ICI74-1型氨合成催化剂运行总结
合成氨催化剂的研究进展
合成氨催化剂的研究进展摘要：近20多年来，随着英国BP公司钌基催化剂的发明和我国亚铁基熔铁催化剂体系的创立，标志着合成氨催化剂进入了一个新的发展时期，本文主要介绍通过合成法合成的几种催化剂的研究进展。
关键字：合成氨；催化剂；合成法Abstract:Over the past 20 years, with the invention of the British BP ruthenium catalysts and creation of ferrous base molten iron catalyst system in our country, marked the ammonia synthesis catalyst has entered a new period of development, this paper mainly introduces through the several means of catalyst research progress of synthesis method of synthesis.Key Words: Ammonia; The catalyst; synthesis前言合成氨指由氮和氢气在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨。
合成氨工业需要较低温度和压力下具有较高活性的催化剂。
90多年来，世界各国从未停止过合成氢催化剂的研究与开发。
目前，工业催化剂的催化效率在高温下已达90％以上，接近平衡氨浓度(因压力而异)。
例如，在15 aMP及475℃下，A301催化剂的催化效率接近100％。
要提高催化剂的活性，就只有降低反应温度．另一方面，工业合成氨的单程转化率只有15％～25％，大部分气体需要循环，从而增加了动力消耗。
为了提高单程转化率，也只有降低反应温度才有可能。
因此，合成氨催化剂研究总的发展趋势，就是开发低温高活性的新型催化剂，降低反应温度，提高氨的平衡转化率和单程转化率或实现低压合成氨。
NC-74—1型氨合成催化剂应用总结
升温方 案 》进行 ，采用 高氢 还原方 法 ，以还 原 出 水 率控 制还 原进 度 。我 公 司采用 同时监 控小 时 出
水 量和 合成塔 出 口水汽 浓度 的方法 来控 制还 原进 度 ，累计 时 间达 到 ２ ６ｈ ０ ，还 原 期 间 ，增 压 速 率 ＜ ０ １ ＭＰ ／ ，压 力 ＜ ９ ０ ＭＰ ，水 汽 浓 度 ． ａ ｈ ． ａ ＜ ３ ０ ×１ ～ ，升温 速率 初 期 ４ ０ ０ ０ ～８℃／ 、后 期 ｈ
ｃ ｄ ｔｏｎ ｏｎ ｉ
山东华鲁 恒升 化工 股 份公 司大 氮肥 装置 是我 国第一 套 国产化大氮 肥装置 ，与其配 套的 ３ ０ ｔａ ０ ｋ／ 氨合 成 系统是 以水 煤浆气 化气 为原 料气 ，经 中低 温 变 换 ，低 温 甲 醇 洗 脱 硫 脱 碳 、液 氮 洗 脱 除 Ｃ Ｏ、甲烷后送 往 氨 合 成 塔 进 行 反 应 ，整 套 工 艺
１ Ｎ － ４１型 氨 合 成 催 化 剂 的 物 理 性 能 Ｃ７—
ＮＣ ７— 型催 化剂 是南 化公 司研制 开 发 的新 －４ １
产 品 ，具有更 大 、更稳定 的 比表 面积 ，更为 合适 的孔结 构 ，从 而 表现 出更 高 的时空 产率 、选 择性
南 化催 化剂 厂制定 的 《 一４ １型氨 合成 催 化剂 ＮＣ ７ —
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｄｅ ｃ ｉ ｌ ａ ｉ ａ ｄ ｔ ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ —ｎ ｒ ａ ｉ ｅ ｓｒ ｃ ： ｓ ｒｂｅ ｏ ｄ ｎｇ ｎ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｉ ｃ ｅ ｓｎｇ ｒ ｄｕｃ ｉ ｎ ｏ ｍ ｍｏ ａ ｙ ｈｅ ｉ ｃ ｔ ｌ ｓ ， ｔｏ ｆ ａ ｎｉ ｓ ｎｔ ｓｓ ａ ａ ｙ ｔ ａ ａ ｙ ｅ ｎｄ ｓ ｎ ｌ ｚ ｓ ａ ｕｍｓ ｕｐ ｔ ｏｎｄ ｔｏ ｆｃ ｔ ｌ ｔｏ ｒ ｉ ｎ． — ｈｅ ｃ ｉｉ ｎｓ ｏ ａ ａ ｙｓ ｐｅ ａｔｏ Ｋｅ ｗｏ ｄ ：ａ ｍｏ ａ ｏ ｅ ｔ ｒ；ｃ ｔ ｌ ｔ；ｌ ａ ｉ ｇ；ｔ ｍｐｅ ａ ｕ ｅ ｉ ｃ ｅ ｓｎ ｒ ｄｕ ｔｏｎ；ｏ ｅ ａ ｉ ｇ ｙ ｒｓ ｍ ｎｉ ｃ ｎｖ ｒ ｅ ａ ａｙｓ ｏ ｄｎ ｅ ｒ ｔ ｒ —ｎ ｒ ａ ｉ ｇ ｅ ｃ ｉ ｐ ｒ ｔｎ
海川化工论坛_氨合成催化(全面介绍)
欢迎首长和各位代表参加会议预祝培训班完满成功！祝首长和各位代表身体健康，万事如意！大型化肥厂催化剂使用技术联络站中国石化集团南京化学工业有限公司催化剂厂氨合成催化剂da现状和使用3H2+2N2=2NH3中国石化集团南京化学工业有限公司催化剂厂汇报内容1．合成氨肥料和氨合成催化剂的历史2．国内外主要合成氨工艺及其特点3．国外主要氨合成催化剂4．国内氨合成催化剂5．氨合成催化剂的主要特点及比较6．氨合成催化剂使用中的一些问题国内外主要氨合成工艺---传统的Kellogg 工艺-- --- Tops фe 工艺-----大型装置—--布朗流程--- ICI AM Ⅴ工艺-K Kellogg 低能耗工艺---- LCA 工艺----中小型装置---中串低工艺----双甲流程-----由美国Kellogg 公司，是70年代以前典型的合成氨生产工艺流程，它一般以气态烃为原料，经加氢转化、脱硫、一、二段蒸汽转化、高、低温变换、脱碳、甲烷化后进入氨合成回路。
