低温甲烷化催化剂的工业应用
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主反 应 ： Ｏ ＋３ — ｝ Ｈ４＋Ｈ２ ＋２ ６ ｋ／ Ｃ Ｈ２ Ｃ ０ ０ Ｊ
ｏ ｌ ｔｏ
前 脱氢 顺 序分 离 流 程 ， 气 处 理 系 统 采 用 高 温 甲 氢
烷 化催 化 剂 （ Ｃ一１ ） 反 应 温 度 ２ ８～３ ４℃ ， ３ ， ８ １ 自 １９ ９ ６年 ６月开车 以来 一 直使 用 了近 １ ２年 。乙烯装 置 于 ２０ ００年改 扩 至 １０ ｋ ａ 年操 作 时 间 为 ８０ ０ ８ ｔ ， ／ ０ 小时， 为保证氢 气产量 和品质 ， 又并联 了 ｌ台反应 器
ｋ ａ 和加氢 装 置 的扩 能 改 造 ， 气 用 量 不 断增 加 ｔ ） ／ 氢
（８ ｇｈ ， ２０ｋ／ ） 已达 到原 设计 空速 的上 限 ， 波动 能 抗 力较 差 。如果 投用 ２台高温 床 层 不但 增 加 工作 量
不利 于操 作 ， 时也增 加 了能耗 。 同 甲烷 化过 程 主要包 含 以下 ３种 形式 ：
收 稿 日期 ：０ ０～０ ２１ ４—０ 。 ７ 作 者 简 介 ： 先 壮 （ ９ ３一） 男 ，９２年 毕 业 于 中 原 石 油 学 刘 １７ ， １９
１ 一。随着乙烯装置近几年的负荷提高 （ Ｏ 已达 ２５ １
校， 现从事乙烯 装置工艺技 术管理 工作。
乙 烯 工 业
第２ ２卷
１ ０～１ ５℃ ， 氢气 中的水 分冷凝 ， 入氢 气 干燥 器 使 进
分离 罐 分 离 出 水 进 入 急 冷 塔 。 一 部 分 氢 气 进 入
烷分离罐 中产生的粗氢气 （ 含氢 ９ ％ ） ５ 进行处理 ， 为用户提供合格氢气。从冷箱系统 出来的富氢气
体中， 含有 一定 量 的 Ｃ ０ ２ Ｏ（ ． ％左 右 ） 能使 Ｃ 、 ， ， Ｃ
关 键 词 ：甲烷 化 反 应 ；低 温 催 化 剂 ； 行 ；性 能 运
中 国石 化 中原 石 油 化 工 有 限责 任 公 司 （ 以下 简 称 中原石 化 ） 乙烯 装 置 原 设 计 乙烯 生 产 能 力 ： 勾 ’ １０ｋ／ ， ４ ｔａ 以新 鲜 轻烃 和 石 脑 油 为 裂 解 原 ຫໍສະໝຸດ Baidu ， 用 采
摘
要 ：中原 石 化 于 ２０ ０ ８年 ５月 开始 对 北 京化 工研 究 院 的 低 温 甲烷 化 反 应 催 化 剂进 行 － ２ 应 用 ， Ｔ， ．ｋ － － 对
高低温 两种 催化 弃 在开 车时 间、 】 蒸汽 用量、 宽空速 范围适应性 、 操作稳 定性及安 全性等 方面进行 了比较 ， 并提 出了操作过程 中应注意的一些事项 。
元化 ， 裂解 气 中偶 有 Ｃ Ｏ含 量 高 的 问题 ， 易导 致 甲 烷 化反 应器 飞温 。２ ０ ０ ８年 ５月 中原 石化 与 北京 化
