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甲醇合成催化剂运行状况及问题研究摘要：本文主要对甲醇合成催化剂问题进行研究，分析甲醇合成催化剂的使用情况以及其中存在的问题，从而提出相应的应对措施，在提升甲醇合成催化剂性能的前提下，延长其使用寿命，希望对相关的工作人员具有一定的参考价值。
关键词：甲醇合成催化剂；化合反应；使用寿命；脱硫剂前言：近年来我国甲醇合成系统的产能逐渐趋于稳定，取得了一定的成效，但是其中仍旧存在一定的问题，例如，甲醇合成催化剂在长时间运行后，其活性就会衰减，令整个甲醇合成系统出现问题，因此，为了确保系统的稳定性，需要加强对甲醇合成催化剂的研究工作，充分发挥其效能。
1甲醇合成系统的工艺简介分析甲醇合成反应的主要原理就是碳氢气体之间的化学反应，由于受到化学反应平衡的制约，其中氢气以及一氧化氮的转化率较低，因此即使甲醇被分离出来后，未参与反应的气体还会返回到甲醇合成塔中，再次发生化合反应，由于甲醇合成系统中主要包含甲醇合成、分离以及循环三个环节。
新鲜气体进入甲醇合成系统前先在脱毒槽进行脱毒，确保新鲜气中硫含量降低至50*10-9以下后，再进入到循环回路中和循环气体混合[1]。
另外，为了避免惰性在系统的回路中聚积，还需要在甲醇合成、降温、分液后驰放气体，可利用前工序的压缩机组回收此股气体，令其返回到系统中，实现循环利用。
2甲醇合成催化剂的运行情况分析2.1系统运行情况分析在实际生产中，甲醇合成系统主要是含有浓度为93.53％的粗甲醇、4.33％的水以及0.23％的杂醇，系统运行的时间越长，则催化剂的活性就会越弱，导致系统在运行过程中发生以下问题：首先是甲醇合成塔的温度会上升，从原本的230℃上升到245℃，同时系统中气体的成分也会发生改变，碳元素的转化率从75％下降至50％。
其次，甲醇合成系统的驰放量也会增加，即使增加压力，也无法提升催化剂的活性。
再次，甲醇合成系统的压力显著上升，而且粗甲醇中乙醇含量也会显著上升，高达3000*10-6，不利于提取出精甲醇，影响其销量。
一、实训目的本次甲醇催化剂工程实训旨在通过实际操作，加深对甲醇催化剂工程的理论认识，提高实际操作技能，培养团队协作能力，为今后从事相关领域的工作打下坚实基础。
二、实训内容1. 实训背景甲醇作为一种重要的化工原料，广泛应用于合成氨、醋酸、甲烷氯化物等化工产品。
甲醇制烯烃（MTO）技术是将甲醇转化为乙烯和丙烯等烯烃类产品的关键技术，具有广阔的市场前景。
MTO催化剂是MTO技术发展的关键，其性能直接影响MTO反应的效率和产品质量。
2. 实训内容（1）MTO催化剂的基本原理MTO催化剂通常采用SAPO分子筛作为载体，通过负载活性组分，提高催化剂的活性和选择性。
实训过程中，我们学习了MTO催化剂的结构、组成、制备方法以及活性评价方法。
（2）MTO催化剂的制备实训中，我们学习了MTO催化剂的制备工艺，包括原料准备、混合、干燥、烧结等步骤。
我们亲手操作了MTO催化剂的制备过程，熟悉了各种仪器的使用方法。
（3）MTO催化剂的活性评价实训中，我们学习了MTO催化剂的活性评价方法，包括固定床反应器实验、动态反应器实验等。
通过实验，我们掌握了MTO催化剂的活性、选择性、稳定性等性能指标的评价方法。
（4）MTO催化剂的改性为了提高MTO催化剂的性能，我们学习了催化剂的改性方法，如负载金属、引入助剂等。
实训中，我们对MTO催化剂进行了改性实验，研究了改性方法对催化剂性能的影响。
（5）MTO催化剂的再生MTO催化剂在使用过程中会发生积炭、失活等现象，影响催化剂的性能。
实训中，我们学习了MTO催化剂的再生方法，如氧化、酸洗等。
三、实训过程1. 实训准备在实训前，我们查阅了大量相关文献，了解了MTO催化剂工程的基本知识。
同时，我们熟悉了实验室的仪器设备，掌握了实验操作技能。
2. 实训实施实训过程中，我们严格按照实验步骤进行操作，认真记录实验数据。
在实验过程中，我们遇到了一些问题，通过查阅资料、请教老师等方式解决了这些问题。
3. 实训总结实训结束后，我们对实验数据进行了整理和分析，总结了MTO催化剂工程实训的收获。
1800 kt／a 甲醇装置合成催化剂运行总结李雪冰【摘要】结合神华包头煤化工分公司煤制甲醇合成工艺，介绍Katalco51-9型甲醇合成催化剂升温还原、生产运行、钝化等各个阶段的情况，并指出其在运行等阶段存在的问题及解决措施。
%Base on the methanol synthesis process in our plant , describe the Katalco 51-9 type methanol synthesis catalyst operation situation in all phases w hich including T PR , production and passivation etc . , and point out the problems in its operation phase and the solutions .【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2013(000)006【总页数】5页(P58-62)【关键词】甲醇装置;催化剂;升温还原;钝化;运行情况;问题;措施【作者】李雪冰【作者单位】神华煤制油化工有限公司包头煤化工分公司，内蒙古包头 014010【正文语种】中文【中图分类】TQ223.12+1神华包头煤化工分公司甲醇装置采用英国戴维公司低压甲醇合成工艺，设计生产能力为年产1800kt甲醇（折纯）。