设计进入一段炉的水碳比为3.6，进入合成塔气体压力~15Mpa ，综合能耗为9.6×106千卡/吨NH 3。
合成塔采用四层轴向全冷激式内件。
Tops фe 工艺与传统的Kellogg 工艺流程相似、能耗相近，其合成塔是Tops фe S-100型，为两床层径向冷激式内件。
Tops фe 公司对其传统的流程也进行改进，特别是在合成回路上，其合成塔推出层间换热式的S-200型、串联式的S-250型。
美国布朗流程的特点在于一、二段蒸汽转化采用低水汽比的节能新工艺、工艺空气压缩机采用燃气透平，尾气供一段炉燃烧使用、深冷净化以减少惰性气含量、设置冷箱，以保证合成气氢氮比的稳定，而合成回路采用三个轴向塔串联，塔间均设有废热锅炉、回收合成反应热量，氨净值高达21%以上。
其设计一段炉入口水碳比为2.7，综合能耗6.9×106千卡/吨NH 3左右。
英国ICI 公司的AM Ⅴ流程的特点是把一段炉的负荷部分转移到二段炉、合成回路的弛放气中的氢进行回收，返回合成循环压缩机入口，合成塔采用大直径径向塔内件，低压（8~10.5Mpa ）的合成回路，并选用ICI 74-1型低温低压氨合成催化剂，该工艺设计一段炉的水汽比为2.7~2.75，综合能耗为6.9×106千卡/吨NH 3。
甲烷化催化剂运行情况总结与评估
甲烷化催化剂运行情况总结与评估肖震【摘要】Methanation catalyst ICI11-3 has continuously operated for nearly 16 years . After summary and evaluation of the catalyst operation , it is confirmed to meet long term operation , but it should be prepared to replace part of the catalyst in the next overhaul .% 甲烷化 ICI11-3催化剂已连续运行了近16年，经过对运行情况的总结与评估，认为还能满足目前长周期运行，但应做好下个大修更换部分催化剂的准备。
【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】3页(P43-45)【关键词】甲烷化炉;催化剂;ICI11-3;运行情况;评估【作者】肖震【作者单位】中海石油化学股份有限公司，海南东方 572600【正文语种】中文【中图分类】TQ113.264.3中海石油化学股份有限公司化肥一部合成氨装置是设计能力为年产300kt合成氨的大型装置。
在氨厂中，甲烷化是气体净化的最后步骤，经脱碳系统净化后温度为70℃的工艺气中存在的少量CO2 与CO，在甲烷化催化剂的作用下与氢气反应，转化成易于除去的水与甲烷，使甲烷化出口CO2＋CO≤5.0×10－6，以保护氨合成催化剂。
甲烷化工序的主要设备甲烷化炉06－R001，规格为内径2900×2800T.L，高径比为1，装填有ICI11－3型催化剂19m3，活性成分为Ni，载体主要为铝酸钙等。
本装置中甲烷化催化剂是1996年12月原始开车装填的，截止到2012 年10 月底已运行近16年（累计约126 000h），是本厂三炉未更换的催化剂之一。
延长合成氨催化剂使用寿命的经验总结
延长合成氨催化剂使用寿命的经验总结高桂林;杨斌【摘要】A110 type of synthesis catalyst was continuously used for 12 years from 2001 to 2013 in August inⅡsystem of synthetic ammonia with a capacity of 120 000 t/a in Yankuang Lunan Chemical Fertilizer Plant. Author has introduced the usage situation for synthetic ammonia catalyst;has briefly described the noticed matters to extend service life for synthetic ammonia catalyst;has proposed the operating requirements for ammonia converter. Result indicates that the record for producing 1 004 322 t of synthetic ammonia in single converter, in which catalyst is charged, is created in China in theⅡsys-tem of synthetic ammonia of this plant.%兖矿鲁南化肥厂12万t/a合成氨Ⅱ系统，从2001年至2013年8月，连续12年使用A110型氨合成催化剂。
