变换催化剂交流总结报告
甲醇变换催化剂应用小结
()升温硫化方法 :用半水煤气作载气,蒸 1
[ 收稿 日期 】 061 20 — 3 00 [ 作者简介 】段向华(94 , , 17 一)男 河南 安阳人 , 助理工程师。
换管间一变煮器一变冷器一变分器一排液。
维普资讯
・
2 O・Βιβλιοθήκη 中 氮 肥 段 向华 。邢 艳红 。李 勇
( 安阳化学工业集 团有 限责任公司 ,河南 安阳 4 53 ) 5 13
[ 中图分类号】Tq 2 3 1 1 [ 2 .2 文献标识码】B [ 文章编号 】10 —9 2 2 0 )20 1.2 0 49 3 (0 70 .0 90
我公司甲醇系统是 1 套以煤为原料 的单醇装 置 ,采用 低压鲁奇合成工艺 ,设 计 能力为年产 3 t 0k 精甲醇。该系统 19 年 9 95 月一次开车成功 产出合格 的精 甲醇 ,第二年生产能力突破设计能 力 ,达到 3 ta以上 ,后 经 过 多 次 挖 潜 改 造 , 1k/ 现在生产能力已达到 6 ta 2k/ 以上。该 系统变换 工序 原采用 中温 变 换工 艺 ,使 用 B 1 l2中温 变 换 催 化剂 ,但 该工艺 应用 于 甲醇生 产存 在蒸 汽消 耗 高、变换效率低 、催化剂使用寿命短 、催化剂易 粉化 、塔 阻力大等诸 多缺点。为进一步优 化工 艺 ,19 97年初 将 中 温变 换 工 艺 改 为 低 温 变 换 工
表2 HB3低变催化剂升温硫化进程 -
时
间
0 T4 4 A1
A2
A
℃
℃
℃
℃
3
署 害
( ( ℃ ℃ ℃ T ℃ ℃ 1 23℃ 2 3 D 3 4 2 3 D I 0
出
量
合成氨联醇系统催化剂更换总结
中图分类号 : T Q 2 2 3 . 1 2 1
文献 标 识 码 : B
文章编号 : 2 0 9 6 — 3 5 4 8 ( 2 0 1 7 ) 0 7 — 0 0 3 0 — 0 2
河南 心 连 心 化 肥 有 限 公 司一 分 厂 “ 1 8・ 3 O ” 项 目( 1 8 0 k t / a合 成 氨 、 3 0 0 k t / a尿 素 ) 采 用 联 醇
0 . 1 3 %, 为保证 合成氨 系统进 口气 ( C O+C O )< 2 5×1 0 I ¨ , 需加 大烃化系统 负荷 , 导致烃 化 系统 反应 增多 ; 烃化水冷 、 氨冷结 蜡严重 , 使 烃化水 冷 、 氨冷压 差在短时间 内升高 , 进 而影 响系统安全 生产 。为此 ,
通 过 控制 还原 气循 环 空速 和氢浓 度 来实 现 , 因此 ,
( 硫化物 )
妒( C O 2 ) 妒( N H3 )
作者简介 : 曹重阳( 1 9 8 8 一) , 助理工程师 , 从事新技术调研工作 ; c o y 8 8 0 9 @1 2 6 . c o n r
氮肥 与合 成气
第4 5卷
第 7期
2 0 1 7年 7月
31
含有 有 毒有 害物 质 , 具 体 控制 指标 如表 2所 示 。
( 2 ) 升温 还原 操作 升 温还原 主 要通 过催 化剂 层温 度 和 出水 量来
消耗 升 高 。
周期 稳定 运 行 , 遂于 2 0 1 6年 中 修 时 对 甲醇 A 合
成塔 催化 剂进 行更 换 。
1 催 化 剂 的 影 响
( 1 ) 对 甲醇工 段影 响
2 催 化 剂 升 温 还 原
浅析变换工艺催化剂的使用及常见问题的处理
浅析变换工艺催化剂的使用及常见问题的处理作者:永学健张涛来源:《中国化工贸易·下旬刊》2019年第07期摘要:本篇文章中所讲的变换催化剂主要指的是钴、钼系催化剂,这种催化剂使用时间较长,使用面积覆盖也较为广泛,为钴、钼系催化剂的积累了丰富的使用经验。
但是在钴、钼系催化剂这么多年的使用过程之中,也出现了诸多的问题影响了催化剂的正常使用。
因此,笔者针对现如今关于钴、钼系催化剂在使用当中的问题提出自己的论述观点,并且总结出原因分析以及提出此昂对应的解决办法,希望可以对钴、钼系催化剂的使用有一定的借鉴意义。
关键词:变换工艺催化剂;钴、钼系催化剂;催化剂的使用钴、钼系催化剂主要适用于以煤或者是重油为主要原料的合成氨厂,这种催化剂有着超高的耐硫功能,但是在没有或者有很少的硫化氢的环境之中,钴、钼系催化剂的活性就会比较弱。
由于最近几年,人们越发的关注环境保护问题,化肥行业也随之开展了节约能源,降低能源消耗的工作,因此,钴、钼系催化剂由于它的耐硫功能就得到了诸多厂家的青睐,但是在使用的过程之中由于存在着问题没有得到解决,也就造成了催化剂在工作之中出现结焦、失活等现象的发生。
1 钴、钼系催化剂的正确使用在上个世纪50年代的时候,钴、钼系催化剂就是在当时研发的最新型的催化剂,它对一氧化碳的变换工艺有着很好的变幻效果。
最有典型的主要是有K8-11等等。
钴、钼系催化剂主要是通过氧化铝为主要的載体,利用氧化铝改善低温活性性能,钴、钼系催化剂的助催化剂在一般情况之下都是选择碱金属钾。
在进行催化剂的选用的时候,一定要注意不仅是要关注它的活性性能,还要考虑它的强度。
通常情况下来说的话,催化剂的活性与强度是成反比例的,催化剂的活性性能越好,反之,催化剂的强度就会变得非常的差[1]。
催化剂生产商在进行制造催化剂的过程之中要充分的考虑到强度与活性性能二者之间的关系,并且还要找到一个可以达到这两者之间的平衡点。
钴、钼系催化剂的最大的特点就是很高的宽温耐硫性,这种催化剂通常情况之下都具有良好的活性性能、较高的机械强度以及选择性,尤其是在低温变换活性和低硫变换活性这两个方面,在世界上也是处于领先地位的,同时钴、钼系催化剂对高空速、高水气的环境适应能力很强,具有良好的稳定,还具有较大的操作弹性。
