合成氨的催化剂中毒及预防
合成氨生产过程危险性分析及对策措施
合成氨生产过程危险性剖析及对策举措1.1 工艺流程简述1.1.1 碳化煤球工段消石灰和细煤粉按必定比率混淆后经煤球机压制成煤球后送入碳化罐，利用脱碳工段低闪器回收的CO2重生气（ CO2含 95%以上），进行碳化煤球的生产。
碳化合格的煤球按期出罐作为造气原料。
重生气由脱碳工段送来与除尘冷却后的循环气混淆，经循环风机、加热器加热后，送入碳化罐进行碳化煤球的生产。
部分循环气在出碳化罐后放空，以保持循环气中 CO2含量：≥50%。
本工段主要工艺要求：煤球碳化度≮ 80%；碳化煤球强度≮40Kg。
1.1.2 造气工段造气炉采纳固定层间歇式煤气发生炉。
碳化煤球由造气炉炉顶加入，入炉空气压力：≤ 28 kPa。
碳化煤球在炉内分别与空气、蒸汽反响生产半水煤气。
生产过程分吹风、蒸汽上吹、蒸汽下吹、蒸汽二次上吹和吹净回收五个阶段进行。
每个循环时间大概 120 秒，入炉蒸汽压力 0.05～0.08MPa。
煤气出口温度：炉顶＜ 500℃，炉底 180-250℃。
吹风阶段所产生的吹民风经除尘后送吹风气余热回收装置回收余热副产蒸汽，夹套汽包蒸汽压力：0.21MPa，余热锅炉蒸汽压力：≤1.3MPa制气阶段产生的半水煤气经除尘、回收余热，冷却后送入半水煤气气柜。
1 / 6本工段主要工艺指标为：半水煤气中有效成分：H2+CO≥ 65%；氧含量：≤0.5%，CO2≤ 14.0%。
1.1.3 半水煤气脱硫工段气柜来的半水煤气含 H2S＜2g/m3，经过罗茨风机加压后，再经除尘、脱硫、冲洗后送往静电除焦油器除掉焦油后，送压缩机一段入口。
汲取了半水煤气中的 H2S的脱硫富液经空气重生疏别硫分后循环使用。
脱硫液重生温度：＜50℃。
本工段主要工艺指标为：脱硫后半水煤气中 H2S含量≤100mg/m3。
1.1.4 压缩工段由脱硫工段来的半水煤气经压缩机一、二段加压后送变换，出变换的变换气一部分直接送压缩机三段入口加压后送脱碳工段脱碳后送压缩机四段入口；另一部分变换气经碳化去除 CO2生产碳铵后回压缩机三段入口，经压缩机三、四、五段压缩后的气体混淆后送铜洗工段；铜洗工段出来的精华气经压缩机六段加压后送氨合成工段。
氨合成塔触媒CO中毒浅谈
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6 结束语:
▪ 通过对氨合成塔触媒CO中毒的分析，总 结了避免CO中毒行之有效的调节方法，及 发现触媒CO中毒的处理措施。由此可以延 长触媒的使用寿命，为装置的安全平稳运 行创造有利条件，节能降耗产生更大的经 济效益。
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3.2 大型合成氨厂一般是30万吨/年 能力，净化系统技术高，气体质 量好，如果精心操作，应该可以 大大延长使用寿命的，一般设计 值为8~10年。触媒层热点温度一 般控制在495℃。触媒层温度上下 浮动一般正负5℃。
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▪ 3.2.1 现在对2009年1月12日，氨合成塔触 媒中毒后，床层温度变化见表1
▪ 设计寿命8—10年。2008年7月装置大修时对合 成塔触媒进行了更换，仍然采用原型号触媒。上 段装预还原触媒（A110-1-H），实际装填16.64 吨，装填体积8m3，装填堆密度2080kg/m3。下 段装未还原触媒（A110），实际装填54.4吨，装 填体积18.3m3，装填堆密度2973 kg/m3
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▪ 4.2 开车升温
▪ 4.2.1 调节4117-K1各喘振阀，用4117HCV-3控制合成回路操作压力4117-PI-4 在10~12Mpa左右。
▪ 4.2.2 以4117-TI-4热点为准，逐渐将 4117-TI-4（同时可参考其它一段床曾温 度）升至300℃，升温速率为30~40℃/H， 此时联系中化做AP-263,AP-264中的水汽 浓度，控制4117-R1出口水汽浓度 ≤1500PPm,入口≤200 PPm，根据水汽浓 度在之后的升温中为控制水汽浓度可随时 恒温处理。（分合成氨中合成触媒中毒主要是因为微量高了。 中毒分为暂时性中毒和永久性中毒两种。如，对 于合成氨反应中的铁触媒，O2、CO、CO2和水 蒸气等都能使触媒中毒，但利用纯净的氢、氮混 合气体通过中毒的触媒时，触媒的活性又能恢复， 因此这种中毒是暂时性中毒。含P、S、As的化 合物则可使铁触媒永久性中毒。触媒中毒后，往 往完全失去活性，这时即使再用纯净的氢、氮混 合气体处理，活性也很难恢复，触媒中毒使催化 效率变低了，有效成份减少了，使用寿命也随之 减少，能耗上升，单位成本增加了。
合成-06-合成氨触媒被忽视了的毒物
合成氨触媒被忽视了的毒物易桂和湖南安淳高新技术有限公司摘 要：一些化肥企业在联醇生产中，由于一些操作指标控制不当，使甲醇副产物频繁产生。
这些副产物对合成氨系统的生产产生了不可低估的影响。
重视和解决这个问题，应提到化肥生产技术管理的重要议事日程上。
1 引言众所周知，合成氨触媒要在良好的气体质量条件下，才能发挥好它的催化作用。
