 1 J 08 0 】
如床温 过高 可加 大 引风 量 , 热 量后 移 。流 化 床 使 锅炉 正常燃烧 料层厚 度应 以 40~50m 为 宜。 5 0 m 不 同的料层 厚度对 应 有不 同的风 室 压力 , 控制 其
手段 可根据 风室压力情 况采取增 加给煤 量或放 渣
低压合成甲醇催化剂钝化方案
C307型合成甲醇催化剂钝化方案
一、钝化应具备的条件及准备工作
1、详细对合成系统设备、仪表、阀门、取样点作全面检查。
2、格氮气、空气、冷软水备用。
3、场胶管备用。
4、循环机完好备用。
5、分析取样器具、仪器完好,齐全备用。
二、钝化方法
循环机满量运行,系统压力保持0.7Mpa,出口温度保持在150℃左右,塔出口分析CO+H2+CO2≤0.3%为合格。
系统气体循环,初始控制进塔气体中氧含量≤0.2%,以塔入口取样分析,逐步提高入塔气中的氧浓度,直至出口氧含量达20%,出口温度≤150℃,钝化结束。
三、具体钝化步骤:
1、用氮气对系统进行置换,分析塔出口CO+H2+CO2≤0.3%为合格。
2、系统置换合格后,系统压力保持0.7Mpa,温度控制在150℃,开始配入
O 2,塔进口取样分析,每半小时一次。
起始O
2
浓度为0.2%,在温升不大于25℃
的情况下,逐步提高氧含量,直至氧含量为20%,继续钝化5小时,钝化结束。
四、钝化终点的判断
1、塔进出口氧含量无变化或变化不大。
2、塔出口无明显温升。
五、注意事项
1、塔出口分析CO+H2+CO2≤0.3%,确定合格后,才准系统配氧。
2、配氧钝化,必须小心谨慎,有专人负责指挥。
3、配氧过程中,发现汽包压力上升趋势加快,塔出口温度上升幅度较大时,应减少配氧,加大上水量,降低温度,待温度正常后重新配氧。
4、环机故障停止运转后,应立即停止配氧,塔后放空,补充合格氮气。
5、配氧时,由于催化剂活性较高,遇氧反应强烈,应严格控制起始配氧浓度和配氧速率。
甲醇合成催化剂升温方1
C307型中低压合成甲醇催化剂升温还原方案一、升温还原前的准备工作1、循环机试车正常备用。
2、合成环路试车正常,气密试验合格。
3、氮气、还原气、开工电炉、冷却水、锅炉给水合格备用。
4、仪表测温点、测压点及调节系统反应显示灵敏、准确。
5、水桶、计量秤、胶管、防毒及劳保用品、消防器材现场备用。
6、微量氢分析仪器、取样工具完好无缺。
7、阀门开头灵活到位,不发生内漏现象。
8、用氮气置换系统直至O2≤0.2%为合格。
二、升温还原操作指标三、注意事项1、还原过程中应贯彻提温不提氢,提氢不提温的原则。
2、一旦循环机出现故障停车,应立即切断氢源,关闭电炉,停止升温进行氮气置换,保持床层温度平稳。
3、整个还原过程中,开工电炉要保持稳定,进出口氢浓度分析要及时可靠。
还原阶段,每半小时分析一次进出口气体中氢气含量,数据要及时上报中控室。
4、温度升到65℃开始放水,以后每半小时放水一次,认真称重并做好记录。
5、严格控制小时出水量在指标范围内,做到出水均匀,还原平稳。
6、还原时如合成塔出口CO2≥10%,必须用N2气进行置换,使CO2降下来。
可以采取连续置换,在保持系统压力稳定的情况下,合成塔前后连续补放。
几点说明:1、还原性气体一般为纯氢>氮氢气>转化气(CO+H2),请提前做好配管工作。
2、在还原时,要分析合成塔出入口微量氢及CO2含量,提前购买分析仪器及调试工作。
3、因对贵公司工艺不熟悉,以上还原时刻表仅供参考,具体由我院现场工程师与贵方技术人员商讨后确定。