QDB-04型耐硫变换催化剂运行总结
QDB-04型耐硫变换催化剂运行总结董仲美【摘要】因二段变换炉的催化剂性能下降,导致三段变换炉催化剂负荷加重,因此对二段变换炉内的催化剂进行了整体更换。
简要介绍了更换所用的QDB-04型耐硫变换催化剂的性能、装填、升温硫化及耐硫变换工艺流程,重点分析了QDB-04型耐硫变换催化剂的运行情况及生产中应注意的事项。
催化剂更换后,变换系统运行情况良好。
%Because of catalyst activity decrease of the secondary shift converter , which resulted in heavier workload for third shift converter catalyst , overall catalyst in secondary shift converter is replaced.A brief description is presented of the performance , filling, temperature rising and sulphurization of type QDB-04 sulfur-tolerant shift catalyst and sulfur-tolerant shift process , and an analysis is made especially focused on operation conditions of type QDB-04 sulfur-tolerant shift catalyst and matters needing attention in production .After replacement of catalyst , the operation of shift system is good.【期刊名称】《化肥工业》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】3页(P20-22)【关键词】QDB-04型;耐硫变换催化剂;注意事项;运行情况【作者】董仲美【作者单位】江苏灵谷化工有限公司江苏宜兴 214213【正文语种】中文江苏灵谷化工有限公司(以下简称灵谷公司)大化肥装置于2009年6月建成投产,2012年3月对系统进行计划检修时,发现二段变换炉的QDB-04型钴钼系耐硫变换催化剂(以下简称QDB-04催化剂)性能下降,导致三段变换炉催化剂的负荷加重。
高低温变换催化剂更换小结-精品文档
高低温变换催化剂更换小结1 高低变催化剂更换的判断从技术上讲,高低变催化剂的使用寿命取决于催化剂的活性和床层的压力降。
当催化剂的活性降低到出口CO含量接近甚至超过设计值,或压力降增加到影响系统高负荷运行时,通常应考虑更换。
1.1 高变催化剂需更换判断依据本系统高变炉为轴径向式结构,进气切面积为纯轴流式结构的3倍多,同样工况下由上游工段带来的固体小颗粒等沉积物进入高变炉,造成的阻力上涨不明显,催化剂使用五年后压差仅仅增长0.02MPa。
基于高变炉轴径向式的特殊结构,而高变床层在同一水平切面只有一个测温点,所以不能根据温度变化来判断触媒活性变化情况,分析其出口CO含量在投用初期为1.8%,到12年6月也仅为2.0%,距离设计值3.12%还相差较远,说明触媒活性仍然较好,而类似的改造装置高变催化剂在使用5年后也作了更换,因此从装置安、稳、长、满、优的角度出发,为防止催化剂出现活性突然表现下降而造成低变进口CO含量上升,床层温度上升,进而影响低变催化剂的寿命和系统能耗,综合经济效益而考虑决定借大修机会予以更换。
1.2 低变催化剂需更换的判断上炉低变催化剂至此已使用7年,对于低变催化剂,由于高变对上游气流夹带物阻挡和过滤作用,床层压力降增加并不明显,压力降保持在0.04MPa。
低变催化剂投用初期活性温度主要集中在床层上部,随着使用时间的增加床层热点温度不断下移,至12年5月分析低变炉出口CO达到设计值0.2%,变换反应已主要集中在催化剂床层的下部,虽然热点温度热偶以下还有1260 mm高的催化剂,但考虑到长时间处于热点温度下的催化剂活性已严重下降,为保证系统安全防止突然出现触媒烧穿现象发生,且因低变出口CO含量增加也就增加了后段工序甲烷化的耗氢量,通过计算低出口CO每增加0.05%因甲烷化耗氢、普里森非渗气带走氢使每小时的氢耗增加300NM3,相应每天减少了氨产量3.6T,因减产带来的年损失为200万左右,这已经是更换一炉催化剂近一半的费用;同时驰放气量增加,驰放气回收为高低压氢的能耗也随着增加。
甲醇合成催化剂更换总结
[收稿日期]2020 04 04[作者简介]王 龙(1989—),男,河北辛集人,工程师。
甲醇合成催化剂更换总结王 龙(晋煤金石化工投资集团有限公司石家庄循环化工园区分公司,河北石家庄 050000)[摘 要]甲醇合成催化剂更换涉及钝化、卸出、装填、升温还原等一系列工作,每一阶段的操作都决定着后续工作开展的顺利与否,并直接影响着装置开车后的运行状况、消耗、产能等。
以晋煤金石化工投资集团有限公司石家庄循环化工园区分公司200kt/a甲醇合成系统2019年6—7月进行的甲醇合成催化剂更换为例,详细介绍更换过程涉及到的催化剂钝化、催化剂卸出与装填、催化剂升温还原等各环节的操作过程,总结本次甲醇合成催化剂更换各环节的操作(作业)经验,并针对存在的不足提出相应的改进建议,以利今后甲醇合成催化剂更换工作的优质、高效完成。