以往，损害合成氨触媒活性的物质是H2S、CO、CO2、油、水汽、有机硫等。
油、硫可以使合成氨触媒永久性地中毒，丧失活性。
CO、CO2、水汽使氨触媒暂时性中毒，使合成触媒垮温，严重影响生产。
以往氨触媒的使用寿命大多在半年、一年，很少达到两年的。
随着合成氨科学技术的不断发展，脱硫技术的进步，精脱硫技术的开发应用，无油润滑及分离设备的改进，醇烃化气体高度净化工艺技术的创立，基本上控制住了这些物质对合成氨触媒的毒害作用。
现在，氨触媒使用寿命五年以上，活性仍然很好的，已屡见不鲜。
近些年来，由于甲醇销售市场好，化肥行业联醇生产十分火爆。
一些企业不断提高联醇的产量，但在生产中，一些操作指标控制不当，致使甲醇副产物频繁产生。
这些副产物对合成氨的生产造成了不可低估的影响。
2 氨触媒被忽视了的毒物随着合成氨联醇生产的发展，联醇由起初的醇氨比很低，发展到醇氨比1：1，甚至还有过之，甲醇的副产物对合成氨触媒的毒害作用就显得越来越突出了。
这个副产物并不是什么新毒物，在有联醇生产时就存在了，不过没有象现在这样突出。
河北有一个化肥企业，在联醇生产中，合成氨原料气最后净化为铜洗流程，醇氨比0.6：1。
由于甲醇市场好，他们提高了醇氨比。
甲醇生产虽然获得丰收，但合成氨生产却是另外一番景象。
一个φ1200氨塔，生产压力28.5MPa，循环机开12m3/min，循环气体成分基本合格，触媒床层温度热点下移，出塔气氨含量低，这个在正常条件下原本可以日产350～380t氨的塔，只能日产氨210t左右，相差一大截。
该单位要求我公司派人帮助诊断，我们对该单位的全厂生产情况进行了详尽观察，最后了解到甲醇生产系统有一个甲醇塔触媒热点温度310℃，另外一个塔的温度也到了300℃，我们认为极有可能是甲醇副产物中的二甲醚，使合成触媒暂时性中毒。
氨合成催化剂中毒现象及应对措施
图 1 合成塔内部物料走向及温度控制点分布图
2 氨合成催化剂中毒和衰老的诱发因素
3 氨合成催化剂的C O 和 C〇2 中毒
2.1 暂时性中毒 如 果 进 合 成 塔 气 中 含 有 微 量 的 CO、C〇2等
气 流 在 105-D 入口分流，一股去壳程环状进 料管 口 ，一 股 用 作 冷 物 料 ，另 一 股 物 料 去 102B。去 合 成 塔 壳 程 环 状 空 间 的 合 成 气 流 量 由 FI175 监 测 ，接至 DCS 系 统 ，然后通过 HCV-70 紧 密 切 断 蝶 阀 手 动 控 制 。PDI-54指 示 经 过 105-D 的压降，压 降 过 大 时 报 警 （压 降 控 制 值 为 136 kPa) 。就 地 压 力 指 示 PI-256指 示 105-D 出口到 123-C 的压力。去合成塔第一床层的冷物料流量 在 DCS上 由 HIC-25控 制 ，就 地 温 度 指 示 TI-227 显示冷气体的温度。
1 合成塔内部气体流程及温度控制点分布
氨合成产生的反应热在合成气废热锅炉 (123-C1/C2 ) 中 回 收 ，同 时 123-C1/C2 还提供 了 在 DCS上 控 制 气 体 侧 旁 路 的 温 度 控 制 点 TIC1145, 并 设 有 高 报 警 ，用 来 控 制 合 成 塔 （105D) 的温度。另 外 ，123-C 壳程配有双切断导淋， 用来检查换热器的泄漏与否。
121-C 管 程 出 口 气 体 有 一 股 去 开 工 加 热 炉 (102-B) 。102-B 用于提供催化剂还原所需热量 和开车时将催化剂升温到反应温度所需热量。 102-B 出来的气体经止逆阀送至冷物流管线。
氨合成催化剂中毒原因分析及应对措施
当代化工研究崎 〇Modern Chemical Research技术应用与研究2019•16氨合成值化剂中毒原因分析及应对措施*沈智灵(内蒙古天润化肥股份有限公司内蒙古017000)摘要：分析了检修及开车期间氨合成催化剂中毒的原因并提出应对措施。
关鍵词：氨合成催化剂；中毒；还原 中图分类号：0文献标识码：ACause Analysis and Countermeasures of Ammonia Synthesis Catalyst PoisoningShen Zhiling(Inner Mongolia Tianrun Chemical Fertilizer CO .? LTD ., Inner Mongolia , 017000)Abstract •The causes o f ammonia synthesis catalyst poisoning during overhaul and start-up are analyzed, and countermeasures are putforward.Key words ： ammonia synthesis catalyst ；poisoning% reduction1. 前言内蒙古天润化肥股份有限公司30/52项目于2013年11月 正式投产，氨合成采用瑞士卡萨利技术。
氨合成塔为立式， CASALE 三床层二内换热器的轴径向形式。
采用世德催化剂 (南京）有限公司铁系催化剂，装填量53m 3,自投产以来装 置运行稳定。
2. 事件经过2016年3月21日，合成系统计划停车，泄压置换合格系 统交出检修。
期间对合成废锅进行了消漏，3月26日检修交 回。
3月27日10:20合压机升速至调速器下限，合成建立循 环。