甲醇合成催化剂更换过程总结及优化建议
21 2013年甲醇合成催化剂钝化情况 2013年 甲 醇 合 成 催 化 剂 钝 化 原 计 划 用 时
80h,实际用时 56h(见表 1)。整个催化剂钝 化过程中,前期加空气较谨慎,耗时较长;中后 期入塔 气 (入 塔 气 为 N2 中 加 入 空 气 的 混 合 气 体,而与催化剂发生钝化反应的是空气中的 O2, 故钝化过程中的主要任务是控制入塔气中的 O2 含量) O2浓度提升较快,耗时短。
1 甲醇合成系统工艺流程及催化剂钝化、升温 还原原理
开一备) 冷却到 40℃后,进入甲醇分离器 A/B (2台并联,一开一备,通过开关出入口阀进行 切换,也可同时使用) 进行气液分离。甲醇分 离器顶部出来的分离掉甲醇的大部分气体作为循 环气去合成气压缩机,经合成气压缩机增压并补 充新鲜气后送入甲醇合成塔进行下一轮反应;一 小部分作为弛放气送往氢回收系统回收 H2。甲 醇分离器分离出的粗甲醇则通过一级过滤器 A/B (2台,一 开 一 备) 和 二 级 过 滤 器 A/B (2台, 一开一备) 除去其中的固体杂质后送至闪蒸槽, 之后粗甲醇经粗甲醇泵送至甲醇精馏系统或粗甲 醇罐区。
第 1期 2019年 1月
中 氮 肥 MSizedNitrogenousFertilizerProgress
No1 Jan.2019
甲醇合成催化剂更换过程总结及优化建议
文惠萍
(云南解化清洁能源开发有限公司解化化工分公司,云南 开远 661699)
[摘 要]甲醇合成催化剂更换情况的好坏将直接影响甲醇合成系统的运行状况,也关乎粗甲醇产品的 产量及消耗的高低。云南解化清洁能源开发有限公司解化化工分公司 200kt/a甲醇装置 2008年建成投产, 分别于 2013年 3月和 2017年 8月更换了甲醇合成催化剂,介绍这两次甲醇合成催化剂的更换过程,包括 旧甲醇合成催化剂的钝化及卸出、新甲醇合成催化剂的装填及升温还原等情况,在更换过程经验总结的基 础上对下一次的催化剂更换提出优化建议。
甲醇合成催化剂使用寿命中后期保证甲醇产品质量的优化措施
[收稿日期]2020 04 01 [修稿日期]2020 04 03[作者简介]庞战军(1971—),男,陕西兴平人,工程师。
甲醇合成催化剂使用寿命中后期保证甲醇产品质量的优化措施庞战军(陕西兴化集团有限责任公司,陕西兴平 713100)[摘 要]陕西兴化集团有限责任公司300kt/a甲醇装置开车以来,甲醇产品符合GB338—2004中优等品质量要求,但随着甲醇合成催化剂使用时间的延长,尤其是催化剂进入使用寿命中后期,粗甲醇中杂质(以乙醇标定)含量明显上升,导致精甲醇产品出现高锰酸钾值超标、水溶性不合格等问题,而随着陕西兴化甲胺装置、乙醇装置的先后建成投产,对甲醇产品质量提出了更加严格的要求。
经分析与探索,通过从甲醇合成和甲醇精馏两方面采取相应的工艺优化措施,有效保证了精甲醇产品质量的稳定,为下游甲胺、乙醇产品的生产提供了良好的原料保障,提升了企业产品的竞争力。
[关键词]甲醇合成催化剂;使用寿命中后期;精甲醇产品质量问题;甲醇合成;甲醇精馏;优化措施[中图分类号]TQ223 12+1 [文献标志码]B [文章编号]1004-9932(2020)05-0047-031 概 述甲醇是一种重要的有机化工原料,主要用作生产甲醛、醋酸、甲胺等石化中间原料,其品质直接影响着下游产品的质量。
