XNC98型合成甲醇催化劑使用說(shuō)明書(shū)

1、xnc-98型合成甲醇催化劑使用說(shuō)明書(shū)西南化工研究設(shè)計(jì)院四川天一科技股份有限公司二年六月目 次一催化劑的主要物化特性1二催化劑的使用條件2三催化劑裝填2四催化劑的升溫、還原3五操作注意事項(xiàng)5六停車(chē)6七卸催化劑7xnc-98型合成甲醇催化劑使用說(shuō)明xnc-98型催化劑是我院最新研制和開(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品。它是一種高活性、高選擇性的新型催化劑。用于低溫低壓下由碳氧化物與氫合成甲醇?？蛇m用于各種類(lèi)型的甲醇合成反應(yīng)器。具有低溫活性高、熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。常用的操作溫度為200290，操作壓力5.010.0mpa。本催化劑可廣泛適用于各種原料生產(chǎn)的合成氣，特別適用于co2含量較高的合成氣。一 催化劑的主要物化特性

2、1 催化劑主要物理性質(zhì)外觀(guān)：有黑色金屬光澤的圓柱體外形尺寸（直徑高），mm：5(4.55)堆密度，kg/l：1.31.5徑向抗壓碎強(qiáng)度，n/cm：2002 催化劑化學(xué)組成催化劑主要化學(xué)組成列于下表：組 分cuoznoal2o3含量，10-2（m/m）522083 催化劑的活性按本催化劑質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在下述活性檢驗(yàn)條件下：催化劑裝量：4ml粒度：20目40目反應(yīng)壓力：5.000.05mpa空速：10000300h-1反應(yīng)溫度：2301、2501氣體組成：co 1210-21510-2，co2 310-2810-2 惰性氣體 710-21010-2，其余為h2。催化劑活性為： 230時(shí)，催化劑

3、的時(shí)空收率1.20kg/lh； 250時(shí)，催化劑的時(shí)空收率1.55kg/lh。4 催化劑的使用壽命在正常條件下運(yùn)轉(zhuǎn)壽命為2年以上。二 催化劑的使用條件xnc-98型催化劑在下列條件范圍內(nèi)使用反應(yīng)壓力：4.010.0mpa反應(yīng)溫度：還原好的催化劑在190就具有較好的活性，一般使用溫度是200290?？账伲?00020000nm3/m3h進(jìn)塔氣組成：co 310-22010-2 co2 210-21610-2 n2+ar+ch4 510-22510-2 其余 h2硫、氯、鐵或鎳的羰基化物、不飽和烴和油類(lèi)等都能使催化劑中毒。要求入塔氣中總硫含量0.110-6，氯應(yīng)凈化到比硫含量更低，油類(lèi)等雜質(zhì)也應(yīng)盡

4、量脫除。三 催化劑裝填1 催化劑在運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)被磨損、破碎。在裝填前應(yīng)進(jìn)行過(guò)篩，除去粉塵和碎粒。最好的方法是將催化劑經(jīng)過(guò)一個(gè)傾斜的篩子過(guò)篩。2 催化劑裝入合成塔之前，應(yīng)清除塔內(nèi)的堵塞物和污染物。3 對(duì)于列管式反應(yīng)器，催化劑裝填前，應(yīng)先從反應(yīng)器下部人孔裝入20mm25mm的惰性耐熱氧化鋁小球至人孔中部，鋪平。再?gòu)纳瞎馨逄幱煞磻?yīng)管內(nèi)裝入8mm10mm氧化鋁小球至下管板底部平齊。然后將催化劑通過(guò)漏斗、布袋或軟管往列管內(nèi)裝填到與上管板平齊，每根反應(yīng)管裝入相同數(shù)量的催化劑，裝填高度應(yīng)相同。4 催化劑裝填要均勻，注意防止催化劑架橋。5 操作人員進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行裝填時(shí)，必須戴防塵面罩，并避免直接踩在催化劑上