介绍了合成氨催化剂的使用情况；简述了延长合成氨催化剂使用寿命的注意事项；提出了氨合成塔的操作要求。
结果表明，该厂合成氨Ⅱ系统创造了国内单炉催化剂单炉生产合成氨1004322 t的纪录。
【期刊名称】《化肥设计》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】3页(P41-43)【关键词】氨合成塔;A110型氨合成催化剂;使用寿命;活性;产能【作者】高桂林;杨斌【作者单位】兖矿鲁南化肥厂，山东滕州 277527;兖矿鲁南化肥厂，山东滕州277527【正文语种】中文【中图分类】TQ441.41兖矿鲁南化肥厂甲醇一车间(原甲醇分厂)现有2套合成氨生产装置，1套甲醇装置，主导产品为34万t/a合成氨、20万t/a甲醇。
Amomax_10_10H型氨合成催化剂在伍德合成塔的运行总结
O ct.2010化肥设计Che m ical Fertilizer Design 第48卷第5期2010年10月Am omax-10/10H型氨合成催化剂在伍德合成塔的运行总结肖彬,曹洪刚(河南省煤业化工集团中原大化公司合成氨厂,河南濮阳457000)摘要:河南中原大化公司30万/t合成氨装置伍德三床层径向氨合成塔运行20年来首次更换催化剂。
介绍了Amom ax-10/10H型氨合成催化剂的性能;简述了旧催化剂卸出、新催化剂装填及升温还原的过程;总结了Amom ax-10/10H型催化剂的使用效果和有待完善的问题。
结果表明,采用Amom ax-10/10H型催化剂可缩短还原时间,可不启用开工加热炉,降低了合成气压缩机和冰机功耗。
关键词:合成氨装置;Amom ax-10/10H型催化剂;升温还原;运行效果;总结中图分类号:TQ426文献标识码:B文章编号:1004-8901(2010)05-0040-03OperatingSumm arization for Amm onia Synthesis Cat alyst(A m o m ax-10/10H Type)in Uhde C onverterX IAO B i n,CAO H ong-gang(Amm onia Synthesis P lan t o f M i dd le Ch i na Dahua Co mpany L t d.of H e nan P rovi n ce Coa l Indu stry Ch e m ical-Eng i neeri ng G roup;Puyang H e nan457000Ch i na)Abstract:The catal yst was rep laced i n t he firs t ti m e s i nce the Uhde a mm on i a con verter w i th rad i al fl o w of3b eds,i n the a mm on i a synthesis p lant w it h a capaci ty of300000t/a ofH enan M i dd l e C h i na Daohu a Co m pany Ltd.,has been operated for20years.Author h as i n troduced t h e p ropert y of t h e Am o m ax-10/10H a mm on ia s ynthes i s cat alys t;has briefl y des cri bed the o l d catalyst un l oad i ng,ne w catal yst filli ng and its h eati ng/reduci ng process;h as summ ari zed t he u s age effect of t he catal yst rep l aced and t h e p rob l e m s t o be i m proved.Resu lt ind icates t hat us i ng the Amomax-10/10H a mm on ia s ynthe-s i s catal yst can reduce t h e redu cti on ti m e w i thou t i n iti ati ng the s t art-up h eati ng f u rnace,and can als o d ecrease the po w er consum e for s yn t h eti c gas co m-pressor and t h e a mm on ia co m pressor.K ey w ords:a mm on i a s ynthes i s plan t;Am o m ax-10/10H cat alyst;heati ng and reduci ng;runn i ng effect;summ ari zation中原大化公司化肥装置生产规模为30万t/a 合成氨和52万t/a尿素。
ICI74-1型氨合成催化剂运行总结