点开工加热炉，催化剂升温。
根据设计指标以及此前运 行经验，催化剂在270°C 即有部分工艺气发生反应。
13:10— 床温度升至29(rC ，床层温升缓慢，继续升温至34(rC ，一、 二床层升温速率依然很缓慢，三床开始产生温差，从中压氨 分离器出口取液氨分析水含量为5. 6%，据此判断一、二床合 成催化剂中毒。
合成氨装置危险因素分析及其防范措施
It's not that you have the courage to speak, but you cultivate courage while speaking.模板参考（页眉可删）合成氨装置危险因素分析及其防范措施合成氨装置采用的原料、燃料、过程产物及产品大多为甲类、乙类火灾危险性物质，其中还有有毒物质，操作又在高温、高压下进行。
其生产特点为：高温、高压、易燃、易爆、易中毒。
由于主要设备为单系列，因而设备一旦发生故障，往往会造成全装置停车。
故障处理不当，甚至造成重大事故发生。
(一)装置事故统计分析我国70年代引进的大型合成氨装置，在生产初期曾频繁发生事故。
自1977年至1979年三年间，十一套装置曾发生人身伤亡事故43次，重大停车事故307次。
停车事故中以设备事故最多，停车次数为199次，占事故总数的64．82％。
详见表7—5。
设备重大停车事故共199次，按设备类别分，见表7—6。
其中，主要设备发生重大停车事故54次，以合成气压缩机发生停车事故最多，为30次。
详见表7—7。
我国大型合成氨装置投产初期，催化剂发生损坏的事故也较多。
1977年到1980年四年期间，13套大型合成氨装置八种催化剂中七种催化剂更换了58次。
其中，因事故更换23次共760．02t，按计划更换35次共1316．66t，事故更换催化剂占总更换量的36．6％。
整炉更换共46炉。
其中，事故更换13炉，计划更换33炉。
事故更换次数最多的是一段转化催化剂。
详见表7—8(1) 。
从上述统计可以看出，我国大型合成氨装置生产初期，装置重大停车事故频繁发生，按每厂、每年平均停车事故次数计达12．79次，平均每厂每月停车一次以上。
停车事故中以设备事故占的比例大，损失也大。
而主要设备停车事故又以合成气压缩机事故次数最多。
同时，催化剂损坏事故也较多，经济损失也大。
其中，一段转化炉催化剂事故更换次数为最多。
装置运行进入正常期后，事故次数大幅下降，装置实现了安全、稳定、长周期运行，长周期运行都达到一年以上。
粗原料气的净化—硫化物的脱除(合成氨生产)
由脱随塔流出的富液，送至脱硫闪蒸槽而后进人H2S提浓塔，塔顶进液 为脱硫贫液，中部进液为脱硫富液。在H2S提浓塔后还有一个闪蒸槽。 闪 蒸气压缩后作为H2S提浓塔的气提气。由H2S提浓塔出来的气体含H2S25% 左右，可直接送至克劳斯法制硫装置。由脱碳闪蒸槽出来的闪蒸气含CO2 99%左右，可作尿素生产原料之用。
本书仅对近年来备受人们关注的Slexol怯(中国称为NHD法)脱硫作简介。此法 1965 年首先由美国Alied Chenical公司采用，至今已有 40多套装置在各国运 行。脱硫剂的主体成分为聚乙二醇二甲醒，商品名为Selexol。它是一种聚乙 二醇二甲醚同系物混合体。分子式为CH3O CH-O- CH2 nCH。 式中n为3-9。 平均相对分子质量为22-242。各种同系物的质量分数，%大致如下。
3、脱硫剂活性好，容易再生，定额消耗低
脱硫剂活性好，容易再生，可以降低生产的费用，符合工业生 产的经济性。
4、不易发生硫堵
硫堵：进脱硫塔气体的成分不好，杂志耗量较高；反应时析出的 硫不能及时排出；脱硫塔淋喷密度不够；再生空气量不足，吹风强度 低等原因造成硫堵。
5、脱硫剂价廉易得
采用最多的是廉价的石灰、石灰石和用石灰质药剂配制的碱性溶 液。以提高生产的经济性。
酞菁钴价格昂贵，但用量很少，脱硫液中PDS含量仅在数十个cm3／ m3左右。PDS的吨氨耗量一般在1.3-2.5g左右，因而运行的经济效益也较 显著。
此法也可脱除部分有机硫。若脱硫液中存在大量的氰化物，仍能导致 PDS中毒，但约经60h靠其自身的排毒作用，其脱硫活性可以逐渐恢复。 PDS对人体无毒，不会发生设备硫堵，无腐蚀性。
再
较高的温度有利于硫磺的分离，使析出的硫易于凝聚，
生
合成氨催化剂的失活机理及抑制策略研究
合成氨催化剂的失活机理及抑制策略研究合成氨催化剂是工业生产氨的关键。
然而，长期的使用会导致催化剂失活，降低氨的产率和催化剂的使用寿命。
因此，研究合成氨催化剂的失活机理和抑制策略对于提高氨的产率和催化剂的稳定性具有重要意义。
合成氨催化剂的失活机理主要包括炭黑和过氧化物的生成、金属颗粒的烧结、晶面结构的改变以及中毒物质的吸附等。
炭黑的生成是因为在催化剂的表面上发生的碳酸盐分解、生长并堵塞活性位点，阻碍反应物的吸附和反应的进行。
随着炭黑的沉积和堆积，催化剂的表面积减少，导致反应活性下降。
同时，过氧化物的生成也会进一步加剧炭黑的形成。
另外，金属颗粒的烧结也是催化剂失活的一个重要因素。
长时间高温下的反应条件会导致金属颗粒的迁移和聚集，形成更大尺寸的颗粒，使表面积减小，因而影响催化剂的活性。
晶面结构的改变也会导致催化剂活性的降低，例如镍催化剂的晶面结构改变会导致氨合成反应活性下降。
此外，一些中毒物质如硫、碳氢化合物等也会吸附在催化剂表面，阻碍反应物的吸附和反应的进行。