[关键词]甲醇合成催化剂;更换;催化剂钝化;催化剂卸出与装填;催化剂升温还原;经验总结;建议[中图分类号]TQ223 12+1 [文献标志码]B [文章编号]1004-9932(2020)06-0045-040 引 言晋煤金石化工投资集团有限公司石家庄循环化工园区分公司200kt/a甲醇项目共设2台甲醇合成气压缩机(并联运行),装置分两期建设,一期100kt/a装置于2015年3月投产,二期100kt/a装置于2017年11月投产,两期装置共用一套甲醇合成系统。
2019年6月,利用全厂年度大检修契机进行甲醇合成催化剂的更换,甲醇合成催化剂的更换涉及钝化、卸出、装填、升温还原等一系列工作,每一阶段的操作都决定着后续工作开展的顺利与否,并直接影响着装置开车后甲醇合成塔的反应效率以及系统的消耗与产能。
以下对本次甲醇合成催化剂更换各环节工作中的经验教训及有关情况作一总结。
1 甲醇合成塔及催化剂使用情况简介200kt/a甲醇合成系统采用6 4MPa低压合成工艺,甲醇合成塔采用成都通用工程技术有限公司生产的“螺旋管-直管复合串联外冷式”结构;甲醇合成塔分为上、下两段,上段为直管管壳型,下段为螺旋管管壳型,上、下段分别设立汽包,用以调节床层温度。
铜系CO低温变换催化剂还原过程及经验总结
1. 2㊀ 升温过程
床层ꎮ 由于冬季气温低ꎬ 升温前催化剂床层温度只 有 10 ħ 左右ꎬ而压缩机出口氮气温度在 50 ħ ꎬ因此 升温初期氮气加热器( 热源为 420 ħ ꎬ5. 15 MPa( g) 蒸汽) 不加蒸汽ꎬ 防止温升过快ꎮ 升温过程中始终 保持氮气加热器出口气体温度与低温变换炉出口 温度有 20 ħ 温差ꎬ使整个升温过程保持在 15 ħ / h 的速率ꎮ 在 120 ħ 左右时ꎬ 没有以往曾出现的催化 剂升温㊁大量出物理水的现象ꎮ 参考催化剂厂家意 见ꎬ在床层温度 130 ħ 时ꎬ 恒温了 2. 5 hꎮ 当催化剂 进口温度在 180 ħ ㊁床层温度在 170 ħ 时ꎬ升温阶段 结束ꎮ 这个阶段共耗时 23 hꎬ 出物理水 0. 8 tꎬ 与南 化院所提供的 1% 物理水含量ꎬ 即 0. 97 t 物理水基 1. 3㊀ 还原初期 本相当ꎮ 因初期还原反应主要集中在催化剂表面ꎬ 反应
控制在 0. 1 kNm 3 / hꎬ 床层最高温度不超过 200 ħ
时 ꎬ 开始连续配氢 ꎬ 标志着还原过程进入主期 ꎮ 在
图 1㊀ 低变催化剂还原系统流程
这个阶段初期 ꎬ 采取 提氢不提温 ꎬ 即入口温度控 0������ 2 kNm3 / hꎬ 并保持提氢速率 ɤ30 Nm3 / hꎮ 当配氢 量提到 0. 22 kNm3 / hꎬ床层温度稳定后开始采取 提 温不提氢 ꎬ即以 2 ħ / h 速率逐渐提高进口温度到 稳定后ꎬ提氢与提温交替进行ꎮ 对出口气体进行分 析ꎬ发现 CO2 浓度逐渐升高到 5% 后ꎬ采取从低温变 换炉进口补充新鲜氮气ꎬ从出口导淋排放ꎬCO2 浓度 控制在 7% 以下ꎮ 当氢耗 ( 低变进口氢气含量与出 口氢气含量之差再除以进口氢气含量 ) 下降到 30% 1. 5㊀ 还原末期 时ꎬ标志着催化剂还原主期已经结束ꎮ 172 ħ ꎬ床层最高温度不超过 210 ħ ꎮ 在床层温度 制在 165 ħ ꎬ 氢 气 量 从 0. 1 kNm 3 / h 逐 渐 提 高 到
SB304Q型超低温耐硫变换催化剂使用总结
至2 0 0℃后进 入低 变 炉 一 段 ; 经 低 变 炉 一 段 的抗
1 8
小氮肥
第4 2卷
第 8期
2 0 1 4年 8月
S B 3 0 4 Q 型 超 低 温 耐 硫 变 换 催 化 剂 使 用 总 结
丁 志 发
司建 华
( 湖北双雄催化剂有限公 司 湖北广水 4 3 2 7 2 1 ) ( 湖北京山华贝- f L : r - 有限责4  ̄ J 2 -  ̄ 湖北钟祥 4 3 1 9 2 9 )
1 . 煤气冷却器
2 . 丝 网除油器
3 . 饱和热水塔 1 1 . 一水加热器
4 . 汽水分离器 1 2 . 软水加热器
5 . 热交换器
6 . 电加热器
7, 8 . 变换 炉
9 . 喷水汽化器
1 0 . 脱盐水加热器
l 3 . 变换气冷却器
l 4 . 热水泵
1 5 . 脱盐水泵
图 1 全 低 变 系统 工 艺 流 程
主要设 备参 数见 表 1 。
表 1 主 要 设 备 参 数
2 . 3 催化 剂 装填 低变 炉 一 段上 部 装 填 9 m S B 3 0 3 Q K型抗 毒 剂, 下部装 填 1 1 . 5 m S B 3 0 3 Q型催 化 剂 + 6 m 。旧 S B 3 0 3 Q K型 抗 毒 剂 ; 低变炉二段 装填 l 4 . 5 m S B 3 0 3 Q型催 化 剂 +4 m 旧 S B 3 0 3 Q K型 抗 毒 剂 ; 低 变炉三段 上部 装 填 2 m S B 3 0 3 Q K 型抗 毒剂 , 下 部装 填 2 4 m S B 3 0 4 Q型超低温低 变催化剂 。
KC系列耐硫变换催化剂应用总结
2016 年 1 月 4 在第 1 变换炉投用ꎬ开车过程中未 出现催化剂床层超温现象ꎻ通过近 1 年的运行ꎬ 第 1 变换炉入口气体温度未见明显波动ꎬ满足生 产要求ꎮ 在第 2 变换炉更换催化剂时ꎬ从开车的 便捷性角度出发ꎬ采用 KC ̄ 103S 型预硫化耐硫变 换催化剂ꎬ于 2016 年 6 月 12 日投入运行ꎮ
关键词 KC ̄103ꎻKC ̄103Sꎻ预硫化ꎻ耐硫变换催化剂ꎻ合成氨
中图分类号:TQ426. 94 文献标识码:B 文章编号:1006 ̄7779(2019)01 ̄0022 ̄04
Application Summary of the KC Series Sulfur ̄ Tolerant Shift Catalyst
22
化 肥 工 业