ICI74-1型氨合成催化剂运行总结李强【摘要】介绍IC174-1催化剂自开车以来的使用情况,以及目前的运行状况.通过运行15年来催化剂的氨净值、压降、热点温度、合成效率和合成率的变化情况,分析催化剂目前的实际状况,为经济评估提供依据.【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2011(037)002【总页数】5页(P45-49)【关键词】催化剂;使用情况;分析;评估【作者】李强【作者单位】中海石油化学股份有限公司,海南,东方,572600【正文语种】中文【中图分类】TQ113.26+61 概述我公司一期合成氨装置由日本千代田公司成套引进,采用先进的ICI-AMV合成氨生产工艺,全套生产装置采用DCS集散控制系统和PLC逻辑程序控制系统控制,于1994年12月28日动工,1996年10月28日建成并一次投产成功,设计年产合成氨300 kt,大颗粒尿素520 kt。
至2010年一期合成氨装置已累计运行将近15年时间。
目前,合成氨装置有三炉催化剂还从未更换过,合成塔催化剂ICI74-1即是其中一炉。
ICI74-1型氨合成催化剂在一期合成氨装置使用,是我国大化肥继中原化肥厂后采用该型号催化剂的第二个厂,氨合成催化剂截至2010年1月31日,已累计运行时间近100 630 h,生产4294 kt合成氨,每m3催化剂已累计生产35.1 kt合成氨。
1.1 ICI74-1氨合成催化剂简介一期合成氨装置氨合成塔(设备位号08R001)装填的是英国 ICI公司生产的 ICI74-1型催化剂,具有低温活性好、负荷调节余地大、低H2/N2能生产、低压合成、空速小氨净值大、床层阻力小的优点。
催化剂尺寸为1.5～3.0 mm,装填量122.4 t。
第一床层装填74-1预还原型催化剂。
这种催化剂已经被还原成正常的催化剂,厂家在制造时已进行了表面氧化的稳定化处理。
第二、三层采用74-1氧化型催化剂。
成分为以 Fe2O3为主的多促进型磁化铁,形状为不规则颗粒。
应用化学专业生产实习报告心得体会
目 录1 实习目的 (1)2 实习时间 (1)3 实习地点 (1)3.1 实习地点 (1)3.2 实习工厂简介 (1)4 实习内容 (2)4.1安全教育 ........................................................... 2 ..................................................... 错误！未定义书签。
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4.2实习内容 ........................................................... 3 ..................................................... 错误！未定义书签。
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Al10—1型合成氨催化剂的控制和维护总结
Al10—1型合成氨催化剂的控制和维护总结单位姓名完成日期年月日Al10—1型合成氨催化剂的控制和维护总结摘要本论文根据生产实践中的经验，对Al10—1型合成氨催化剂的控制和维护进行了探讨。
论文首先分析了催化剂颗粒，催化剂还原质量以及催化剂中毒对催化剂活性的影响；然后从催化剂温度控制，氢含量控制，热点温度控制，微量处理，有害物质侵入等几个方面对Al10—1型合成氨催化剂维护和保护催化剂进行了阐述；最后，对合成氨催化剂的使用提出了可行的意见。
一 Al10—1型合成氨催化剂的控制笔者结合实际生产经验,对Al10—1型合成氨催化剂的活性控制方法及主要影响因素进行分析。
1.1 催化剂颗粒的影响催化剂活性与其颗粒的大小有关[1]。
颗粒小,比表面积大,催化剂与反应气体接触面大,反应机会多,催化剂活性好。
但如果催化剂颗粒过小,则会造成合成塔内的压力降增大,同时也增加了压缩机运行负荷。
1.2 催化剂还原质量的影响催化剂还原质量的好坏对于催化剂的活性和稳定性起着决定性的影响[2]。
按催化剂还原性质要求,升温速率越小,越有利于提高催化剂的活性,但所需的时间长;而从生产实际来看,升温速率越快,还原时间越短,投产越早,越有利于节约能耗。
所以,为保证催化剂还原后的活性,根据多年来各种催化剂使用情况和还原期的特点,笔者认为在催化剂还原操作过程中应注意以下几点:(1) 催化剂还原初期无化学反应(只出物理水) ,各点温度变化小。
因此,在还原初期应将升温速率控制在15～20℃/h。
还原主期参与还原和氨合成反应的催化剂逐渐增多,反应放出大量的热,使温度变化加快,各点温差加大,因此在还原主期应控制升温速率在1～2℃/h。
这样,既可以减少经济损失,还不影响催化剂的活性和使用寿命。
在还原末期,因各床层热点温度较高,达到500℃以上,故要避免催化剂持续在高温下反应,否则,会影响其活性和寿命。
在还原末期催化剂出水少,所需的时间不宜过长,2～4h 即可。
氨合成专业技术工作总结
氨合成专业技术工作总结1.引言1.1 概述概述：氨合成是一项重要的化工工艺，涉及到高压、高温条件下的反应，对设备和工艺技术要求极高。
本文旨在总结氨合成专业技术工作的经验和教训，为从事相关工作的技术人员提供参考。
文章将重点介绍氨合成的基本原理、工作流程以及常见问题与解决方法，旨在帮助读者更好地理解和掌握氨合成工艺技术。
同时，文章还将对氨合成专业技术工作的发展前景进行展望，探讨未来的发展方向和趋势。