陕西兴化集团有限责任公司(简称陕西兴化)甲醇装置设计产能300kt/a,采用华东理工大学的“管壳外冷-绝热复合式固定床催化反应器”专利技术,由华陆工程科技有限责任公司进行工程设计。
其中,甲醇合成系统采用低压法,合成气在合成塔内铜基甲醇合成催化剂的作用下合成粗甲醇,粗甲醇进入双效三塔精馏系统进行精制。
陕西兴化甲醇装置开车以来,甲醇产品符合《工业用甲醇》(GB338—2004)[对应新国标《工业用甲醇》(GB338—2011)]中优等品的质量要求,但随着陕西兴化甲胺装置、乙醇装置的先后建成投产,为了保证下游产品的质量,对甲醇产品质量的控制提出了更加严格的要求。
C207使用说明书
C207型联醇催化剂使用说明书南化集团研究院二○○七年八月C207型联醇催化剂使用说明书一、前言甲醇是一种重要的有机化工原料,随着我国国民经济的发展,甲醇的需要量与日俱增,甲醇工业生产已得到很大的发展。
1968年我国首创了合成氨与甲醇联合生产的新流程,我院最早开发研制成功C207型联醇催化剂,该催化剂填补了我国铜系甲醇合成催化剂空白,已在全国普遍使用,为进一步使用好这种催化剂,我们根据联醇催化剂的技术数据和多年的工厂使用经验,特编制此说明书,供使用厂和设计单位参考。
二、催化剂基本组成和物化性能(一)催化剂的基本组成催化剂主要是由铜、锌、铝的氧化物所组成。
此外,尚含有少量石墨和水份。
(二)催化剂的主要物化性能外观:黑褐色金属光泽的片剂外形尺寸:Φ5mm×(4~5)mm或Φ9mm×(6~7)mm堆比重:1.4Kg/L~1.6Kg/L径向抗压碎强度:≥185N/cm[Φ5mm×(4~5)mm]≥340N/cm[Φ9mm×(6~7)mm]三、催化剂使用特性催化剂使用时须先还原,还原好的催化剂暴露在空气中会迅速燃烧,因此,在使用或停车检修时谨防空气漏入。
催化剂的活性温度范围是210℃~300℃,最佳温度是220℃~280℃。
硫、氯、油类、羟基铁、不饱和烃类等都能使催化剂中毒,要求入塔气中总硫量在0.1mg/m3以下。
氯比硫更少,油类等杂物也应尽量脱除。
四、用途一般用于联醇生产,也可以用于高、中压单醇生产或其它用途。
五、反应原理和催化剂质量检验标准(一)甲醇合成反应甲醇合成的两个基本反应:CO + 2H2 == CH3OH + 90.69KJ/mol (常压、25℃)CO2 + 3H2 == CH3OH + H2O + 49.53KJ/mol(常压、25℃)这两个反应都是可逆、放热、体积收缩的反应。
增加压力,降低温度,有利于提高甲醇的平衡产率。
(二)实验室检验指标:(符合Q/SH1170 002-2007标准)装量:2mL粒度:0.425~1.00mm压力:10MPa空速:2×104h-1气体成份:CO 2.5~6.5% 其余为氢氮气活性测定温度:250℃在上述条件下,催化剂的初活性:CO转化率≥81%。
甲醇合成装置优化运行总结
甲醇合成装置优化运行总结甲醇合成装置是煤炭化工产业中的一种重要装置,其稳定运行对提高产能和降低能耗具有重要意义。
近期,本单位对甲醇合成装置进行了优化运行,将优化结果总结如下。
一、优化前情况甲醇合成装置优化前,存在以下问题:1. 产能低下。
甲醇产量较低,不能满足市场需求。
2. 能耗较高。
甲醇合成过程中的能源消耗较大,能源利用率不高。
二、优化措施针对以上问题,我们采取了以下优化措施:1. 增加催化剂活性。
更换新的催化剂,并进行合理的催化剂喂料量控制,提高催化剂的利用率和活性。
2. 优化反应条件。