第 46 卷 第 1 期
KC 系列耐硫变换催化剂应用总结
黄公青 ( 内蒙古博大实地化学有限公司 内蒙古鄂尔多斯 017300)
摘 要 介绍了 KC 系列耐硫变换催化剂的物化性能、使用条件及其在 500 kt / a 合成氨、800 kt / a 尿素项目 上的应用情况ꎮ 实际应用情况表明:KC 系列耐硫变换催化剂的强度稳定性、变换活性、活性稳定性等综合性能 优于国内同类耐硫变换催化剂ꎻKC ̄103S 型预硫化耐硫变换催化剂能大幅缩短开车时间并节约开车费用ꎬ降低 了开车过程中变换催化剂床层超温的风险ꎬ而且储存、运输、装填等过程无需氮气保护ꎬ操作更加安全方便ꎬ避免 了开车期间大量气体放空造成的资源浪费和环境污染ꎮ
Keywords KC ̄103ꎻ KC ̄103Sꎻ presulfurizationꎻ sulfur ̄tolerant shift catalystꎻ ammonia synthesis
内蒙古博大实地化学有限公司( 以下简称博 大实地公司)500 kt / a 合成氨、800 kt / a 尿素项目 的煤气化单元采用西北化工研究院 6. 5 MPa 多元 料浆气化技术( MCSG) ꎬ于 2014 年 1 月 24 日产出 尿素产品ꎬ7 月 5 日正式投产达效ꎮ 该项目的变 换单元初始使用国内某型耐硫变换催化剂ꎬ存在 开车过程超温等技术问题ꎻ投用 2 年后ꎬ在第 1 变 换炉入口气体温度提高至 300 ℃ 的情况下ꎬ出口 变换气中 CO 干基体积分数仍超过 7. 5% ꎬ活性出 现明显衰退ꎬ无法满足生产要求ꎮ 经考察和技术 交流ꎬ决定采用 KC ̄103 型耐硫变换催化剂ꎬ并于
变换工段更换催化剂及技术改造总结
变换工段催化剂升温硫化及技术改造总结曹安军马九会(山西永济中农化工有限公司044500)0 前言山西永济中农化工有限公司是以煤为原料的中型氮肥厂,目前生产能力为:合成氨140 kt/a ,尿素180kt/a ,甲醇60kt/a 。
共有两套变换系统,一套为中低低工艺;一套为0.8Mpa全低变工艺。
该全低变工艺系2005年6月投运,至今已运行四年,催化剂已到后期,出现变化气中co含量超标、蒸汽消耗上升、系统阻力高等影响生产的因素。
同时由于甲醇价格持续下滑,想进一步降低甲醇进口co已不太可能。
为了最大限度地调整氨醇比,经公司研究决定对该全低变系统进行改造,由湖北双雄催化剂有限公司提供催化剂和技术指导。
1.全低变工艺流程1.1气体流程来自压缩二段的半水煤气,经煤气冷却器将煤气温度降至45℃以下进入油分,气体在丝网作用下除去油污,然后从饱和塔下部入塔并与塔顶下来的热水逆流充分接触,增湿、提温后进入汽水分离器中,分离掉气体中的水分。
在分离器出口补加蒸汽,使气体温度达到120℃左右,进入预热交换器管内与管间来自热交的变换气换热,使气体温度达到170--180℃,再进入热交管内与来自低变二段的变换气换热,使气体温度达到210,经系统内电炉进入低变炉一段上端的净化层处理其中的有害物质。
然后进入催化剂层反应,出低变一段的气体温度高达380℃,然后进入喷水净化器,经喷水降温后进入低变炉二段,出低变二段温度为290℃的变换气经热交、预热交与管内的半水煤气换热后,进入低变炉三段进行反应后,进入一水加热器与来自热水泵的热水换热降温后进入热水塔,出来后进入冷却器,然后经气水分离器分离掉部分冷凝水后送至变脱工段。
1.2热水流程循环热水从热水塔出来,经热水泵加压后送至一水加热器管内回收变换气热量后,进入合成水加热器加热后,送入饱和塔上部,增温、增湿半水煤气后,从饱和塔下部出来进入水水换热器,与软水岗位来的软水间接换热后,进入热水塔再次回收热量后,从下部出来进入热水泵依次循环。
低温变换催化剂升温硫化总结
低温变换催化剂升温硫化总结1、概述随着我国合成氨工艺的不断改进,低温变换催化剂的应用越来越广泛。
本公司变换装置采用的就是钴钼系低变耐硫变换催化剂。
由于耐硫变换催化剂的活性组分钴和钼是以氧化态的形式分散在多孔载体上,而催化剂活性相为硫化态,因此在使用前须进行硫化处理。
催化剂的硫化是耐硫变换催化剂应用的关键步骤,直接影响着催化剂的变换活性和稳定性,也将直接影响变换工段的生产负荷、合成气质量和蒸汽消耗等。
本文以变换四段催化剂升温硫化为例,对低变催化剂升温硫化过程进行总结。
2、工艺流程叙述在低变工艺中,因催化剂装填量较大,为减少放空量,本装置采用气体循环硫化法。
工艺气从变换炉四段出来后,经气气换热器与硫化风机出口的工艺气换热,将气体热量回收,进人变冷器降温至常温,进入3#分离器分离液态水,之后工艺气进入硫化风机,维持硫化风机入口处正压,由硫化风机将工艺气送至气气换热器,然后进入电炉加热,最后进入变换炉四段。
由于在硫化过程中要消耗氢,在硫化风机入口处连续加入少量新鲜煤气。
为防止惰性气体在循环气中积累,在3#分离器处设一放空管,连续放空少量循环气,使循环气中H2体积分数维持在25%以上。
CS2从电炉出口加入。
3、升温硫化原理及过程一、硫化原理催化剂中的活性成分是以氧化态形式存在,生产时,须将其转化为硫化态才能显示出催化剂的高活性。
为加速硫化过程,通常采用外加硫化剂(CS2)方法进行,其反应方程式为:CS2 + 4H2 ←→2H2S + CH4 —246KJ/mo (氢解反应)MoO3 +2H2S +H2←→MoS2 +3H2O —48.1 KJ/molCoO + H2S ←→ COS +H2O —13.4 KJ/mol这些反应都是放热反应,特别是CS2的的氢解是很剧烈的放热反应。