通过本文的学习，读者可以更加全面地了解氨合成工艺，并不断提升自己在该领域的专业技术水平。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以是：文章结构部分将会介绍整篇文章的结构安排，包括引言、正文和结论部分的内容安排和主要论点，以及各部分之间的逻辑关系和连接。
同时说明本篇文章的目的和意义，为读者提供一个整体的概览，使他们在阅读全文时能够更好地把握文章的重点和主题，对整个内容有一个清晰的认识。
1.3 目的本文旨在对氨合成专业技术工作进行总结和归纳，通过对氨合成的基本原理、工作流程以及常见问题与解决方法进行深入分析和讨论，希望能够为从事氨合成工作的技术人员提供指导和帮助。
同时，也旨在对氨合成专业技术工作的发展趋势和展望进行探讨，为相关领域的研究和实践提供一定的参考和借鉴。
通过本文的阐述，期望能够为氨合成技术工作的进一步发展和提高提供一定的价值和启发。
2.正文2.1 氨合成的基本原理氨合成是一种重要的化工工艺，其基本原理是利用催化剂将氮气与氢气在一定条件下反应生成氨。
氨合成反应主要是依靠哈布反应进行，该反应是在高压和适当温度下，利用铁或钼等金属负载的催化剂，将氮气和氢气进行催化合成氨。
在反应过程中，氮气和氢气先经过吸附物质被激活，然后在催化剂表面上发生吸附和解离，最终生成氨气。
在氨合成的过程中，催化剂的选择和设计起着关键作用。
通常采用的铁钛催化剂对氮气和氢气的反应具有较高的选择性和活性。
此外，反应条件如温度、压力、氮氢比等也对氨合成的效率起着重要影响。
第二章合成氨
德国的伍德(Uhde)公司用 AMV 技术于 1985 年在加拿大建成一座大型合成 氨装置。 投产后经考核证明吨氨能耗和产量均能达到设计水平。为了进一步减少 能耗、降低投资，伍德公司在实践经验的基础上对 ICI 公司 AMV 流程作了较大 修改，形成了自己的工艺，称为 Uhde—AMV(Uhde—ICI—AMV)合成氨工艺。 中原大化是国内第一家采用 Uhde—AMV 技术的大型合成氨设备的企业， 中原大 化合成氨主要工艺过程如图 2-1 所示。
2 UHDE—AMV 合成氨工艺
中原大化合成氨、动力锅炉和供水装置
2.1 我国的合成氨工业概述
2.1.1 氨的性质及用途 氨有毒，是一种无色、有刺激性恶臭的气体；分子式为 NH3，熔点为-77.7 ℃，沸点为-33.5℃，饱和蒸气压为 506.62kPa(4.7℃)，临界温度为 132.5℃，临 界压力为 11.40MPa；易燃，引燃温度为 651℃。本品与空气混合能形成爆炸性混 合物，与空气混合爆炸极限为 15. 7％~27.4％(体积分数)，遇明火、高热能引起 燃烧爆炸， 与氟、 氯等接触会发生剧烈的化学反应； 若遇高热， 容器内压力增大， 有开裂和爆炸的危险。本品易溶于水、乙醇、乙醚。本品主要用作生产氮肥(如 尿素、碳酸氢铵、硫酸铵、硝酸铵等)，也用于合成某些有机含氮化学品(如苯胺、 酰胺、氨基酸、氰化物、氰胺树脂、聚丙烯脂纤维、丁脂橡胶等)，除此之外， 还广泛用作制冷剂。 2.1.2 我国合成氨生产的技术现状 合成氨行业既是我国化肥工业的基础，也是传统煤化工的重要组成部分， 我 国合成氨产业规已居世界第一，并且是世界上最大的以煤为原料的合成氨产地。 受能源结构的影响，我国合成氨生产的原料以煤为主，以天然气为辅，2011 年 国内合成氨生产原料中，煤炭约占 76.2%，天然气约占 21.3%，油约占 1.5%， 焦 炉气约占 0.9%。 我国从 70 年代开始建设大型化肥厂，其下游产品除 1 套装置生产硝酸磷肥 之外，均为尿素。除上海吴泾化工厂为国产化装置外，其他均系从国外引进， 荟 萃了当今世界上主要的合成氨工艺技术。 我国中型合成氨装置下游产品主要是尿素和硝酸铵。 我国小型合成氨装置下 游产品主要是碳酸氢铵，部分装置经改造生产尿素。 我国以煤为原料大中型合成氨装置主要采用鲁奇(Lurgi)碎煤气化工工艺， 德 士古(Texaco)水煤浆气化工艺， “油改煤”项目则采用谢尔(壳牌，Shell)粉煤气化 工艺。 我国以渣油为原料的合成氨合成工艺很不均衡， 以渣油为原料的大型合成氨 装置中，主要采用先进的德士古渣油气化工艺，谢尔(Shell)气化工艺。大多数以 渣油为原料的中型合成氨装置采用 60 年代比较流行的通用设计工艺，采用 3.0MPa 部分氧化法加压气化、热钾脱碳、ADA 脱硫、3.2MPa 氨合成技术。 我国以天然气(油田气)、轻油为原料的合成氨装置主要是大型合成氨装置， 目前己建成的大型合成氨装置中，采用了凯洛格(Kellogg )传统工艺、凯洛格— 东洋工程(TEC)工艺、丹麦托普索(Topsoe)工艺、节能型的 AMV 工艺和美国布朗 (Brown)工艺。 2.1.3 先进的合成氨生产技术 以天然气(油田气)为原料，生产合成氨的大型生产装置，自 60 年代投入生 产以来，经四十多年的发展，生产技术有了突飞猛进的发展。目前新建的以天然 气为原料的合成氨装置的综合能耗已降到 29.3GJ/tNH3 以下。 当前世界上具有竞争能力的低能耗合成氨技术有：KBR 公司的技术、ICI 公 司的 AMV 技术、Uhde 公司的技术和托普索公司的技术。各种工艺的主要特点 简述如下。 2.1.3.1 KBR 公司的技术 是原 Kellogg 公司和 Brown 公司合并后推出的新技术，该技术在 Kellogg 公