为了抑制合成氨催化剂的失活，研究人员提出了一些策略。
首先，针对炭黑的生成，可以采用调控反应条件、合理设计催化剂结构等方法来降低炭黑的生成速度。
例如，通过调节反应温度和压力，选择适当的气体比例和气体流速，可以减缓炭黑的生长速度，从而延长催化剂的使用寿命。
其次，可以采用添加剂来抑制金属颗粒的烧结，如碳酸钾、硅酸钠等添加剂可以降低金属颗粒的烧结速度，保持催化剂的表面积和活性。
再次，通过改变催化剂的晶面结构或引入其他金属助剂，可以提高催化剂的稳定性。
最后，可以采用反应过程中的实时监测和控制手段来及时发现和修复催化剂的失活问题，保持合成氨的高产率和催化剂的长寿命。
此外，合成氨催化剂的失活机理和抑制策略研究还可以与先进的催化材料和技术相结合。
通过研发新型催化材料，如基于薄膜、纳米颗粒或纳米线的催化剂，可以提高催化剂的活性和稳定性。
同时，采用先进的催化技术，如等离子体催化、介电体屏蔽和非热等离子体催化等，也可以增强合成氨反应过程中的质量传递和能量转移，从而提高催化剂的效率和稳定性。
化工安全 合成氨
（13-9）
2
氨合成动力学
氢氮混合气在铁催化剂表面上发生的反应大体包括下列几步： 气体向催化剂表面（外表面和内表面）扩散。 气体向催化剂表面（外表面和内表面）扩散。 气体在催化剂表面发生活性吸附。 气体在催化剂表面发生活性吸附。 N2(气) 2N(吸附) H2(气) 2H(吸附) 吸附的氮和吸附的氢发生反应生成氨 N(吸附) + H(吸附) NH(吸附) NH(吸附) + H(吸附) NH2(吸附) NH2(吸附）+ H(吸附) NH3(吸附) 生成的氨从催化剂表面解吸 NH3(吸附) NH3 (气) 从催化剂表面向气体主流扩散。 解吸的氨 从催化剂表面向气体主流扩散。
表2—7 7 压强/MPa 400 温度/ ℃ 500 0.1 52.7 54.0 氨合成反应的热效应（ 氨合成反应的热效应（-∆H⊝/KJ.mol-1） 10.1 53.8 54.7 20.2 55.3 55.6 30.4 56.8 56.5 40.5 58.2 57.6
(2) 化学平衡及平衡常数
四、氮的固定： 氮的固定： 把大气中的氮转化为氮的化合物叫做氮的固定。 把大气中的氮转化为氮的化合物叫做氮的固定。 包括： 包括： 自然固定：豆科植物固氮、雷雨天产生NO气体； NO气体 ① 自然固定：豆科植物固氮、雷雨天产生NO气体； 人工固定：合成氨等。 ② 人工固定：合成氨等。
一 概 述
1、合成氨的重要性 、 氨的合成使人类从自然界制取含氮化合物的最重要方法。 氮则是进一步合成含氮化合物的最重要原料，而含氮化合物在 人民生活中都是必不可少的。1977~1978年，世界含氮化合物 产量为4935万吨氮，1980~1981则达6284万吨。
x=0.70
-rA
x=0.80 x=0.90
氨合成催化剂中毒原因分析及应对措施探讨
等情况。
(2)在实际生产中，分子筛的操作过程要严格按照规定程序进行实施，实际加热过程一旦出现时间延迟的现象，要依据程序出现问题的部分采取相应措施进行处理。
(3)当出现暂时性中毒的现象，要及时将防空打开，降低设备的转速，避免出现生产系统因压力短时间增大而引起安全阀跳匝出现静电着火事故，还要将汽包液位的变化情况进行注意，若合成塔内温度降低速度较快时，要把合成塔进行及时切断。
(4)要在实际生产中对装有尿素装置进行冷氮的输送工作，以此来保证尿素装置的生产处于正常状态，还要对装置的转速和压力等进行调整，防止出现压力过低等情况出现。
对于暂时性中毒的具体处置过程主要分为还原过程及注意事项连个部分。
2.1 暂时性中毒具体处置还原过程在还原过程中主要包含以下方面内容:(1)要合成塔的入口气体压力控制在8～8.5Pa 的范围内，保证合成塔的气体进入流量小于规定值，对加热炉进行缓慢操作，使得催化剂依据规定速度进行升温。
(2)要保证催化剂温度超过270℃后才可进行氨合成反应，与此同时要将床层的升温速度控制在规定范围内。
(3)要将三床催化剂的温度控制在规定范围内，确保三床温度还原过程处于正常反应状态。
在一床还原完成后再将洗头膏压力进行调整，控制合成塔的入口流量，进行二床还原反应，在二床反应完成后，将温度升高进行三床还原反应，三床还原反应完成后等温度降低至规定范围时才可进行之后的生产操作。
(4)三床反应完成之后要对装置负荷进行缓慢增加负荷操作，确保合成塔的出口水蒸气浓度低于规定值，同时对产品氨的含量进行检测，确保还原过程符合具体要求后暂停加热炉。
2.2 暂时性中毒具体处置注意事项在暂时性中毒具体处置中需要注意的内容包括以下方面:(1)要保证合成塔的放空阀处于10%～20%的开度，使得合成塔的入口具有新鲜的成分气体，将催化剂的还原放在规定范围内。
1 氨合成催化剂中毒原因分析经过对氨合成催化剂的实际生产过程进行探究发现，氨合成催化剂出现中毒的原因主要包括以下方面：(1)暂时性中毒诱发因素。
合成氨钌催化剂中氯离子中毒机理
合成氨钌催化剂中氯离子中毒机理2016-05-20 12:46来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部合成氨管道车间合成氨工业是化学工业的支柱产业，它的产量直接影响着诸如化肥、染料、医药等其他化学工业的发展与稳定。