二、升温硫化的过程1、升温阶段:四段硫化阀进出口保持全开,加大循环气量和严格控制电炉出口温度,在较低的温度下脱除催化剂的物理水,当触媒下层温度还在120℃以下,必须控制电炉出口温度不得超过150℃;触媒下层温度到120℃后,恒温4小时,以防脱水过猛和未脱除干净而升温使催化剂结块,物理水全部脱除干净后再升温,将温度升到220℃,再恒温2小时。
变换催化剂交流总结报告
耐硫变换催化剂技术交流总结报告变换催化剂近期准备招标,共有三个催化剂厂家到本公司进行技术交流,参加技术交流的人员主要有净化车间技术人员及领导,同时生产准备部和总工办的相关领导也参加了技术交流,交流的主要内容形成以下汇报:1、山东齐鲁科力化工研究院有限公司型号:QCS-01 宽温耐硫变换催化剂适用范围:QCS系列催化剂使用范围广,可用于变换以重油、渣油和煤为原料气化生成的含硫水煤气制取氨合成气、羰基合成气、氢气和城市煤气。
优缺点:容易硫化①QCS系列催化剂在室温下就具有较强的吸收H2S 的能力。
②同国外催化剂相比特别容易硫化,各种硫化剂均可使用,其中最常用的硫化剂是硫化氢和二硫化碳。
③最佳硫化温度为200~250℃。
采用含H2S的湿工艺气硫化时,变换活性高,不受水蒸气分压变化的影响。
变换活性高QCS系列催化剂起活温度低,变换活性高,尤其是低温变换活性和在低硫条件下的变换活性高。
稳定性好QCS系列催化剂的活性稳定性、强度稳定性好,即使在高温、高水气比下长时间的应用,频繁的装置开停车后,催化剂依然保持稳定的活性和较高的机械强度。
选择性好QCS系列催化剂对变换反应的选择性好,不产生其他副反应。
机械强度高,抗水合性能好性质与条件:活性组分MoO3、CoO,使用前经硫化形成硫化态载体TiO2-MgO-Al2O3 三元载体助剂混合稀土外观形状灰绿色,条形尺寸Φ3.5-4.0 mm破碎强度≥120 N/cm堆比重750~850kg/m3适用压力 1.0~10.0 Mpa适用温度范围200 ~500 ℃适应水/气 0.3~2.0 mol/mol工艺气硫含量200 ppm主要业绩:序号应用单位原料气化工艺时间1 中石油乌鲁木齐石化化肥厂低硫渣油德士古94.72 中石油宁夏化工总厂低硫渣油德士古95.53 渭河化肥厂水煤浆德士古96.104 大化公司合成氨厂低硫渣油德士古97.45 山西化肥厂碎煤鲁奇97.66 中石化镇海炼化公司化肥厂高硫渣油德士古99.57 上海焦化厂水煤浆德士古2003.8 9 哈尔滨煤气厂碎煤鲁奇98.1 10云南解放军化肥厂碎煤鲁奇2000.1 11 安徽淮化集团公司化肥厂水煤浆德士古2000.912吉林化学工业公司化肥厂低硫渣油德士古2003.4 13山东华鲁恒升化工股份公司水煤浆四喷嘴2004.10 14湖北双环科技股份有限公司煤谢尔2004.10 15北大荒浩良河化肥厂水煤浆德士古2004.7 16山西晋城煤化工有限公司煤2004.6 17中石化金陵石化公司水煤浆德士古2005.6 18中石化洞庭氮肥厂粉煤谢尔2006.12 19中石化湖北化肥厂粉煤谢尔2006.12 20中石化安庆石化化肥厂粉煤谢尔2006.11 21陕西神木化学工业公司水煤浆德士古2005.10 22云南天安合成氨厂粉煤谢尔2008.8 23兖矿国宏化工有限责任公司水煤浆德士古2007.10 24南化化肥厂水煤浆德士古2006.12 25南京惠生水煤浆德士古2007.426中国神华煤制油有限公司粉煤SHELL 2008.528神华宁夏煤业公司水煤浆德士古2007.729 内蒙伊泰煤制油有限公司多元料浆四喷嘴2009.130 中石化齐鲁分公司水煤浆德士古2008.1031 兖矿榆林能化甲醇水煤浆德士古2008.1232 上海焦化厂水煤浆德士古2008.633天津碱厂粉煤谢尔2009.34 山西丰喜肥业临漪分公司水煤浆非熔渣-熔渣200935 贵州鑫晟化工有限公司多元料浆四喷嘴200936 晋煤集团煤制油有限公司粉煤灰熔聚200937 福建联合石油化工公司沥青谢尔2009.638 江苏灵谷化工有限公司水煤浆四喷嘴2009.639 重庆万盛化工有限公司多元料浆四喷嘴200940南京惠生(二期)水煤浆德士古200941久泰能源内蒙古有限公司多元料浆四喷嘴200942 陕西咸阳化学工业公司多元料浆四喷嘴20092、青岛联信化学有限公司型号:QDB-03系列耐硫变换催化剂介绍:QDB-03是一种以镁铝尖晶石为载体,不含碱金属助剂的CO耐硫变换催化剂。
高低温变换催化剂使用总结
高低温变换催化剂更换小结摘要针对本公司08年合成氨装置大修对高低温CO变换催化剂进行了更换,总结叙述了催化剂更换的判断标准并简要分析了影响高低变催化剂使用寿命的因素,及日常运行操作中如何延长高低变催化剂的使用寿命。
关键词高低变催化剂更换使用寿命1 高低变催化剂更换的判断从技术上讲,高低变催化剂的使用寿命取决于催化剂的活性和床层的压力降。
当催化剂的活性降低到出口CO含量接近甚至超过设计值,或压力降增加到影响系统高负荷运行时,通常应考虑更换。
1.1 高变催化剂需更换判断依据本系统高变炉在2004年改造为轴径向式结构,进气切面积增大为以前的3倍多,同样工况下由上游工段带来的固体小颗粒等沉积物进入高变炉,造成的阻力上涨不明显,改造后催化剂使用五年以后压差仅仅增长0.02MPa。
基于高变炉轴径向式的特殊结构,而高变床层在同一水平切面只有一个测温点,所以不能根据温度变化来判断触媒活性变化情况,分析其出口CO含量在投用初期为1.8%,到08年6月也仅为2.0%,距离设计值3.12%还相差较远,说明触媒活性仍然较好,而类似的改造装置高变催化剂在使用5年后也作了更换,因此从装置安、稳、长、满、优的角度出发,为防止催化剂出现活性突然表现下降而造成低变进口CO含量上升,床层温度上升,进而影响低变催化剂的寿命和系统能耗,综合经济效益而考虑决定借大修机会予以更换。