合成氨催化剂
合成氨催化剂的发展应用）摘要：合成氨催化剂是合成氨工业的核心内容，而合成氨工业是化学工业的支柱，在国民经济的诸多领域都占有举足轻重的地位。
简单介绍了一些典型的合成氨催化剂，以及对以后催化剂的发展前景的展望。
关键词：合成氨催化剂应用展望氨是世界上最大的工业和成化学品之一，而与合成氨产量密切相关的是合成氨催化剂，也就是说因为有了合成氨催化剂的发展才有了合成氨工业现在的发展现状。
最初的合成氨利用水电解和水煤气变换制氢，空气分离获取氮气，再由氮气和氢气合成氨，制氢的过程是非常昂贵的，随着天然气或石脑油水蒸气转化制氢催化剂的的开发，使制氢个过程更为廉价。
以及后续的Fe3O4基传统熔铁催化剂、F1-X O基熔铁催化剂、钌基合成氨催化剂等，对合成氨工业的发展都起着关键性的用。
1、Fe3O4基传统熔铁催化剂1913年，Harber和Mittasch A等成功开发了铁基合成氨催化剂[1]之后，人们对此进行了极其广泛和深入地研究，并且这些研究在一定程度上推动了多相催化科学和表面科学的发展。
早在合成氨催化剂研究的初期，研究人员就发现用天然铁矿还原得到的催化剂效率远优于其它铁化合物。
随后根据Almquist等人所确定的纯铁催化剂的活性与还原前氧化度之间的关系，人们通过大量实验发现了经典的火山形活性曲线，沿袭这一结论，得出了铁比值与熔铁基合成氨催化剂的性能有着密切的关系。
但是在八十年代中期，浙江工业大学的刘化章教授在系统研究了合成氨催化剂活性随母体相成双峰形曲线分布而不是传统的火山形分布[2]，成为合成氨催化剂历史上的一次重大突破。
通常认为以Fe3O4为母体的催化剂具有的活性最高，并且到目前为止，世界上所有工业氨合成铁催化剂，无一例外，其主要化学组成都是Fe3O4[3]。
磁铁矿中所添加的促进剂的量虽然不多，但是对于提高催化剂的活性具有重要意义。
目前得到应用的促进剂的研究包含三类：碱金属、氧化钴、稀土金属。
其中，铁基合成氨催化剂添加稀土金属后，如CeO ，富集于催化剂表面，不仅大大提高了催化剂的活性，而且也能在很大程度上提高催化剂的寿命。
氨合成催化剂(二)
氨合成催化剂（二）2003年2月28日Nitrogen & Methanol1985年以后在这最后的时期内，合成氨方面的技术继续向前发展，经过一些改进之后也建起了规模更大的工厂。
每吨氨生产的能量消耗也已降到了28GJ。
然而，在原来的发展方向上也出现了明显的偏离。
一种铁钴催化剂经过ICI公司的AMV工艺中测试后引入了本公司的LCA流程，LCA工艺中合成内件的操作压力为80巴。
在1992年，第一个无铁的氨合成催化剂由Kellogg公司应用在它的KAAP（Kellogg 高级氨合成工艺）工艺中。
这种钌催化剂以一种石墨化的碳作为载体，据说它的活性是传统的、熔铁催化剂的10-20倍。
在反应中，这种催化剂具有不同的动力学特征，内件可在低于化学计量的H/N比及约90巴压力下操作。
合成催化剂发展有好几篇综述都详细地描述了氨合成催化剂的近况。
从这些综述可看出，尽管研究者们进行了广泛的努力，但自从Haber和Mittasch的研究之后，几乎没有高活性的催化剂被发现，因此熔铁催化剂仍是目前唯一在合成氨工业上得到广泛应用的催化剂。
它具有高内在活性即每个活性点位上的高活性、长使用寿命、和高密度，除了这些优点之外，它最公认的优点是价格便宜。
尽管熔铁催化剂有很多优点，但人们一直在努力开发新型的催化剂，并对无铁类催化剂产生了浓厚的兴趣。
七、八十年代开始，日本研究者积极地寻求开发钌基催化剂。
继在ICI AMV和LCA工艺中推出铁-钴系催化剂后，最近，在KAAP工艺中采用的以碳为载体的钌催化剂已推动了氨合成催化剂的发展。
完全不含铁、不含钌的催化剂，如Cs/Co3Mo3N催化剂，它的活性介于熔铁类和钌系催化剂之间，比钌系催化剂活性低。
图1（略）针对5%的Cs/Co3Mo3N 催化剂、KM1R（托普索的熔铁催化剂）、以碳为载体的含钡6%、含钌6.7%的催化剂在H2、N2比各为3：1和1：1的工艺条件下作了对比。
从图中可看出，Cs/Co3Mo3N的动力学特征介于熔铁和钌基催化剂之间，但它在600℃空气中焚烧时可再生成氧化性的粒子。
合成氨催化技术与工艺进展
合成氨催化技术与工艺进展摘要：氨是一种具有重要意义的化工原料，被广泛应用于生产化肥、硝酸、铵盐、纯碱等。
作为化工产业的支柱之一，合成氨工业在国民经济中扮演着重要角色。
然而，传统的合成氨生产工艺存在着吨位大、能耗高、能效低等问题。
通过改进氨合成工艺和催化剂的研发，将会大幅降低能耗，提高经济效益。
为了增加氨的产量，合成氨工业一直追求开发新型低温高活性催化剂，以降低反应温度并提高氨的平衡和单向转化率。
在这一领域中，研究者们不断改进合成氨技术，发明了钌基催化剂、建立了铁基催化剂，并引入了三元氮化催化剂。
这些创新无疑对于合成氨工业的发展产生了巨大的影响。
关键词：合成氨；催化技术；工艺进展引言在我国农业发展的过程中，农产品的产量决定了农民的收入、社会大众的粮食基础以及对社会主义现代化市场经济水平的调控。
而想要推进农产品的产量大幅提升就一定要重视对于化肥原料的使用，传统的做法是借助人、牲畜以及其他动物的粪便来施肥，这是因为这些物质中含有大量的氨，但是其总量却是有限的。
因此，在工业技术革命的进程中，人们开始将注意力转向合成氨作为最佳替代品。