自1970 年代中东石油危机以来，世界能源日益紧张，而合成氨工业是高能耗的产业，为了降低能耗，各国研究者进行了大量的工作，致力于研究和开发低温低压下高活性的氨合成催化剂。
早期的研究，人们对Ru催化剂的表面结构、吸附性能以及反应机理进行了大量的工作，但是对高分散催化剂中残留的Cl-含量的影响却常常被人们忽视。
随着研究的深入，Cl-对催化剂性能的负面影响渐渐引起了研究者的重视。
氯离子残留在催化剂上会毒害氨合成反应，特别是用氧化物作载体时，氯离子会与氧成键，即使在较高的还原温度下，这种残留的氯离子都不容易被除掉。
Aika等曾分别用不同的Ru前体为母体，以Al2O3为载体，不加促进剂，用类似的方法制得了一系列的Ru/Al2O3催化剂。
在相同条件下测得催化剂的活性和氢气的化学吸附量，结果表明，Cl-强烈地抑制了活性的发挥。
当还原温度低于900k时，Cl-对合成氨反应是一个不可忽视的毒物，而且在还原过程中释放的HCl对反应设备具有腐蚀作用。
目前被广泛接受的关于Cl-毒化的机理有两种。
一种观点认为，氯的强电负性使得氯能吸引钌原子或其他供电子助剂上的电子，而使钌原子表面的电子云密度减弱从而抑制N-N 键的解离。
早期Bond 就指出高分散催化剂中残余的Cl-可导致负载在Al2O3上的Ru的电荷密度减小，需要认真研究。
Charcosset等的研究认为Cl-的存在是Ru3+无法彻底地被还原为Ru0的证明。
Bossi 等的研究有类似的结果，他们得出即使是经过相同条件的还原处理，Cl-在Ru/Al2O3上残留的趋势比在Ru/SiO2上大得多。
Cl-的存在表示Ru3+没有完全被还原为Ru0。
Shiflett 认为，Cl-的存在，使得钌催化剂上Ru的电子密度减少，从而抑制合成速率，增加表现活化能，增加NH3对反应速率的抑制效应。
合成氨催化剂中毒原理分析
合成氨催化剂中毒原因分析和工艺处理关小彪何欢职统宝(塔里木油田分公司塔西南化肥厂新疆泽普844804)摘要:分析了凯洛格型氨合成塔催化剂中毒的原因,提出了预防催化剂中毒的技术措施。
例举了催化剂水中毒和油中毒的典型案例,介绍了其工艺处理方法和操作实施过程。
关键词:氨合成塔;催化剂;中毒;原因;工艺处理中图分类号:TQ546.5;TQ113.264文献标识码:B文章编号:1004-8901(2008)01-0039-03氨合成塔结构及工艺流程塔里木油田分公司塔西南化肥厂合成氨装置由美国凯洛格公司提供基础设计,2001年10月竣工,并一次试车成功。
该装置之氨合成塔为凯洛格型卧式合成塔,塔内设3个催化剂筐和1台床间换热器。
由床间换热器和催化剂筐组成的筒状组合容器与高压外壳形成环隙空间。
筒状组合容器由滚子支撑在轨道上,可将其顺着轨道拉出。
合成塔设有2个催化剂床层,Ⅰ床层催化剂总装量为1/3,以限制温升,并设有1股新鲜气直接注入Ⅰ床层,以控制合成塔床层热点温度。
Ⅰ床层装A110-1H型预还原态催化剂,Ⅱ床层装A110-1型氧化态催化剂。
大部分合成气通过环隙进入,对外壳和催化剂筐起冷却作用,以便维持外壳温度均匀,同时合成气在进床间换热器之前得到预热,然后进入床间换热器,通过与Ⅰ床层的出口气换热而进一步被预热,预热后的合成气从上而下进入Ⅰ床层。
Ⅰ床层出口气经床间换热器后进入ⅡA 床,从上而下通过催化剂筐,随着反应进行,达到合成塔热平衡。
床层热点温度出现在ⅡA床。
合成气经支撑催化剂的箅子板进入催化剂筐底部和筒状组合容器形成的流道,再次进入ⅡB 床催化剂筐,出来后离开合成塔,进入废热锅炉被冷却下来,此后合成气经与合成塔进出口换热器进一步换热被冷却,最后经水冷器换热后进入组合式氨冷气冷凝后进行分离。
液相分离出液氨,气相进入合成气压缩机循环段。
凯洛格型卧式氨合成塔结构和简易流程见图1。
催化剂中毒原因分析合成气中含有的氯、硫、磷、氧及其他化合物(CO、CO2、H2O等)会引起催化剂中毒,催化剂活性越高对毒性的敏感性越大。
合成氨
合成氨综述摘要：合成氨工业是基础化学工业的重要组成部分，为人类社会发展和人口增长作出了巨大贡献。
合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨。
世界上的氨除少量从焦炉气中回收外，绝大部分是合成的氨。
本文大致介绍了氨合成的基本工艺过程及相关技术生产。
关键词：合成氨，天然气，脱硫，脱碳，变换前言氨（Ammonia）是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位。
农业上使用的氮肥，除氨水外，氨还可以生产多种氮肥,如尿素、硫酸铵、碳酸氢铵等；氨除了主要用作化学肥料的原料外，氨也是重要的工业原料，是生产染料、炸药、医药、有机合成、塑料、合成纤维、石油化工等的重要原料。
合成氨是大宗化工产品之一，世界每年合成氨产量已达到1亿吨以上，其中约有80%的氨用来生产化学肥料，20%作为其它化工产品的原料。
合成氨主要用于制造氮肥和复合肥料。
氨作为工业原料和氨化饲料，用量约占世界产量的12％。
硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等都需直接以氨为原料生产。