通过调整反应温度、压力等参数,优化反应条件,提高反应速率和选择性。
3. 改进热平衡。
优化换热器的设计和操作,增强热交换效果,降低能耗。
4. 提高原料纯度。
优化原料预处理流程,降低杂质含量,减少催化剂中毒,提高甲醇合成效率。
三、优化结果通过对甲醇合成装置的优化运行,取得了如下结果:1. 产能提升。
甲醇合成装置的产能得到明显提升,可以满足市场需求。
2. 能耗降低。
采取的优化措施使能耗明显降低,能源利用效率得到提高。
3. 产品质量稳定。
优化后,甲醇合成产品的纯度和稳定性得到提升,符合相关标准要求。
四、存在问题及改进方案在优化运行过程中,也发现了一些问题:1. 催化剂寿命较短。
催化剂的使用寿命较短,需要频繁更换。
2. 反应器压力波动。
反应器内压力存在波动现象,影响了反应效果。
针对上述问题,我们拟定了如下改进方案:1. 寻找更优催化剂。
加大催化剂研发力度,寻找具有更长寿命和更高活性的催化剂。
2. 优化反应器控制策略。
改进反应器的控制系统,提高压力稳定性,减少波动。
五、未来工作展望针对以上问题和改进方案,我们将继续开展以下工作:1. 加强与科研机构的合作。
与科研机构合作,共同开展催化剂研发和反应器技术研究,提升装置性能。
2. 大力推行节能减排。
通过技术改造和管理创新,进一步提高能源利用效率,减少对环境的影响。
3. 加强运行监控。
甲醇合成催化剂使用效果的影响和对策
2015,2.
151左维琦.基 于有 限元 法的塔机结 构 系统分析 【J】.机械 与电子 ,
20l5.2.
I61马俊 .基 于 A N SY S 的塔 式起 重机 结 构 应 力分 析 与 试 验 研 究
(4)形成 Cu—CH:O;二个 H 在 ZnO上化学吸附
解 ,这将 有利于催化剂本身结构的完善 ,增加催化剂的空隙率 。但 另
(5)形 成 Cu—CH O
一 打 叫 ,当分 解 产生 的 CO,达 到 一 定 分 是 ,将 发 生 ZnO + CO 一
(6)形成 cu 及 CH OH,后者扩散至气体主流中。
去 或 降 低 活 性 。
量 ,控制 CO 体积分数在 1%以下 。
2 铜 基 催 化 剂 的 还 原
2.3还原气 巾氧 含量 的影响
在T业生产 中,制成 的铜基合成 甲醇催 化剂须经 过还 原后才具 控制还原气 巾的氧体积分数不大于 0.2%,以防止催化剂反复还
有 活性 ,还 原 反 应 是 一 个 强 烈 放 热 的 反 应 ,反 应 式 如 下所 示 ;
版 社 .2009
I2]GBfl、1 3752—1992,塔 式 起 重 机 设 计 规 范 .北 京 :中 国 标 准 出 版
社 .1992
I3 J徐 艳 华 .塔 式 起 重 机 平 衡 臂 承 载 性 能 分 析 fJI.建 筑 机 械 化 ,
2009,30(9). 【4j崔 少杰.动臂塔 式起重机的动 态特性及 其影响分析【j】.机械设 计 ,
关键词 :甲醇合成 ;催化剂 ;中毒 ;保 护
目前 国 内使 用 的 甲 醇 催 化 剂 基 本 是 以氧 化 铜 为 主 体 的 铜 基 催 和其使Jfj寿命 还原用的氢气纯度 99.9%,其中不含硫 、氯元 素。还
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图1联醇工艺流程框图南阳德润化工有限公司是年产10万t 合成氨、联产6万t 甲醇的企业,现有甲醇合成系统3套,其中2套Φ800m m 甲醇系统,1套Φ1200m m 甲醇系统。