5、，應(yīng)站在木板上，防止催化劑破碎。6 催化劑裝填完畢后，應(yīng)用空氣（或氮?dú)猓┻M(jìn)行吹除，最好用真空清除機(jī)，將管內(nèi)和管板上催化劑粉塵清除干凈。四 催化劑的升溫、還原催化劑還原后才具有活性，因此使用前必須先進(jìn)行還原。催化劑中主要是氧化銅被還原。氧化銅的還原是強(qiáng)放熱反應(yīng)。反應(yīng)式為： cuo + h2 = cu + h2o + 86.7kj/mol還原過(guò)程必須控制好溫度以獲得最好的活性。還原反應(yīng)是用氫氣或h2與co的混合物在惰性氣體如n2或天然氣氣氛中進(jìn)行。1 還原氣體的要求：o20.110-2co0.210-2co2210-2h2110-2s0.110-6nh31010-6不飽和烴痕量并且，不含有氯及重金

6、屬等使催化劑中毒的物質(zhì)。2 還原條件壓力0.5mpa（表壓）溫度最高230空速9003000h-1還原氣含110-2 h2（或co+h2）的n2或脫硫天然氣整個(gè)升溫還原過(guò)程耗時(shí)約為6070小時(shí)。3 還原操作(1) 催化劑在升溫還原前應(yīng)對(duì)系統(tǒng)試漏，然后用氮?dú)饣蛎摿蛱烊粴獯党到y(tǒng)至氧含量低于0.110-2，并升壓至預(yù)定壓力。(2) 還原操作程序（供參考）xnc-98型催化劑還原程序表還原階段溫度區(qū)間()升溫速率(/h)所需時(shí)間(h)累計(jì)時(shí)間(h)氫含量(10-2)前期室溫10025440100026010012010280初期12002101120150103131150160343161主期16

7、0021811601702523117001538117018026431后期18019025481190200343511200210343541末期210230102561230025812300260223002625230026410210-7367(3) 在還原過(guò)程中必須嚴(yán)密監(jiān)視床層溫度（或出口溫度）的變化，當(dāng)床層溫度急劇上升時(shí)，必須立即停止或減少氫（或co+h2）的氣量；加大氣體循環(huán)量；斷蒸汽噴射器蒸汽；置換、降低汽包壓力等措施進(jìn)行處理。(4) 還原過(guò)程的關(guān)鍵是控制還原反應(yīng)的速度，還原反應(yīng)速度主要與氫濃度和溫度有關(guān)。因此要嚴(yán)格控制氫濃度在允許范圍內(nèi)，并要求升溫平穩(wěn)、出水均勻。(5)

8、 在還原過(guò)程中應(yīng)遵守“提氫不提溫、提溫不提氫”的原則。(6) 還原過(guò)程中，出水量約為催化劑重量的1710-21910-2，其中物理水占310-2610-2，化學(xué)水占1210-21410-2。如果還原氣含co，則生成的水較小。測(cè)量排出水量，是鑒別還原是否完全的一個(gè)手段。(7) 還原終點(diǎn)的判斷：當(dāng)反應(yīng)器出口氣中h2或co+h2的濃度接近于進(jìn)口氣濃度時(shí)，即不再消耗h2（或co+h2），也不再產(chǎn)生水時(shí)，則為催化劑還原終點(diǎn)，就可以認(rèn)為催化劑基本上還原好了。(8) 還原結(jié)束后，待催化劑床層溫度在210220穩(wěn)定后，引入合成氣，控制每小時(shí)升壓速度設(shè)計(jì)操作壓力的10%，防止床層溫度升高過(guò)快，使催化劑中cu晶粒