一、氨的化学、物理性质1.1 主要化学性质NH3（挥发性）遇HCl（挥发性）气体有白烟产生,可与氯气反应；氨水（一水合氨，NH3·H2O）可腐蚀许多金属，一般若用铁桶装氨水，铁桶应内涂沥青；氨的催化氧化是放热反应，产物是NO，是工业制硝酸的重要反应，NH3也可以被氧化成N2；NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
在水中产生少量氢氧根离子，呈弱碱性。
氨与酸反应生成铵盐： NH3+HCI=NH4CI1.2 氨的物理性质有刺激性气味的气体，氨对人体的眼、鼻、喉等有刺激作用，接触时应小心。
如果不慎接触过多的氨而出现病症，要及时吸入新鲜空气和水蒸气，并用大量水冲洗眼睛。
氨气的密度为0.771g/L（标准状况下）。
氨很容易液化，在常压下冷却至-33.5℃或在常温下加压至700kPa至800kPa，气态氨就液化成无色液体，放出大量的热。
合成氨催化剂中毒原因分析和一般处理方法
江苏省南通市启秀中学2024~2025学年九年级第一学期数学月考试卷一．选择（共10小题，满分30分，每小题3分）1. 下列函数中，y 关于x 的二次函数是（ ）A. 2y ax bx c =++B. ()1y x x =−C. 21y x = D. ()221y x x =−− 2. 二次函数261y x x =−−的二次项系数、一次项系数和常数项分别是（ ）A. 1，6−，1−B. 1，6，1C. 0，6−，1D. 0，6，1− 3. 抛物线23(1)2y x =−−的顶点坐标是（ ）A. (1,2)−B. (1,2)−C. (1,2)D. (1,2)−− 4. 已知某二次函数图象如图所示，则这个二次函数的解析式为（ ）A. y ＝﹣3（x ﹣1）2+3B. y ＝3x ﹣1）2+3C. y ＝﹣3（x +1）2+3D. y ＝3（x +1）2+3 5. 把抛物线y =﹣2x 2先向右平移1个单位长度，再向上平移2个单位长度后，所得函数的表达式为（ ）A. y =﹣2（x +1）2+2B. y =﹣2（x +1）2﹣2C. y =﹣2（x ﹣1）2+2D. y =﹣2（x ﹣1）2﹣26. 抛物线y=x 2﹣2x ﹣3与x 轴的交点个数是（ ）A. 0个B. 1个C. 2个D. 3个 7. 若二次函数 23y x bx =−−配方后为 ()21y x k =++，则b 、k 的值分别为（ ）A 2−，4−B. 2−，5C. 4，4−D. 4−，2− 8. 已知抛物线()2230y ax ax a =−+>，()11,A y −，()22,B y ，()34,C y 是抛物线上三点，则1y ，2y ，3y 由小到大序排列是（ ）的.A. 123y y y <<B. 213y y y <<C. 312y y y <<D. 231y y y << 9. 如图，在等边三角形ABC 中，BC ＝4，在Rt △DEF 中，∠EDF ＝90°，∠F ＝30°，DE ＝4，点B ，C ，D ，E 在一条直线上，点C ，D 重合，△ABC 沿射线DE 方向运动，当点B 与点E 重合时停止运动．设△ABC 运动的路程为x ，△ABC 与Rt △DEF 重叠部分的面积为S ，则能反映S 与x 之间函数关系的图象是（ ）A B.C. D.10. 抛物线y ＝−x 2+bx +3的对称轴为直线x ＝−1．若关于x 的一元二次方程−x 2+bx +3﹣t ＝0（t 为实数）在﹣2＜x ＜3的范围内有实数根，则t 的取值范围是（ ）A. −12＜t ≤3B. −12＜t ＜4C. −12＜t ≤4D. −12＜t ＜3二．填空题（11~12每题3分）（共8小题，满分30分）11. 如图所示，在同一平面直角坐标系中，作出①y=﹣3x 2，②y=﹣212x ，③y=﹣x 2的图象，则从里到外的三条抛物线对应的函数依次是______（填序号）.12. 如图，抛物线2y ax bx =+与直线y mx n =+相交于点(3,6)A −−，(1,2)B −，则关于x 的方程2ax bx mx n +=+的解为_______________ .13. 如图，抛物线()20y ax bx c a ++>的对称轴是直线1x =，且经过点()3,0P ，则a b c −+的值为_____．14. 如图是一座截面为抛物线的拱形桥，当拱顶离水面3米高时，水面宽l 为6米，则当水面下降______米时，水面宽度为15. 已知二次函数()2131y m x x =−+−与x 轴有交点，则m 的取值范围是________． 16. 已知二次函数()21y x m =−−，当3x ≤时，y 随x 的增大而减小，则m 的取值范围是___________________． 17. 如图，在平面直角坐标系中，抛物线()240y ax ax a =−>与x 轴正半轴交于点C ，这条抛物线对称轴与x 轴交于点D ，以CD 为边作菱形ABCD ，若菱形ABCD 的顶点A ，B 在这条抛物线上，则菱形ABCD 的面积为___________．的18. 已知实数a ，b 满足1b a −=且4b ≥，则代数式2411a b −+的最小值是______．三．解答题（共9小题，满分90分，每小题10分）19. 已知函数 ()221m m ym x +=+是关于x 的二次函数． 求：（1）满足条件的m 的值；（2）m 为何值时，抛物线有最低点？求出这个最低点，这时当x 为何值时，y 随x 的增大而增大？ 20. 