由于过去使用联醇催化剂型号较杂,催化剂升温还原气体多为铜洗后的气体,气质较差,生产过程中,所采用技术管理不到位,催化剂使用时间较短。
为了延长催化剂使用寿命,我们对多种催化剂进行了考察论证,选用了新型C 207甲醇催化剂,并在升温还原和正常生产过程中采取相应技术方法,使催化剂寿命明显延长。
1甲醇合成系统概况1.1工艺流程来自压缩五段出口气,经洗氨塔到油水分离器进入甲醇合成塔,合成塔出口气体经冷排降温至40℃以下进入甲醇分离器,分离粗甲醇后去洗醇塔,脱除气体中夹带的少量甲醇等气体,再到铜洗工序,然后去压缩机六段进口,其流程框图见图1。
C207型甲醇催化剂使用过程中的优化措施郭新法唐海亮(南阳德润化工有限公司,内乡474350)收稿日期:作者简介:郭新法(6—),男,年毕业于南阳理工学院化工工艺专业,工程师,长期从事合成氨联产甲醇的技术改造和生产管理。
摘要介绍了C207型铜基甲醇催化剂的升温还原过程及生产过程中的一些优化措施。
甲醇塔升温还原气采用合成氨驰放气经过中空纤维膜的氢回收装置后的高浓度氢气或醇后气,在还原过程中采用高氢、高空速、低水汽浓度法,尽可能使催化剂在低温多出水。
升温还原结束后转入正常生产,催化剂在低温活性范围230℃~260℃尽可能多使用一段时间,不轻易提高热点温度,进甲醇合成塔的总硫体积分数控制在≤0.1×10-6;进醇系统的C O 2体积分数控制在0.5%~1.0%,从而达到了延长催化剂使用寿命的目的。
关键词C207型催化剂联醇升温还原优化措施文章编号:1005-9598(2008)-03-0017-04中图分类号:T Q 426.94文献标识码:B第3期(总第136期)2008年6月煤化工Co al Chemical IndustryNo.3(Total No.136)Jun.2008洗氨塔油水分离器甲醇塔冷却降温甲醇分离器洗醇塔来自压缩五段出口气往复泵软水循环机甲醇中间贮槽铜洗工序1.2工艺流程特点3套甲醇系统工艺配置根据催化剂使用情况可灵活运用:即3个甲醇合成塔进气量可随意调节,也可停用其中的任意1套甲醇系统,而不影响生产的平衡稳定(其他2套甲醇系统正常使用);循环机的配置可3塔大循环,也可单塔小循环。
甲醇系统的主要设备见下页表1。
2新型C207甲醇催化剂的升温还原2.1催化剂的装填2004年6月Φ800m m 系统A 塔用新型C 207甲醇催化剂,装填量6.8t ;2005年8月Φ800m m 系统B 塔使用新型甲醇催化剂,装填量66,6年月新上的Φ塔也采用新型甲醇催化剂,装填量66,3塔总装量为3。
按方案(见下页表、表3)升温还原后,使用效果较好。
2008-02-171981990C 207.t 20041200m m C 2071.t 0t 22008年第3期煤化工升温期还原期表1甲醇系统主要设备设备名称合成塔合成塔甲醇分离器甲醇分离器油水分离器油水分离器规格型号Φ1200m m Φ800m m Φ800m m Φ600m m Φ800m m Φ600m m数量121212设备名称冷却水排冷却水排电加热器电加热器循环机循环机规格型号F 400m 2F 200m21200kW 600kW4.0m 3/m i n 2.0m 3/m i n数量121234表2Φ800m mA 塔甲醇催化剂的升温还原方案(利用提氢气升温还原)初期主期Ⅰ主期Ⅱ末期恒温时间/h 