表1:高变104-DA床层温度变化情况说明:表1中高变床层温度因进口温度不同而不同,进出口温升基本相同,进口温度靠近操作低限时出口CO含量相应降低。
1.2 低变催化剂需更换的判断104-DB低变催化剂是2001年10月更换的,至2008年8月已使用7年,技改前的3年中床层热点温度在222℃~225℃,在技改后床层热点温度在208℃~212℃,在前3年中低温活性下降,就104-DB1来说其所处的床层热点温度在222℃~225℃只有1年时间,从104-DB1目前床层热点温度状态来看其相当于104-DB在2006年初的状态;对于低变催化剂,由于高变对上游气流夹带物阻挡和过滤作用,床层压力降增加并不明显,压力降保持在0.04MPa。
关于变换催化剂的活性
关于变换催化剂活性的几点看法文焕(巴陵石化化肥实业部合成车间)摘要:主要从升温硫化和正常生产管理两方面论叙钴钼系耐硫变换催化剂的活性问题关键词:钴钼系耐硫变换催化剂,升温硫化,触媒失活,反硫化我厂老系统是我国20世纪60—70年代从国外引进的第一批大氮肥,年产达三十万吨合成氨,随着产能结构的变化,原油价格上涨,于2004年对起进行调整,采用壳牌的粉煤气化装置,而我净化工段也进行了调整,CO变换采用2预变+2中变+1低变的技术,低温甲醇洗采用鲁奇的六塔技术,以及甲烷化。
变换单元5台变换炉均采用钴钼系催化剂,从2006年起,系统运行4年来,一直比较稳定,但也存在的一些问题,也就是到了催化剂的活性晚期,其出口的CO 含量严重超标!另外到了催化剂晚期,变换炉的阻力上升,对节能降耗有很大的影响。
针对这一问题以及结合我单位的变换装置的特点,在今年的大检修之后,我车间对其流程进行技术优化,针对预变和低变触媒极易失活的特点,采用新的低水气比触媒,以及在低变后加一新低变炉,加大低变触媒的填充量,使起出口CO含量合格。
新改的变换流程介绍如下:从JV来的工艺气(温度:160℃,,压力:3.2Mpa)首先进入分离器F-2101除去冷凝下来的水,然后进入E-2115换热器与R2103的出口变换气换热至200℃,进入预变炉R-2101,由于气化过来的粗煤气中还有饱和的水蒸汽,新预变炉是低水气比的触媒,反应后出口的CO含量约至36%左右,温度为375℃,出口气体与中压蒸汽混合,通过FC-2105调节好蒸汽量,配好水气比在1.05左右,然后进入混合器F-2110,控制好气体温度为275℃再进入一号变换炉R-2102,出口CO含量降至8%左右温度为413℃,经三台并联的换热器E-2102,E-2112,E-2113,其中E2102副产4.0Mpa的中压蒸汽,供本装置使用,调节好气体温度为232℃,进入二号变换炉R-2103,出口CO 含量控制在1.4%左右,温度269℃,出口气体经E-2115和E-2103换热,(其中E-2103副产1.1Mpa蒸汽,并至1.1Mpa蒸汽管网),调节气体温度为214℃后后进入串联的R-2104和R-2105,最终控制R-2105的出口CO含量为0.4% 以下。
Ф2200mm氨合成系统更换还原态催化剂总结
表 1 催化剂装填 情况
产 。该 系统 自投 运 以来 , 存 在 上层 催 化 剂 温 升不
明显、 下层催化剂温度偏高 、 系统压力高等现象 ,
影 响了该 系统整 体 能力 的 发挥 。2 0 1 2年 4月 , 将 2 2 0 0 mm 氨合 成 塔 上部 催 化 剂更 换 为 还 原态
催化 剂 , 运行效 果 良好 。 负荷 加重 的恶性 循环 状况 。 ( 2 ) 系统气体 中甲烷 体积分 数控制 在1 3 . 5 %~
l 氨合成塔催化剂使用情况
1 . 1 催 化剂装 填
1 4 . 5 %, 合成 系统 压 力 为 2 5 . 5~ 2 6 . 0 MP a 。从 甲 烷 含量 和系统 压力 分析 , 合 成 系统反应 情况 不佳 , 造成 系统 压力 和能耗 偏高 。 初始 选 用 D N C A型 钻 钼系 催 化剂 , 共 计 装填
江苏晋 煤恒 盛化 工股份 有 限公 司氮 肥 厂现有 生产 规 模 为 年 产 7 0 0 k t 合成 氨 、 1 0 0 0 k t 尿素 、 5 0 0 k t甲 醇 , 由 3套 氨 合 成 系 统 组 成 , 其 中
2 2 0 0 mm氨合 成 系 统 于 2 0 0 9年 5月 2 8 日投
S o n g Xu e wu,W a n g Yua n,Ca o Gu a n g a n
( J i a n g s u J i n m e i He n g s h e n g C h e m i c a l I n d u s t r y C o . , L t d . J i a n g s u X i n y i 2 2 1 4 0 0 )
力降低 2 M P a , 甲烷含量提 高 2 %( 体积 分数 ) , 液氨产量提 高 2 0 t / d , 运行情况明显改善。
中温变换催化剂总结
中温变换催化剂1、研究进展早期的变换催化剂的研究工作在于提高活性,降低活行温度下限,抑制生成碳黑、甲烷的副反应,也就是提高催化剂的选择性。
后来在以Fe2O为主体的基础上,对添加Cr、Al、Cu、Zn、CO、Ni、Mn和K的氧化物进行了大量研究工作,从而发现它们可以提高催化剂的活性、改善催化剂耐热及抗毒性能。
最后确定了以Fe2O3为主体,Cr2O3为主要添加剂的Fe-Cr系催化剂,一般含Fe2O380~90%,含Cr2O37~14%,并含有K2O、Al2O3等成分。