二次函数图象上部分点的横坐标x ，纵坐标y 的对应值如下表： x… 4− 3− 2− 1− 0 1 2 … y… 5 0 3− 4− 3− 05 …（1）求这个二次函数的表达式；（2）在图中画出这个二次函数的图象；（3）当30x −<<时，直接写出y 的取值范围．21. 如图，学校打算用长为16m 的篱笆围成一个长方形的生物园饲养小兔，生物园一面靠墙（篱笆只需围三面，AB 为宽）．（1）写出长方形的面积y （单位： 2m ）与宽x （单位：m ）之间的函数解析式；（2）当x 为何值时，长方形的面积最大？最大面积为多少？22. 已知二次函数y=a （x+m ）2的顶点坐标为（﹣1，0），且过点A （﹣2，﹣12）． （1）求这个二次函数的解析式；（2）点B （2，﹣2）在这个函数图象上吗？（3）你能通过左，右平移函数图象，使它过点B 吗？若能，请写出平移方案．23. 某商店销售某种商品的进价为每件20元，这种商品在近30天中的日销售价与日销量的相关信息如表： 时间：第x （天）（1≤x ≤30，x 为整数）122x ≤≤2330x ≤≤ 日销售价（元/件）0.525x + 36 日销售量（件）1202x −设该商品的日销售利润为w 元．（1）求出w 与x 的函数关系式； （2）该商品在第几天的日销售利润最大？最大日销售利润是多少？24. 已知二次函数2112y x bx =++． （1）若1b =−，求该二次函数图象的对称轴及最小值；（2）若对于任意02x ≤≤，都有1y ≥−，求b 的取值范围．25. 如图，抛物线212y x mx n =−++与x 轴交于A ，B 两点，与y 轴交于点C ，抛物线的对称轴交x 轴于点D ，已知()1,0A −，()0,2C ．的（1）求抛物线的解析式；（2）点E 是线段BC 上的一个动点（不与B ，C 重合），过点E 作x 轴的垂线与抛物线相交于点F ，当点E 运动到什么位置时，四边形CDBF 的面积最大？求出四边形CDBF 的最大面积及此时点E 的坐标． 26. 如图1，抛物线2y x bx =−+与x 轴交于点A ，与直线y x =−交于点(4,4)B −，点(0,4)C −在y 轴上．点P 从点B 出发，沿线段BO 方向匀速运动，运动到点O 时停止．（1）求抛物线2y x bx =−+的表达式；（2）当BP =时，请在图1中过点P 作PD OA ⊥交抛物线于点D ，连接PC ，OD ，判断四边形OCPD 的形状，并说明理由；（3）如图2，点P 从点B 开始运动时，点Q 从点O 同时出发，以与点P 相同的速度沿x 轴正方向匀速运动，点P 停止运动时点Q 也停止运动．连接BQ ，PC ，求CP BQ +的最小值．。
合成氨中催化剂的中毒及预防
合成氨中催化剂的中毒及预防闫嘉航(沈阳理工大学，0808010228)摘要：本文分析了合成氨催化剂中毒的原因。
搜集了一些防止合成氨催化剂中毒的预防措施，介绍了中毒后的工艺处理方法和操作实施过程。
关键词：合成氨；催化剂；工艺处理维持合成催化剂良好的活性对化工生产十分重要。
影响合成催化剂活性主要的因素是合成塔入口工艺气中的各种催化剂毒物，如硫、氯、含氧化合物等。
这些微量的有毒组分如果超标就会对合成催化剂的活性造成严重影响。
因此，了解合成催化剂的毒物及其预防方法，对防止催化剂中毒，提高催化剂使用寿命及活性有着重要的意义。
1．工艺流程简述由脱碳工段来的工艺气经加热后，进入甲烷化炉(106-D)，CO，CO2和氢气进行甲烷化反应生成甲烷。
甲烷化炉出口气体经换热器冷却降温至10℃，经分离器(104-F)分离掉水后，进入合成气压缩机(103-J)低压缸，压缩至6.22 MPa后，经换热器冷却降温到8℃，进入段间分离器(105-F)分离掉水分。
此时气体中仍含有约250 mg ／kg的水分及总共为15ms／ks的CO和CO2。
然后工艺气进入分子筛干燥净化系统除去工艺气中的H2O和CO2。
(该系统设有二只分子筛干燥器(1201-DRA ／B)，一只吸附时另一只再生。
两只交替轮换使用。
)经分子筛净化后的工艺气进入合成压缩机高压缸继续压缩，并与循环气一起在压缩机循环段最终压缩至15.09 MPa。
合成气压缩机出口的合成气，进入进出塔换热器(121-C)加热后进入氨合成塔(105-D)，氢气和氮气在催化剂的催化作用下发生合成反应，生成氨。
出塔气先进入合成塔出口气锅炉给水换热器(123-Cl和123-C)，然后进入121-C加热人塔气，再进入水冷器(124-CR)，随后工艺气进入三级串联的氨冷器，温度降低到-25℃的气液混合物进入高压氨分离器(106-F)后，液相去低压氨分离器(107-F)分离掉不凝组分后得到产品液氨；气相经过复热后，分出一小股气体作为合成回路弛放气，大部分气体作为循环气，回合成气压缩机循环段入口，循环操作。
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可 能原 因及 预 防措施 。
器， 温度降低到 一 ５ ２℃的气液混合物进入高压氨分 离器 （０ －） ， １６Ｆ 后 液相 去低 压氨 分离 器 （０．） １７Ｆ 分离
掉不凝组分后 得到产 品液氨 ； 气相经 过复热后 ， 出 分
一
小股气体作 为合成 回路 弛放 气 ， 分 气体作 为 大部
１ 工 艺 流 程 简 述
由脱碳工段来 的工艺气 经 加热后 ， 进入 甲烷 化