目前，重点任务是研究合成氨催化技术的改进和优化，提高相应工艺的发展水平，以此为农业生产能耗的降低和生产效率的提高奠定基础。
一、合成氨催化技术为了提高催化剂的活性，合成氨工业需要在低压和低温条件下进行。
目前，工业催化剂在高温环境下拥有超过90%的催化效率，比如在475℃、15MPa的条件下使用A301催化剂可以实现接近100%的催化效率。
合成氨工业单程转化率约为15%—25%，气体循环追加动力消耗。
若希望提高单程转化率并增加催化剂活性，需降低反应温度。
英国BP公司研发出钌催化剂，我国开发了FeO基催化剂系统，使合成氨催化剂进入了新的发展阶段。
1.钌催化剂将钌作活性成分，活性炭为载体，金属钾、钡为促进剂的催化操作，可提高氨合成综合效率，常压下69kj/mol为其活化能。
为保障钌这种稀贵金属充分利用，需在高分散载体上予以制备，其中浸渍法最常应用。
氨合成催化剂操作手册
氨合成催化剂操作手册中石化集团南京化学工业有限公司催化剂厂二〇〇二年感谢选用中石化集团南京化学工业有限公司催化剂厂红三角牌催化剂！南化催化剂厂愿与广大红三角牌催化剂用户携手共进，共创美好未来！目录1、引言2、物化性能及工业使用条件3、催化剂的使用3.1选型3.2装填3.3还原3.4 轻负荷期3.5停车3.6维护保养4、催化剂的微机管理1、引言中国石化集团南京化学工业有限公司催化剂厂是我国最早生产催化剂的企业，也是催化剂行业第一家通过质量体系认证（ISO9002）的专业生产厂。
目前能够生产40多个品种、90多个型号的化肥、石油化工、有机化工催化剂。
氨合成催化剂是传统的优势产品，广泛用于国内大、中、小型各类高低压或等压制氨装置，并出口多个国家和地区。
合成氨工业的最终目标是氢、氮化合生成氨。
氨的合成则是通过催化过程来实现的。
氨合成催化剂的合理正确使用是用户效益体的关键所在。
氨合成催化剂的使用，包括从催化剂的选型开始，到催化剂的装填、活化、正常操作、维护保养以及状态预测等一系列过程。
催化剂的性能只有通过工业化应用才能得以体现。
催化剂使用水平的高低影响着催化剂性能的发挥。
为了您更好的使用好催化剂，在使用氨合成催化剂前，敬请阅读本手册2、催化剂的特性南化催化剂厂现有A110-1、Ac(A201)、A202、ZA-5、NC(ICI)74-1等多个型号的氨合成催化剂及其预还原产品。
2.1物化性能2.2化学组成2.3活性指标及执行标准2.4工业使用条件3、催化剂的使用3.1选型确定了合成氨的生产工艺和合成塔内件型式以后，如何选用合适的催化剂是首要的。
催化剂选用得当，不仅其性能可以在使用条件下得以充分发挥，满足设计要求，且可以突出和证实该合成氨工艺和合成塔结构的特点。
催化剂的选用一般包括催化剂型号的确定和粒度的选择。
3.1.1型号的确定合成氨生产工艺不同，特别是合成塔内件存在差异，必然要求与之相适应、相匹配的催化剂。
新型氨合成塔内件的应用与研究总结报告
新型氨合成塔内件的应用与研究总结报告摘要：本报告旨在总结新型氨合成塔内件的应用与研究成果。
首先介绍了氨合成的背景和重要性，随后详细探讨了新型氨合成塔内件的分类和特点。
接着，报告列举了新型内件在氨合成工业中的应用，并分析了其优势和挑战。
最后，我们总结了目前的研究进展，提出了未来研究的方向和重点。
一、引言氨是一种重要的化工原料，广泛应用于农业、制药、化肥等领域。
氨的合成过程通常是在氨合成塔内进行，而塔内件的性能直接影响着合成效率和产品质量。
二、新型氨合成塔内件的分类和特点根据材料和结构，新型氨合成塔内件可以分为物理吸收型和化学吸收型两类。
物理吸收型主要包括填料、芯棒和罩板；化学吸收型主要包括催化剂。
新型内件相对于传统内件的特点在于其具有更高的表面积和催化活性，能够提高氨合成反应的效率和选择性。
此外，新型内件还具有更好的耐高温、耐腐蚀性能，减少了反应过程中的能量损耗和环境污染。
三、新型氨合成塔内件的应用1.填料类内件填料类内件是氨合成塔中最常见的一类内件。
新型填料类内件如金属泡沫填料、聚酰胺填料等具有更大的表面积和更好的传质性能，能够有效提高氨合成反应的效率和产量。
2.催化剂类内件催化剂类内件在氨合成过程中起到了至关重要的作用。
新型催化剂如贵金属催化剂、金属氧化物催化剂等具有更高的活性和选择性，能够加速氨的生成反应，降低反应温度和压力，提高合成氨的纯度和产量。
四、新型氨合成塔内件的优势和挑战新型氨合成塔内件相对于传统内件具有更高的表面积和活性，能够提高合成效率和产量。
同时，新型内件还具有更好的耐高温、耐腐蚀性能，延长了设备使用寿命。
然而，新型内件的制备成本较高，其稳定性和可操作性还需要进一步改进和研究。
五、目前的研究进展目前，关于新型氨合成塔内件的研究主要集中在材料改性和结构优化上。
通过改善材料的微观结构和表面性质，提高内件的催化活性和选择性。
另外，结构优化也是研究的关键点，通过改变内部构造和流动分布，提高气液传质效果。
A110-1型氨合成催化剂应用总结
Ｋｅ ｗｏ ｄ ａ ｙ ｒｓ ｍｍｏ ｉ ｃ ｔｌ ｓ ｓ ｍ— ｐ ｎａ ａａｙ ｔ ｕ ｕ
合 成氨 催 化 荆 总 结
荆层温度和适 宜的氢 氮比、 防止催化 剂毒物侵入 等措施 ， 以延 长催化 剂的使 用寿命 。
Ｓ ｍ － ｆＵｓ ｆＴｙ ｅ Ａ １ ０－ ｕ － ｏ ｅ ｏ ｐ － Ａｍ ｍ ｏ ｉ ｙ ｈｅ ｉ ｔ ｌｓ Ｕｐ １ １ ｎ ａ Ｓ ｎｔ ｓｓＣａ ａｙ ｔ