国内主要的中变催化剂:B107、B109、B112、B113、B114、B115、B116、B117、WB-2、WB-3、DGB、B118、B121等,其特性见下表:铁的氧化物是中变催化剂的活性组分,但纯Fe3O4的活性温度范围很窄,而且在低汽气比条件下有可能发生过度还原而变为FeO,甚至还原到铁,从而引起CO的甲烷化和歧化反应。
工业上用的中变催化剂都是添加Cr2O3的,它起稳定剂的作用,可以防止和延缓催化剂因高温烧结而使晶粒长大和表面积减小,当Fe2O3还原成Fe3O4时,Cr2O3可提高活性相Fe3O4的分散度,增大比表面积。
导致催化剂活性增加。
铬的氧化物还起另外一个作用,在一般条件下,从Cr3+转变为Cr是非常困难的,而Fe3+还原为Fe是比较容易的,因而在反应条件下Cr3+可以防止铁氧化物的过度还原。
2、物理结构与活性和强度的关系中变催化剂中的Fe2O3需经还原成Fe3O4后才具有活性,但在还原过程中铁的氧化物或盐类都会发生变化,并对最终催化剂的活性和强度有很大的影响。
研究表明,催化剂活性随Cr2O3的量增至14%而达到最大值,一般在实际生产中,工业上中变催化剂的Cr2O3含量都小于14%。
另外Cr2O3进入了Fe3O4的晶格以后,形成了固溶体。
这种Fe3O4-Cr2O3与Fe3O4相比,具有较高的分散度和比表面积以防止Fe3O4的再结晶。
B113变换催化剂运行小结
B113变换催化剂运行小结
范志涛;任春艳
【期刊名称】《气体净化》
【年(卷),期】2005(005)006
【摘要】河北大化集团有限责任公司年产2万t甲苯二异氰酸酯(TDI),需要3000Nm3/h氢气作为甲苯二胺的还原剂。
氢气原料气的制备采用水煤气经过中温变换催化剂将一氧化碳和水反应变换为氢气和二氧化碳,然后通过变压吸附工艺提取纯氢(纯度99.99%)。
变换炉采用中温变换工艺,由原化工部第二设计院设计,催化剂采用河南新乡百代催化剂有限责任公司生产的B113中温变换催化剂。
装置从1998年8月运行至今,运行情况良好。
【总页数】2页(P10-11)
【作者】范志涛;任春艳
【作者单位】河北大化集团TDI有限责任公司,沧州061000;中国石油化工股份有
限公司沧州分公司,河北沧州061000
【正文语种】中文
【中图分类】TQ426.94
【相关文献】
1.IC171—1型和B113型变换催化剂的升温还原及生产使用小结 [J], 武利平;徐
其胜
2.IC171—1和B113型变换催化剂的升温还原及生产使用 [J], 武利平;徐其胜
3.B113型变换催化剂的不钝化法部分更换及还原 [J], 朱建权;杨庆忠;丁家灏;李世清
4.B113变换催化剂运行小结 [J], 范志涛;任春艳
5.B113变换催化剂的不钝化更换 [J], 张建民
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水煤浆 德士古 96.10
4 大化公司合成氨厂 低硫渣油 德士古 97.4
5 山西化肥厂
碎煤 鲁奇 97.6
6 中石化镇海炼化公司化肥厂 高硫渣油 德士古 99.5
7 上海焦化厂
水煤浆 德士古 2003.8
9 哈尔滨煤气厂
碎煤 鲁奇 98.1
10云南解放军化肥厂
碎煤 鲁奇 2000.1
11 安徽淮化集团公司化肥厂 水煤浆 德士古 2000.9
神木化学工业公司、神华 装置、陕西神木化工 份公司 、陕西神木化
宁夏煤业公司 、内蒙伊 有限公司制甲醇装 学工业公司、神华宁
泰煤制油有限公司、重庆 置、新奥年产60万吨 夏煤业公司 、内蒙
万盛化工有限公司、久泰 制甲醇装置、新能凤 伊泰煤制油有限公
能源内蒙古有限公司 、陕 凰年产45万吨制甲醇 司、重庆万盛化工有
适用压力 1.0~10.0 Mpa
适用温度范围 200 ~500 ℃
适应水/气 0.3~2.0 mol/mol
工艺气硫含量 200 ppm
主要业绩:
序号 应用单位
原料 气化工艺 时间
1 中石油乌鲁木齐石化化肥厂 低硫渣油 德士古 94.7
2 中石油宁夏化工总厂 低硫渣油 德士古 95.5
3 渭河化肥厂
3.99
50-150nm 10.45 17.86 8.12
7.10
> 150nm 23.95 9.57 25.22
27.71
工艺特点:
CO含量一般在45~51v%v;
水/气范围比较宽一般在:
~1.4 激冷
0.3~0.4
0.6~0.8
工艺气中含有少量的粉尘或杂质
工艺压力范围比较宽
~8.0Mpa
~6.0Mpa
煤化工、化肥和石油加工 变换催化剂、净化剂 止已有20多年的催化
催化剂的开发、生产及应 的专业研制开发和生
剂生产历史
用方面形成优势地位,是 产、经营企业。公司
国内较具影响力的制造和 质量管理体系于2007
销售商。公司主要开发、
年元月通过
生产、经营耐硫变换催化 ISO9001:2000标准认
剂、烃类蒸汽转化催化
催化剂技术交流对比表
山东齐鲁科力化工研究院 青岛联信化学有限公 江苏靖江催化剂总厂
有限公司
司
有限公司
主要业绩 渭河化肥厂、安徽淮化集 兖矿国泰化工公司制 渭河化肥厂、安徽淮
团公司化肥厂、山东华鲁 甲醇装置、山西丰喜 化集团公司化肥厂、
恒升化工股份公司 、陕西 肥业有限公司制甲醇 山东华鲁恒升化工股
西咸阳化学工业公司
装置
限公司、久泰能源内
蒙古有限公司 、陕西
咸阳化学工业公司
公司介绍及主要成 山东齐鲁科力化工研究院 青岛联信化学有限公 江苏靖江催化剂总厂
果
有限公司始建于1992年, 司位于交通便利的青 有限公司原名靖江催
公司依托中石化齐鲁分公 岛市胶州经济技术开 化剂总厂,始建于
司研究院的技术优势,在 发区 ,是一家CO耐硫 1984年6月,到目前为
CO+H2O→CO2+H2
△H0298=-41.4KJ/mol