副 反应 ： ２ ＋Ｈ２ Ｃ Ｈ４ 温 时 乙烯 裂解 生成 碳 ） １２ 甲烷化 流程 ．
ＣＨ ２ ６＋１６ ｋ／ ｌ 高 ３ Ｊｍｏ（
从 ２号氢 气／ 甲烷 分离 罐分 离 出纯 度 （ 尔分 摩 数 ） ９ ％ 的 氢气 ， 过 冷 箱 回 收冷 量 后 达 到 ３ 约 ５ 经 ０
工研究 院合作 ， 将备用床层更换 为新型低温催 化
剂 ， 进 行 了低 温 甲烷 化催 化剂 的工 业应 用 。 并
℃， 先在 甲烷 化进 出 口换热 器 （ Ａ ０Ａ Ｂ） Ｅ ３２ ／ 中利用
２ １ 低温催 化剂 特性 ．
压紧格板 惰性瓷球 咖１ ５ 不 锈 钢 丝 网
催 化 剂
和裂解 汽 油 加 氢 催 化 剂 中 毒 失 去 活 性 。 因此 ， 必
Ｄ Ｇ一 段 反 应 器 ， 余 的 氢 气 进 入 氢 气 干 燥 器 Ｐ 剩
须将 Ｃ Ｏ脱 除后 ， 才能 用 作 Ｃ 以及 ｃ 加 氢 的 氢气
源 。甲烷 化 后 要 求 氢 气 中 的 Ｃ 含 量 小 于 １Ｘ Ｏ
耋 剥 ｉ 刖
乙烯工业Ｅ１２３ Ｙ～ Ｅ Ｙ２０ＤＳ ６ Ｔ Ｌ０ＩＵＲ７ ０ Ｈ Ｎ ，（ ＥＮ Ｔ ２ ）５
低 温 甲 烷 化 催 化 剂 的 工 业 应 用
刘 先 壮 ，于 泳
（ 国石 化 中原石 油 化工 有 限责任 公 司 ， 南 濮 阳 ，５００ 中 河 ４ ７０ ）
反应 器 出 料 进 行 预 热 ， 后 进 入 进 料 加 热 器 然
（Ａ ０ ） Ｅ ３ １ 中用高 压 蒸 汽加 热 到 人 口温度 。入 口温
１ 中原 乙烯 甲烷化 概 况 １ １ 甲烷化 反应 ． 中原 石化原 ２台 甲烷 化 反 应 器均 为 镍 基 高温
度通 过分 程控 制调 节 高压蒸 汽 加 热 阀 （ Ｖ ０ ＡＮ Ｔ ３１ ）
（ Ｆ０ Ａ Ｂ） 除游离水 ， ｃ／ ， 氢反应 器 、 Ｆ３１／ 脱 供 ｃ加 氢
气储 罐 和 Ｐ 、Ｅ装 置使 用 。 ＰＰ
未 进行 改动 ， 依然 使用 高压 蒸 汽 作 为入 口加 热 源 。 甲烷化反 应器 及装 填示 意见 图 １ 。
２ 低 温 甲烷化 催化剂 的特性及 装填
和旁 路 冷氢气 量 控制 阀 （ Ｖ ０ Ｂ 来 实 现 。反 应 Ｔ ３ Ｉ Ｎ）
器流 出物 先 用 来 在 进 出 口换 热 器 中加 热 进 料 氢
床层 ， 开 一备 。作 用 是 将深 冷 系 统 中 ２号 氢／ 一 甲
气， 之后 在 出料冷 却 器 （ Ａ ０ ） Ｅ ３３ 中用 冷 却 水冷 却 ， 并在 出料急冷 器 （ Ａ ０ ） Ｅ ３ ４ 中再 用 丙烯 冷 剂 冷却 到
Ｃ Ｏ２＋４ — — ＣＨ４＋２ Ｏ ＋ １ ５ ｋ ／ ｌ Ｈ２ — Ｈ２ ６ Ｊ ｍｏ
内装 ｃ一 ３的高温催化剂床层（ １ 一直处于氮封备用
状态 ） 。近几年 通过 优 化 操 作 条件 ， 置 负荷 提 高 装 到 ２５ｋ／ ， １ ｔａ 由于受 市场 变 化 影 响 ， 解 原 料 也 多 裂