注 ： 装 填 催 化 剂 均 经 强 化磨 角 。 所
连续运 行最 高纪 录 。实 际 生产 运 行 情 况 表 明 ， 所 使 用 的 Ａ１０１型氨 合成 催化 剂具 有易还 原 、 — １ 活性 高 和低 温活性 好等 特点 。
耐 火 瓷 球 ～１０ Ｌ 催 化 剂 装 填 前 先 将 ３支 ２ ；
４ ｍ × ｍ 热 电偶 套管 插入 管 内 ， 用 布将 ５ｍ ３ｍ 并
口扎 紧 ； 填催化 剂 时 ， 吊斗将 催化 剂均 匀散人 装 用
１ 催化剂装填
催化 剂经 过筛 后 ， 严格 按 催 化 剂装 填 方 案 进 行装 填 ， 填情 况见 表 １ 装 。 装 填要 点 ： １ ， ３ 分布器 抽 出 ， 将 ２ ， 用木 塞 把 热 电偶 套管及 中心管 管 口堵 塞 ， 以免落 人催化 剂 ；
塔为 １２０ｍ ０ ｍ三 轴 一 径 塔 ， 填 Ａ１０１型 氨 装 １—
合 成催化 剂 ３ 。本 炉 氨 合 成催 化 剂 从 ２ ０ ６ｔ ０ ６年
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型催化 剂 ，具 有 低 温 活性 好 、负荷 调 节 余 地 大 、
低 Ｈ： Ｎ： ／ 能生 产 、低压 合成 、空 速小 氨净 值 大 、
床 层 阻 力 小 的 优 点 。 催 化 剂 尺 寸 为 １ ５～ ．
３ ０ｍｍ，装填 量 １ ２ ４ 。第 一 床层 装填 ７ — ． ２ ． ｔ ４１预 还 原型催 化 剂 。这种催 化 剂 已经被还 原 成正 常的
第 ３ ７卷 第 ２期 ２１ 年 ４ 月 ０１
化 工 设 计 通 讯
Ｃｈｅ ｉａ ｍ ｃ ｌＥｎｇ ｎｅ ｒｎｇ Ｄｅ ｉ ｎ Ｃｏｍ ｍ ｕｎ ｃ ｔｏ ｉ ｅ ｉ ｓｇ ｉ ａ ｉｎｓ 。４ ‘ ５
Ｉ Ｉ １型 氨 合 成 催 化 剂 运 行 总 结 Ｃ ７— ４
李 强
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催化 剂的第 二 个 厂 ，氨 合成 催 化剂 截 至 ２ １ ０ ０年
１月 ３ 日 ， 已 累 计 运 行 时 问 近 １ ０６ ０ｈ， 生 产 １ ０ ３
４ ９ ｋ合 成 氨 ，每 ｍ。 化 剂 已 累 计 生 产 ３ ． ｔ ４ｔ ２ 催 ５１ ｋ 合 成氨 。
ｃ ｔ ｌ ｔ ｔ ｏ ｉ ｅ ｔ ｓｓ ｆ ｃ ｎ ａ ａｙｓ ｏ ｐｒ ｖ ｄ ｈｅ ｂａ ｉ ｏｒｅ ｏ ｏｍ ｉ ｖａ ｕ ｔｏｎ． ｃｅ ｌ ａ ｉ
Ｋ ｅ ｒ ： ａ ａ ｙｓ ； ａ ｅ； ｎ ｌ ｅ； ｖ ｌ ａ ｉ ｎ ｙ ｗｏ ｄｓ ｃ ｔ ｌ ｔ ｕｓ ｇ ａ ａ ｙｚ ｅ ａ ｕ ｔｏ
（ 中海 石 油 化 学 股 份 有 限公 司 ，海 南 东 方 ５ ２０ ） ７ ６ ０
摘 要 ：介 绍 Ｉ ７ — ＣＩ４ １催 化 剂 自开 车 以 来 的 使 用 情 况 ，以 及 目前 的 运 行 状 况 。通 过 运 行 １ ５年 来 催 化 剂
的 氨 净 值 、压 降 、热 点 温 度 、合 成 效 率 和 合 成 率 的 变 化 情 况 ，分 析 催 化 剂 目前 的 实 际 状 况 ， 为 经 济 评 估 提 供依据。 关 键 词 ：催 化 剂 ；使 用 情 况 ；分 析 ；评 估 中图 分 类 号 ：Ｔ １ ． ６ Ｑ１ ３ ２ ６ 文 献 标 志 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ： １ ０ —４ ０ ２ １ ） ２０ ４ — ４ ０ ３６ ９ （ ０ １ ０ ０ ５０
１ 概 述
我 公 司一期合 成 氨装置 由 日本千 代 田公 司成 套引进 ， 用先 进 的 Ｉ Ｉ 采 Ｃ— ＡＭＶ合 成 氨生产 工 艺 ，
全 套 生 产 装 置 采 用 ＤＣ Ｓ集 散 控 制 系 统 和 Ｐ 逻 Ｉ Ｃ 辑 程序控 制 系统 控 制 ，于 １９ 年 ｌ ９， ４ ． ２月 ２ 日 动 ８ 工 ，１９ ９ ６年 １ Ｏ月 ２ 日 建 成 并 一 次 投 产 成 功 ， ８
第一 床层
２ ．４ ２ ４ ｍ。
Ｉ Ｉ４１型氨 合 成催 化 剂 在 一期 合 成 氨 装 置 Ｃ７—
使 用 ，是 我 国 大 化 肥 继 中 原 化 肥 厂 后 采 用 该 型 号
第 二 床 层 ４ ． ｌ ０ １ ｍ。 第 三 床 层 ５ ． １ ９ ５ ｍ。 Ｉ １４１型 氨 合 成 催 化 剂 是 英 国 Ｉ Ｉ 司 研 Ｃ ７— Ｃ 公 制 开 发 的 ，组 成 为 Ｆ 。 Ａ１ 、Ｃ （、Ｋ （、 ｅＯ 、 ２ Ｏ。 ａ） ）
催 化 剂 ，厂 家 在 制 造 时 已进 行 了 表 面 氧 化 的 稳 定 化 处理 。第 二 、三 层 采 用 ７— ４ １氧 化 型 催 化 剂 。 成分为 以 Ｆ： ｅＯ。为 主 的 多 促 进 型 磁 化 铁 ，形 状
设 计年产 合成 氨 ３ ０ ｔ ０ ，大颗 粒 尿 素 ５ ０ｋ 。至 ｋ ２ ｔ
２１ ０ ０年 一 期 合 成 氨 装 置 已 累 计 运 行 将 近 １ ５年 时
为 不规 则颗 粒 。每 个 床层 装 填 Ｉ Ｉ４ｌ型催 化 剂 Ｃ ７一
量 如下 ：
间 。 目前 ，合 成氨 装置 有三 炉催化 剂 还从 未更换
过 ，合 成 塔 催 化 剂 Ｉ Ｉ４ｌ即 是 其 中一 炉 。 Ｃ ７一