延长甲醇合成催化剂使用寿命的方法探讨

<0.5%.

2.当床层温度下降时，应适当开大开工蒸汽，并减少循环量，使床层温度维持在210℃，并将系统压力缓慢降低到0.2Mpa。

3.如果出现长期停车，在进行氮气置换，置换合格后，应使系统保持微正压，防止在检修时混入空气。

四、催化剂的装填

在催化剂装填时，应注意的问题是：

1.铜基催化剂强度较差，在运输过程中严禁摔、碰。

2.装填前，催化剂应轻轻过筛，除去粉末和碎片。

3.最还采用撒布法装填，尽可能降低催化剂自由下落高度，防止出现架桥现象，应对催化剂床层压差进行抽查，压差应在许可范围内。

4.装填时应选择较好天气，以免催化剂吸潮而降低活性，催化剂一旦开始装填应连续进行，避免间断。装填后应立即封口，充入氮气或进行升温还原。

五、催化剂的升温还原

铜基合成甲醇催化剂须经还原后才具有活性。还原操作是很重要的一个操作环节。每炉催化剂活性的高低，除与催化剂自身的生产质量和装填质量有关外，很大程度上还取决于催化剂还原质量的好坏，它将对催化剂使用寿命产生长远的影响。因此，必须严格、细致、认真地进行还原操作。催化剂升温还原其质量的好坏对日后催化剂的使用寿命起决定作用，还原质量好的催化剂，其晶粒小、内部间隙多、活性表面积大，这种催化剂投入正常生产后具有反应活性高、催化剂床层温度分布均匀、使用寿命长等优点。催化剂的升温还原在很大程度上决定了催化剂的活性，直接影响其使用寿命，因此在催化剂还原时，应特别注意的问题是：

1.氢含量控制

还原反应为强放热反应，当氢气含量较低时，催化剂床层的温升和氢气浓度成正比，一般每提高1%的氢气，将引起床层温度升高28℃，因此控制好加氢速度是还原的关键。在还原时掌握提温不提氢、提氢不提温的原则，防止还原过于剧烈，床层温度猛涨，使催化剂活性受影响。所以，在还原操作中一般采用低氢、高空速控制还原速度。

2.出水量控制

还原终点判断对催化剂活性影响较大，在还原时，既要防止还原不彻底，又要防止出现深度还原。很多厂家采用合成气还原时，出水量尽可能控制均匀。在还原操作中，理论出水量与实际出水量应基本接近，并分析进出合成塔氢气含量稳定，这时基本可以判断还原结束。

3.惰性气体放空量控制

惰性气体一般为还原气体的载气，一般采取氮气为稀释气体，在还原操作中，惰性气体能够有效控制还原速度，床层温度便于控制，有利于提高催化剂活性，保护催化剂强度。此外，由于采用合成气还原，惰性气体中的CO2含量也影响还原进度的判断，根据放空气体中的CO2含量，判断CO参与还原反应的程度，所以出水量有可能要比理论出水量要低。

六、轻负荷运转

甲醇生产的主要反应方程式为：

CO+2H2=CH3OH+Q

CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q

其特点为可逆、放热、体积缩小、气固相催化，在轻负荷阶段，催化剂活性比较强，为了尽快使其适应高负荷生产并有效提高催化剂的利用率和催化剂的使用寿命，在此阶段应尽量保持流量、温度、压力、气体成分的稳定，维持反应的自热运行，特别需注意维持反应热的平衡，防止超温和温度失控。

轻负荷运转的目的：不仅使催化剂的结构稳定和延长催化剂使用寿命，而且还可以调整各操作参数过渡到正常生产指标，了解操作特性，掌握操作规律，为满负荷正常生产做好准备。在生产初期催化剂活性较高，应在CO含量较低，CO2含量较高的条件下低负荷下运行一段时间后，才可投入正常负荷生产。

七、控制合成气中S<0.06×10-6，Cl<0.01×10-6，不含重金属，不饱和烃等有害杂质，不带油雾铜基催化剂对硫的中毒十分敏感，这是因为合成气中H2S的与催化剂中的Cu结合将生成Cu和Cu2S，这将大大降低催化剂的反应活性，缩短催化剂的使用寿命。工艺用水采用一级脱盐水，提高工艺用水的质量，减少CI带入甲醇合成塔，微量的氯对甲醇合成催化剂的危害是不能忽视的。此外进塔气体中夹带的氨含量和油都将对催化剂的活性、使用寿命带来很大影响，油在高温下分解形成碳和高碳胶质物，沉积于催化剂表面，堵塞催化剂内空隙，而且油中的硫、砷、磷等会使催化剂发生永久性化学中毒。氨气会使催化剂活性降低，如氨含量降低或消除后，催化剂活性会上升，但不能恢复到原来的活性。

八、结论

综上所述，甲醇合成催化剂的使用寿命受到在工艺运行中操作条件的限制，以及催化剂升温还原操作的影响。只有各个环节都严格把关才能做到延长甲醇合成催化剂的使用寿命。