计划3121813642热点温度/℃室温~8080~100100~130130~200200~240240240±5阶段累计3153346525658升温速率/℃h -1≤301~21~24~55~6系统压力/M Pa 4.55.05.05.05.05.0出水量/kg h -1≤30≤30≤30≤30≤4空速/h -1≥3000≥3000≥3000≥3000≥3000≥3000水汽质量浓度/g m -3≤2.5≤2.5≤2.5≤2.5≤2.5氢体积分数/%70~7570~7570~7570~7570~7570~75升压换气升压与系统压力平衡升温期还原期表3Φ1200mm 塔甲醇催化剂的升温还原方案初期主期Ⅰ主期Ⅱ末期恒温时间/h 计划24121518842热点温度/℃室温~7070~8080~100100~120120~200200~240240240±5阶段累计26183351596365升温速率/℃h -1≤302~31~21~24~64~6系统压力/M P a 4.0~5.04.0~5.04.0~5.04.0~5.04.0~5.04.0~5.04.0~5.0出水量/kg h -1≤50≤50≤80≤50≤50≤8空速/h -1≥3000≥3000≥3000≥3000≥3000≥3000≥3000水汽质量浓度/g m-3≤2.5≤2.5≤2.5≤2.5≤2.5氢体积分数/%70~7570~7570~7570~7570~7570~7570~75升压换气升压与系统压力平衡ⅠⅡ2.2催化剂升温还原2.2.1Φ800m mA 甲醇塔升温还原气,采用合成氨驰放气经中空纤维膜的氢回收装置后高浓度氢气升温还原。
由于此气体经过提氢装置的膜分离系统,无氨、硫、一氧化碳、二氧化碳等气体,气质成分好。
系统置换合格后,充压至5.0M P a ,开始升温还原即用3台2.0m 3/m i n 循环机循环,保证空速大于3000h -1,用电加热器控制催化剂床层温度,60℃时试脱物理水,本塔升温还原累计出水3,出水量超过所装催化剂总质量的%。
ΦB 甲醇塔催化剂升温还原采用Φ塔的醇后气,要求气体成分中(O +O )≤3%。
由于进入个Φ甲醇塔催化剂气体成分好,又严格按照升温还原方案进行,还原后的使用效果良好。
2.2.2Φ1200m m 甲醇塔催化剂升温还原气,也是采用膜分离后的高浓度氢气进行还原的,用3台4.0m 3/m i n 循环机循环,1200kW 电炉控制温度,60℃时试放物理水,由于操作认真,出水平稳,本塔累计出水量3550kg ,比理论出水多230kg 。
还原效果良好。
2.3升温还原注意事项3由于升温还原是采用高氢、高空速、低水汽浓度法,所以升温还原方案中所列空速为最低限。
因为高氢还原时间短,平均出水量大,如果低于表中所列空速,则出塔气中水汽浓度不能维持所定指标,易使18--180kg 20800m m 800m m A C C 20.2800m m 2..12008年6月催化剂风化、粉碎,所以在电加热器功率能维持温度的情况下,尽量把空速提高,保护催化剂在还原后有较好的强度。
2.3.2升温阶段及还原初期60℃左右试脱物理水,接近70℃应放慢升温速度,80℃以前要脱完催化剂的物理水,100℃时要注意热电偶变化。
在还原过程中,升温或升压不要同时进行,以防温度波动过大。
2.3.3在还原阶段,特别在120℃左右,因为还原反应已剧烈进行,不断消耗氢气,系统压力下降,需经常补气,要勤补少补。
2.3.4在升温还原过程中,若发现催化剂层温度上涨或出水超标严重时,可采取切断补充气,加大循环量或恒温甚至降温等手段小幅调节。