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前 脱氢 顺 序分 离 流 程 ， 气 处 理 系 统 采 用 高 温 甲 氢
烷 化催 化 剂 （ Ｃ一１ ） 反 应 温 度 ２ ８～３ ４℃ ， ３ ， ８ １ 自 １９ ９ ６年 ６月开车 以来 一 直使 用 了近 １ ２年 。乙烯装 置 于 ２０ ００年改 扩 至 １０ ｋ ａ 年操 作 时 间 为 ８０ ０ ８ ｔ ， ／ ０ 小时， 为保证氢 气产量 和品质 ， 又并联 了 ｌ台反应 器
ｋ ａ 和加氢 装 置 的扩 能 改 造 ， 气 用 量 不 断增 加 ｔ ） ／ 氢
（８ ｇｈ ， ２０ｋ／ ） 已达 到原 设计 空速 的上 限 ， 波动 能 抗 力较 差 。如果 投用 ２台高温 床 层 不但 增 加 工作 量
不利 于操 作 ， 时也增 加 了能耗 。 同 甲烷 化过 程 主要包 含 以下 ３种 形式 ：
收 稿 日期 ：０ ０～０ ２１ ４—０ 。 ７ 作 者 简 介 ： 先 壮 （ ９ ３一） 男 ，９２年 毕 业 于 中 原 石 油 学 刘 １７ ， １９
１ 一。随着乙烯装置近几年的负荷提高 （ Ｏ 已达 ２５ １
校， 现从事乙烯 装置工艺技 术管理 工作。
乙 烯 工 业
第２ ２卷
１ ０～１ ５℃ ， 氢气 中的水 分冷凝 ， 入氢 气 干燥 器 使 进
分离 罐 分 离 出 水 进 入 急 冷 塔 。 一 部 分 氢 气 进 入
烷分离罐 中产生的粗氢气 （ 含氢 ９ ％ ） ５ 进行处理 ， 为用户提供合格氢气。从冷箱系统 出来的富氢气
体中， 含有 一定 量 的 Ｃ ０ ２ Ｏ（ ． ％左 右 ） 能使 Ｃ 、 ， ， Ｃ
关 键 词 ：甲烷 化 反 应 ；低 温 催 化 剂 ； 行 ；性 能 运
中 国石 化 中原 石 油 化 工 有 限责 任 公 司 （ 以下 简 称 中原石 化 ） 乙烯 装 置 原 设 计 乙烯 生 产 能 力 ： 勾 ’ １０ｋ／ ， ４ ｔａ 以新 鲜 轻烃 和 石 脑 油 为 裂 解 原 ຫໍສະໝຸດ Baidu ， 用 采
摘
要 ：中原 石 化 于 ２０ ０ ８年 ５月 开始 对 北 京化 工研 究 院 的 低 温 甲烷 化 反 应 催 化 剂进 行 － ２ 应 用 ， Ｔ， ．ｋ － － 对
高低温 两种 催化 弃 在开 车时 间、 】 蒸汽 用量、 宽空速 范围适应性 、 操作稳 定性及安 全性等 方面进行 了比较 ， 并提 出了操作过程 中应注意的一些事项 。
元化 ， 裂解 气 中偶 有 Ｃ Ｏ含 量 高 的 问题 ， 易导 致 甲 烷 化反 应器 飞温 。２ ０ ０ ８年 ５月 中原 石化 与 北京 化
副 反应 ： ２ ＋Ｈ２ Ｃ Ｈ４ 温 时 乙烯 裂解 生成 碳 ） １２ 甲烷化 流程 ．
ＣＨ ２ ６＋１６ ｋ／ ｌ 高 ３ Ｊｍｏ（