从以上可以看出,CO变换是一个强放热过程,在高水气比条件
下,反应深度比较大,因此,催化剂要在 高温、高水蒸气分压条件下
运行 。
主要应用:
山东兖矿鲁南第二氮肥厂制氨装置
宁波万华聚氨酯有限公司制氢装置
兖矿国泰化工公司制甲醇装置
兖矿鲁南双结构制氨装置
合、不相变,具有较高的抗水合性和结构稳定性。
(5) 烧碳再生性能优异
采用先进的载体制备工艺、并添加无机造孔剂,在保证具有较高的抗压
碎强度的前提下,调整了催化剂的孔结构,增加了大孔分率,有利于在
烧碳再生过程中生成的CO2等气体的快速逸出,保护自身不受或少受损
害,从而改善了催化剂的抗烧碳再生性能。
(6) 抗毒能力强
12吉林化学工业公司化肥厂 低硫渣油 德士古 2003.4
13山东华鲁恒升化工股份公司 水煤浆 四喷嘴 2004.10
14湖北双环科技股份有限公司 煤 谢尔 2004.10
15北大荒浩良河化肥厂 水煤浆 德士古 2004.7
16山西晋城煤化工有限公司 煤
2004.6
17中石化金陵石化公司 水煤浆 德士古 2005.6
适应能力。适用于水煤浆德士古气化、渣油或重油部分氧化、粉煤气化 等加压气化所产生的含硫煤气直接变换工艺。 特性: 机械强度高能抵御外部污物,受潮。 抵抗沉积物的形成 稳定性好,能承受住在高温条件下的高蒸汽分压 活性高 – CO低, 接近理论变换平衡方程式 可在接近露点条件下操作-只是偶尔受潮 压强低 – 最大限度防止压降的增加 主要应用: 中国石化金陵分公司 中国石化安庆分公司 安徽淮化股份有限公司
优缺点
不详
0.202 cm3/g
不详
不详
77.2 m2/g
150 m2/g
条形
不详
颗粒
灰绿色
不详
不详
Φ3.5-4.0 mm
不详
Φ4.0 mm
≥120 N/cm
>120 N/cm
9 kg
750~850kg/m3
0.75-0.85 kg/L-1 0.73~0.75kg/l
1.0~10.0 Mpa
4.0~8.0 Mpa
18中石化洞庭氮肥厂
粉煤 谢尔 2006.12
19中石化湖北化肥厂
粉煤 谢尔 2006.12
20中石化安庆石化化肥厂 粉煤 谢尔 2006.11
21陕西神木化学工业公司 水煤浆 德士古 2005.10
22云南天安合成氨厂
粉煤 谢尔 2008.8
23兖矿国宏化工有限责任公司 水煤浆 德士古 2007.10
>100
比表面,m2/g 123.3 109.8 77.2
40.5
孔容,cm3/g 0.314 0.258 0.202
0.183
最可几半径,nm 5.36 5.58 2.8
2.6
钾流失率,% ≤1.0 1.61
孔
分
布
% < 25nm 61.60 66.0 62.0
61.0
20-50nm 4.00 6.58 4.66
50~100 巴
200 ~500 ℃
200 ~500 ℃
200 ~500 ℃
0.3~2.0 mol/mol
不详
不详
200 ppm
不详
不详
正常情况2年,最长3年 正常情况2~3年 上游床2~5年,下游
容易硫化 ①QCS系列催化剂在室温下就具有较强的吸收H2S的能 力。②同国外催化剂相比特别容易硫化,各种硫化剂均可使用,其中最
常用的硫化剂是硫化氢和二硫化碳。③最佳硫化温度为200~250℃。采 用含H2S的湿工艺气硫化时,变换活性高,不受水蒸气分压变化的影 响。
变换活性高 QCS系列催化剂起活温度低,变换活性高,尤其是低 温变换活性和在低硫条件下的变换活性高。
耐硫变换催化剂技术交流总结报告
变换催化剂近期准备招标,共有三个催化剂厂家到本公司进行技术 交流,参加技术交流的人员主要有净化车间技术人员及领导,同时生产 准备部和总工办的相关领导也参加了技术交流,交流的主要内容形成以 下汇报: 1、山东齐鲁科力化工研究院有限公司 型号:QCS-01 宽温耐硫变换催化剂 适用范围:QCS系列催化剂使用范围广,可用于变换以重油、渣油和煤 为原料气化生成的含硫水煤气制取氨合成气、羰基合成气、氢气和城市 煤气。 优缺点:
面,提高了催化剂在高温条件下的活性稳定性。
(3) 对有机硫的氢解和水解能力强
添加了复合碱性物料,增加了催化剂的表面碱性物种,提高了催化剂对
有机硫的转化活性,特别是在反应温度比较低的条件下催化剂对有机硫
的氢解和水解活性。
(4) 抗水合性能好
在压力较高、距离露点温度较近(≥20 C)的苛刻条件下使用时,不水
24南化化肥厂
水煤浆 德士古 2006.12
25南京惠生
水煤浆 德士古 2007.4
26中国神华煤制油有限公司 粉煤 SHELL 2008.5
28神华宁夏煤业公司 水煤浆 德士古 2007.7
29 内蒙伊泰煤制油有限公司 多元料浆 四喷嘴 2009.1
30 中石化齐鲁分公司 水煤浆 德士古 2008.10
添加新型助剂,改变了活性组分的化学结构形态,使催化剂在较低的温
度下就能形成稳定的硫化物,提高了催化剂的抗毒能力。
催化剂物性数据对比
项 目 QDB-04 A
QDB-03
B
堆密度,kg/L-1 0.80-0.95 0.80-0.95 0.75-0.85 0.80-0.95
破碎强度,N/cm >130 >120 >120
MoO3、CoO,使用前经硫化 形成硫化态
MoO3、CoO
Co-Mo
载体
TiO2-MgO-Al2O3 三元载体 美铝尖晶石
多元复合氧化物
助剂 最可几半径
混合稀土 不详
不含碱金属(具体不 详) 2.8 nm
具体不详 不详
孔容 比表面 外观形状 颜色 尺寸 破碎强度 堆比重 适用压力 适用温度范围 适应水/气 工艺气硫含量 使用寿命
公司职工总数的40% 多平方米,已建成年 品分析,评价装置。
产1500吨催化剂、净 年生产各类催化剂,