2.3.5整个还原过程中有两个出水高峰,即80℃~ 120℃和160℃~180℃,在该温度范围内,若出水过猛,则严格按照出水率控制;若水汽浓度超标,应恒温处理,甚至降温。
还原最高温度240℃,在此温度下恒温出水率小于2kg/h,即可认为还原结束。
2.3.6在换气过程中,气体组分变化大,极易引起催化剂温度失控,造成超温、跨温,所以必须缓缓地、有准备地进行,若出现控制不住时,则立即恢复原状,到稳定后有准备时,再进行换气。
3C207甲醇催化剂使用过程中的优化措施3.1改进升温还原方法由于升温还原的气体是合成氨驰放气通过提氢装置的膜分离系统或醇后气,气体成分稳定,没有氨、硫、氯等有毒气体,还原过程尽可能低温多出水,还原最终温度240℃,恒温4h且出水率小于2kg/h,以保证还原彻底。
3.2防止硫中毒还原后的新型C207甲醇催化剂的主要活性成分是单质铜,铜触媒失效的主要原因是硫中毒。
原料气中无机硫一般为H2S,有机硫为C O S和少量硫醇、硫醚、噻吩等硫化物,在钴、钼催化剂加氢下,分解为无机硫化物。
中毒机理一般认为是硫化氢和活性组分单质铜反应生成硫化铜,使其失效,实际上硫化物与助剂氧化锌也发生反应,改变触媒活性结构,使其逐步失去催化剂活性,并导致永久性中毒。
南阳德润化工有限公司从年起就采用了T串T常温精脱硫新工艺,年起又用变压吸附脱碳工艺脱除%以上的有机硫,并配置有微量硫分析仪定时监测,从而使入醇塔的总硫体积分数小于×6。
3.3防止油水进入触媒层油类物质本身在触媒表面沉积、堵塞触媒孔隙,包裹触媒活性表面,严重损害触媒的活性。
水的带入可使触媒粉化,也降低触媒的选择性,因此在醇塔前设置一个油水分离器,且采用超滤技术,每半小时排放一次,保证没有或微量的油水进入触媒层。
3.4原料气组成的优化合成甲醇反应:C O+2H2催化剂→C H3O HΔH0298=-90.64kJ/m olC O2+3H2催化剂→C H3O H+H2OΔH0298=-49.47kJ/m ol从反应式可以看出,C O、C O2和H2是甲醇合成的原料气,且C O浓度的控制,直接影响生成甲醇的数量。
适量的C O2含量可以调节反应的温度,使反应温度比较平稳,但过多的C O2不但影响粗甲醇的质量,而且有可能使触媒粉化,因此,我们一般把C O2体积分数控制在0.5%~1.0%。
3.5操作温度的控制在新型C207甲醇催化剂的活性温度范围内,温度越高,反应速度越快,但平衡转化率降低,且随着温度的升高,副反应加剧,粗甲醇中的杂质含量升高。
因此,催化剂使用初期和中期都在较低温度下操作,催化剂层温度在230℃~260℃,尽可能多使用一段时间,不轻易提高热点温度,以后可根据生产实际情况及触媒使用情况,逐步提高热点温度,每次提温以不超过3℃为宜,这样不但充分发挥了低温活性优势,也减少了粗甲醇中杂质的含量。
3.6催化剂的管理使用若遇前工段C O或C O2含量严重超标时,生产调度立即通知压缩岗位减量或醇合成岗位塔前放空,严禁触媒超温。
如遇计划停车小修,提前2h通知前工段,降低C O和C O2含量,甲醇合成岗位停车后,循环机正常运转,醇岗位闭路循环,把系统内C O和C O2含量降低到零,以防止停车后,因反应热使床层局部超温。
4运行情况3套甲醇合成塔均使用新型C207联醇催化剂后,在进口C O体积分数7.5%~8.0%、C O2体积分数6%~%的情况下,3套甲醇系统平均日产量,O转化率达5%以上。