9、燒結(jié)。五 操作注意事項(xiàng)1 當(dāng)引入合成氣（或合成氣存在）時(shí)，催化劑床層溫度不應(yīng)低于200，在低于200溫度下運(yùn)行，特別是在低空速下，可能會(huì)增加石蠟生成，生成的石蠟，一部分將永久存留于催化劑中，覆蓋催化劑的活性表面，導(dǎo)致催化劑活性衰退。2 引入合成氣后，逐漸提壓至能維持輕負(fù)荷生產(chǎn)的壓力，在較低的co含量下運(yùn)行數(shù)日后，即可轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)。在達(dá)到所需產(chǎn)量的情況下，催化劑床層溫度盡可能低。因?yàn)闇囟扔撸呋瘎┲秀~晶粒的燒結(jié)速度越大，會(huì)縮短催化劑的使用壽命，這點(diǎn)對(duì)新鮮催化劑尤為重要。3 在合成甲醇過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制工藝操作條件，嚴(yán)禁催化床層溫度急劇變化，溫度大幅度波動(dòng)會(huì)造成床層局部過(guò)熱，而加速催化劑活性衰退

10、。4 必須嚴(yán)格控制使催化劑中毒的物質(zhì)：硫：進(jìn)入環(huán)路的合成氣硫含量以h2s計(jì)0.110-6氯：任何形態(tài)的氯化物（游離cl2或化合態(tài)）都是極強(qiáng)的毒物。要求合成氣中基本不含有氯，而且絕對(duì)不允許它進(jìn)入任何一個(gè)有工藝氣體經(jīng)過(guò)的設(shè)備。特別應(yīng)注意，在裝置安裝、試車(chē)和維修過(guò)程中，不能用氯化物作溶劑或除油劑而進(jìn)入合成氣生產(chǎn)工序和合成環(huán)路中。金屬：重金屬或堿金屬、砷以及羰基鐵都會(huì)使催化劑中毒。應(yīng)將設(shè)備和管道都徹底除銹，以減少羰基鐵生成。羰基鐵在合成甲醇反應(yīng)溫度下，分解成的活性鐵沉積于催化劑表面，將增加副產(chǎn)物烴類(lèi)化合物生成并加速甲烷化反應(yīng)。油：油沉積于催化劑表面，會(huì)堵塞催化劑孔隙、使催化劑減活。因此對(duì)入塔前的氣體要

11、加強(qiáng)油的分離、過(guò)濾，防止進(jìn)入催化劑床層中。六 停車(chē)1 短期停車(chē)：24小時(shí)以?xún)?nèi)的停車(chē)操作如下：（1） 停止進(jìn)合成氣。（2） 繼續(xù)開(kāi)循環(huán)壓縮機(jī)至系統(tǒng)中co、co2反應(yīng)完，系統(tǒng)中僅有h2和惰性氣體。（3） 一旦溫度開(kāi)始下降，啟動(dòng)開(kāi)工加熱爐（或開(kāi)蒸汽噴射器通入蒸汽），減少氣體循環(huán)量，以維持催化劑床層溫度在200以上。為達(dá)到所需循環(huán)量，有可能需要卸壓，或者在進(jìn)行了第一步和第二步后停止循環(huán)，把壓力降到正常開(kāi)車(chē)所需的壓力范圍。2 長(zhǎng)期停車(chē)：24小時(shí)以上停車(chē)，可按正常停車(chē)程序進(jìn)行：（4） 按短期停車(chē)步驟（1）、（2）兩項(xiàng)進(jìn)行。（5） 降低循環(huán)機(jī)轉(zhuǎn)速到最小，降低系統(tǒng)壓力和溫度，降溫速度50/h。（6） 當(dāng)循環(huán)機(jī)仍在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，用n2氣（99.9510-2）吹掃環(huán)路使h2含量110-2，在整個(gè)停車(chē)期間，保持系統(tǒng)n2氣壓力0.5mpa左右，防止空氣進(jìn)入催化劑內(nèi)。七 卸催化劑需要更換催化劑時(shí)，在卸出催化劑之前，必須對(duì)催化劑進(jìn)行緩慢鈍化處理，以防止催化劑與大氣接觸時(shí)劇烈