从 ２号氢 气／ 甲烷 分离 罐分 离 出纯 度 （ 尔分 摩 数 ） ９ ％ 的 氢气 ， 过 冷 箱 回 收冷 量 后 达 到 ３ 约 ５ 经 ０
工研究 院合作 ， 将备用床层更换 为新型低温催 化
剂 ， 进 行 了低 温 甲烷 化催 化剂 的工 业应 用 。 并
℃， 先在 甲烷 化进 出 口换热 器 （ Ａ ０Ａ Ｂ） Ｅ ３２ ／ 中利用
２ １ 低温催 化剂 特性 ．
压紧格板 惰性瓷球 咖１ ５ 不 锈 钢 丝 网
催 化 剂
和裂解 汽 油 加 氢 催 化 剂 中 毒 失 去 活 性 。 因此 ， 必
Ｄ Ｇ一 段 反 应 器 ， 余 的 氢 气 进 入 氢 气 干 燥 器 Ｐ 剩
须将 Ｃ Ｏ脱 除后 ， 才能 用 作 Ｃ 以及 ｃ 加 氢 的 氢气
源 。甲烷 化 后 要 求 氢 气 中 的 Ｃ 含 量 小 于 １Ｘ Ｏ
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乙烯工业Ｅ１２３ Ｙ～ Ｅ Ｙ２０ＤＳ ６ Ｔ Ｌ０ＩＵＲ７ ０ Ｈ Ｎ ，（ ＥＮ Ｔ ２ ）５
低 温 甲 烷 化 催 化 剂 的 工 业 应 用
刘 先 壮 ，于 泳
（ 国石 化 中原石 油 化工 有 限责任 公 司 ， 南 濮 阳 ，５００ 中 河 ４ ７０ ）
反应 器 出 料 进 行 预 热 ， 后 进 入 进 料 加 热 器 然
（Ａ ０ ） Ｅ ３ １ 中用高 压 蒸 汽加 热 到 人 口温度 。入 口温
１ 中原 乙烯 甲烷化 概 况 １ １ 甲烷化 反应 ． 中原 石化原 ２台 甲烷 化 反 应 器均 为 镍 基 高温
度通 过分 程控 制调 节 高压蒸 汽 加 热 阀 （ Ｖ ０ ＡＮ Ｔ ３１ ）
（ Ｆ０ Ａ Ｂ） 除游离水 ， ｃ／ ， 氢反应 器 、 Ｆ３１／ 脱 供 ｃ加 氢
气储 罐 和 Ｐ 、Ｅ装 置使 用 。 ＰＰ
未 进行 改动 ， 依然 使用 高压 蒸 汽 作 为入 口加 热 源 。 甲烷化反 应器 及装 填示 意见 图 １ 。
２ 低 温 甲烷化 催化剂 的特性及 装填
和旁 路 冷氢气 量 控制 阀 （ Ｖ ０ Ｂ 来 实 现 。反 应 Ｔ ３ Ｉ Ｎ）
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床层 ， 开 一备 。作 用 是 将深 冷 系 统 中 ２号 氢／ 一 甲
气， 之后 在 出料冷 却 器 （ Ａ ０ ） Ｅ ３３ 中用 冷 却 水冷 却 ， 并在 出料急冷 器 （ Ａ ０ ） Ｅ ３ ４ 中再 用 丙烯 冷 剂 冷却 到
Ｃ Ｏ２＋４ — — ＣＨ４＋２ Ｏ ＋ １ ５ ｋ ／ ｌ Ｈ２ — Ｈ２ ６ Ｊ ｍｏ
内装 ｃ一 ３的高温催化剂床层（ １ 一直处于氮封备用
状态 ） 。近几年 通过 优 化 操 作 条件 ， 置 负荷 提 高 装 到 ２５ｋ／ ， １ ｔａ 由于受 市场 变 化 影 响 ， 解 原 料 也 多 裂