循环气 ， 成气压缩机循环段入 口， 环操作 。如 回合 循
图１ 所示 。
收 稿 ：０ ００ ．０ ２ １ － １ ２
接 受 ：０００ －０ ２ １－３３
炉பைடு நூலகம்（０ ． ，Ｏ，Ｏ 和氢气进 行 甲烷 化反应 生成 甲 １６Ｄ）Ｃ Ｃ
烷。甲烷化炉出口气体经换热器冷却降温至 １ｃ ， ０＝ Ｉ
经分离 器 （０一 ） 离 掉水 后 ， 入合 成 气 压缩 机 １４Ｆ 分 进 （０ 一） １３Ｊ低压缸 ， 至 ６２ Ｐ 后 ， 热 器冷却 压缩 ．２Ｍ ａ 经换 降温到 ８Ｃ， 入段 间分离 器 （０． ） 离 掉水 分 。 ￣ 进 １５Ｆ 分 此 时气体 中仍含有约 ２０ ｇ ｋ ５ ／ｇ的水分及 总共 为 ｌ ｍ ５
气中的有毒组分 ， 而即使采用最先进 的净化工 然 艺和技术， 也不可能把合成气 中的有毒组分彻底
除去 。这 些微 量 的有毒 组 分如 果 超标 就 会对 合 成
催化 剂 的 活性 造 成 严 重 影 响。 因此 ， 了解 合 成 催
化剂的毒物及其预防方法 ， 对防止催化剂中毒 ， 提 高催 化剂使 用 寿命 及 活性 有 着重 要 的 意义 。本 文
作者简介 ： 张永华 （ ９２ ） 男 ， １７ ． ， 宁夏银川人 ， 工程师 ， 现在宁夏石化公 司缅甸项 目部工作 。
２ １ 第 ２期 ０ ０年
张永华 ： 合成氨 的催化 剂 中毒及预 防
・７ ７・
脱
１６Ｄ 甲烷化炉 ； ４Ｆ １５Ｆ 分离器 ； ３Ｃ Ｃ ： ０． ： １ ．／ ０ 一 ： ０ １ 一 ／ １ 锅炉水换 热器 ；２ 一 ： ２ １ １Ｃ 合成塔进 出气换热 器；０ － ： １５Ｄ 合成塔 ；２ 一 Ｒ 水冷器 ；０ ・ ： １ Ｃ ： ４ １６Ｆ 氨分
（ ．西安交通大学 ， １ 陕西 西安 ７ ０４ １０ ９；２ ．宁夏石化公司 ， 宁夏 银川 ７ ０ ２ ５ ０ ６）
摘
要： 分析了合成氨催化剂 中毒的原因 ， 提出了防止合成氨催化剂 中毒 的预防措施 ， 介绍 了中毒 后的工艺
处 理 方 法 和操 作 实 施 过 程 。
关键词： 合成氨 ； 催化剂 ； 中毒原 因； 工艺处理 中图分类号： Ｔ ４ ６ Ｔ Ｈ３ ２ ７ Ｑ ２ ， Ｑ ．４ 文献标 识码 ： Ｂ 文章缩号： １０ ２ ５ ２ １ ）２０ ７ －５ ０４－ ７ Ｘ（０ ０ ０ －０ ６０
（２一 ） １１Ｃ 加热后进入 氨合 成塔 （０． ， １５Ｄ） 氢气 和氮气 在催化剂 的催 化作 用下 发 生合成 反应 ， 生成 氨 。出 塔气先进入合 成塔 出 口气 锅炉 给水换 热器 （２－ １ １３Ｃ 和 １３Ｃ ， ２一 ）然后 进 入 １１Ｃ加 热人 塔 气 ， ２． 再进 入 水 冷器 （２ ．Ｒ） 随 后 工 艺气 进 入 三 级 串联 的氨 冷 １４Ｃ ，
２１ ０ ０年 ０ ４月
云 南化 工
Ｙｕ ｎ ｎ Ｃ ｅ ｃ ｌＴ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎ ａ ｈ ｍｉ ａ ｅ ｈ ｏｏ ｙ
Ａｐ ． Ｏｌ ｒ２ Ｏ Ｖ０ ． ７． ｏ ２ １３ Ｎ ．
第３ ７卷 第 ２期
・
交流 探讨 ・
合 成 氨 的催化 剂 中毒 及预 防
张永 华 ，
２０ ０９年 ２月 ， 厂 一次 装 置 停 车 后恢 复开 车 我 过程 中 ， 成 塔 升 温 过 程 缓 慢 ， 触 媒 层 温 度 异 合 各 常 。经讨 论 分 析 并 联 系 现 场 人 员 检 查 ， 终 确 认 最 是 因为 压缩机 段 间分 子筛 在 正 常投用 后 旁 路伐 未
关闭 ， 使得合成塔入 口Ｃ ： Ｈ ０含量高 ， Ｏ和 ２ 造成合 成 塔触 媒轻 度 中毒 ， 化剂 活 性 降低 ， 催 合成 反应 转
化 率下 降 ， 终 造 成 床 层 温 度 异 常 。关 闭 该 阀后 最 升温 调 整 优 化 ， 层 温 度 明 显 好 转 ， 终 趋 于 正 床 最 常， 装置 得 以顺 利 运行 。由此 可见 ， 持 合成 催 化 维 剂 良好 的活性 对化 工 生产 十 分 重要 。影 响合 成 催 化 剂活性 主要 的 因素是 合 成 塔入 口工艺 气 中的各 种催 化剂 毒 物 ， 如硫 、 、 氧 化 合 物 等 。虽 然 每 氯 含 个 合成 氨厂都 采用 了不 同的 净化 技术 以降 低合 成
ｍ ／ｇ Ｃ ｇｋ 的 Ｏ和 Ｃ ： Ｏ 。然后工艺气进入分子筛干燥 净化 系统除去工艺气 中的 Ｈ ０和 Ｃ ： 该系统设 Ｏ 。（
有二 只 分子 筛 干燥 器 （２１Ｄ Ａ Ｂ ， 只 吸 附时 １０ 一Ｒ ／ ） 一
另一只再生， 两只交替轮换使用。经分子筛净化后 ） 的工艺气进入合成压缩机高压缸继续压缩， 并与循 环气一起 在压 缩 机循 环 段 最终 压缩 至 １．９Ｍ ａ ５０ Ｐ 。 合成气压缩机 出 口的合成气 ， 进入进 出塔换热器
离器；０ 一 ： １７Ｆ 氨闪蒸槽
圈 １ 工 艺 流 程 圉
Ｆｇｒ ｉｕ ｅ１ ￣－ ｃ ｓ ｉ ｇ ｆｏ ｈ ｒ ｏ ｅ ｓｎ ｗｃ ａ ｔ ｌ
２ 催化剂的毒物
合 成催化 剂 的毒物 大 致 可分 为 两 大类 ： 久 永 性 毒 物和暂 时性毒 物 。 ２１ 暂 时性 毒物 ． 最 常见 的暂 时性 毒 物 是 新 鲜合 成 气 中 含 有