合成系统采用双塔串联并副产蒸汽的流程。
催化剂选用英国庄信万丰公司的Katalco51－9系列甲醇合成催化剂，设计装填量为212.63t，实际装填241.4t。
首炉催化剂于2010年7月投入运行，2013年6月进行更换，有效运行时间为32个月。
1 甲醇合成工艺概述1.1 工艺流程介绍甲醇合成系统由两个串联在一起的蒸汽上升反应器（SRC）组成。
甲醇合成反应器为径向流反应器，气体通过装填在壳侧的催化剂，发生甲醇合成反应。
反应器内温度由管内上升的蒸汽控制。
甲醇合成装置优化运行总结甲醇是一种重要的有机化工产品，广泛应用于化工、能源和化肥等领域。
甲醇的合成是一个复杂的工艺过程，涉及到催化剂、反应器、蒸馏塔等多个单元操作。
为了提高甲醇合成装置的运行效率和降低成本，需要对其进行优化运行。
本文将着重分析甲醇合成装置的优化运行总结，主要包括以下几个方面：一、催化剂的选择和管理催化剂是甲醇合成装置的关键组成部分，直接影响着合成反应的效率和产品质量。
为了优化甲醇合成装置的运行，需要选择合适的催化剂，并对其进行有效的管理。
需要选取活性高、稳定性好的催化剂，以提高甲醇合成的转化率和选择性。
需要对催化剂进行定期检查和维护，及时更换老化或失活的催化剂，以保证其稳定的使用和催化效果。
还需要对催化剂的再生和回收进行有效的管理，以减少催化剂的浪费和降低成本。
二、反应器操作条件的优化反应器是甲醇合成装置中的关键设备，直接影响着反应过程的效率和产品质量。
为了优化反应器的运行，需要对其操作条件进行有效的优化。
需要确保反应器的温度、压力和流速等参数处于合适的范围，以提高反应过程的效率和产品质量。
需要对反应器的热力学和动力学特性进行深入研究，以找到最佳的操作条件。
还需要对反应器进行有效的监控和控制，及时发现和解决潜在的问题，以确保其稳定的运行和高效的生产。
三、蒸馏塔的性能优化蒸馏塔是甲醇合成装置中的重要分离设备，直接影响着产品纯度和收率。
为了优化蒸馏塔的运行，需要对其性能进行有效的优化。
需要对蒸馏塔进行有效的设计和布置，以提高其分离效率和经济性。
需要对蒸馏塔的操作条件进行合理调控，以确保产品的纯度和收率。
还需要对蒸馏塔进行有效的清洗和维护，以保证其稳定的运行和高效的分离。
四、能源消耗的减少甲醇合成装置在生产过程中需要消耗大量的能源，为了降低能源成本和减少环境污染，需要对其能源消耗进行有效的管理和优化。
需要对能源消耗进行全面的分析和评估，找到能源的浪费和瓶颈，并采取有效的措施进行改善。
需要引入先进的节能技术和设备，以降低能源的消耗和提高能源利用率。
2017年09月关于甲醇合成催化剂使用经验总结及问题分析王海勇（新疆广汇新能源有限公司,新疆哈密839303）摘要：针对甲醇合成催化剂使用相关内容，进行经验总结，提出在使用过程中常见的问题，提出优化措施，以获得运行效果。
为了能够延长甲醇合成催化剂使用寿命，要选择低温活性的材料，做好运输与装填环节等的管理，做好使用全过程的管理，以确保催化剂的质量。
关键词：甲醇合成催化剂；使用经验；使用管理；使用寿命在工业生产中，甲醇合成催化剂的应用较为广泛。
在实际应用的过程中，受到净化系统气量的限制，极易造成甲醇合成气中氢气成分含量不足，影响催化剂的活性。
对此需要结合实际情况，做好工艺改进，做好运行环境优化，以延长甲醇合成催化剂使用寿命。
1工艺流程概述某公司10万t/a 甲醇合成塔使用的是φ3400mm 等温反应器，其中1#炉甲醇合成催化剂已经运行9年，现对合成催化剂使用情况，进行总结。
甲醇合成气经过联合压缩机合成段压缩，和甲醇分离器，进行循环气混合，接着经过联压机循环段，进行压缩处理，利用玄幻器过滤器，经过滤油处理，进入到塔气预热器，进行后期处理，循环使用。
2甲醇合成催化剂运行常见问题分析2.1甲醇水冷器结蜡此甲醇合成塔初期运行时，温度在198-199℃范围内，运行3个月后，出现严重结蜡问题，分离器出口温度＞45℃，造成停机故障。
经过多次维修检查，将入口温度提升到210℃以上、出口温度提升到233℃以上，解决了水冷器结蜡问题。
问题总结：由于系统铁杂质较多、合成塔入口气体组分影响、频繁开停车等，造成此问题，是多数厂家类似装置常见的问题，2.2乙醇含量较高甲醇合成塔导投料1个半月后，对粗甲醇中的乙醇含量进行分析，发现含量过高，最高能够达到5000mg/kg 以上，使得精甲醇产品存在乙醇含量高的问题，降低了产品的市场竞争力，同时增加了精馏环节的消耗。
此问题主要是由于装置运行稳定性差、开停车频繁等因素造成的，加之水冷器结蜡问题较为严重。
一、背景介绍随着工业化和城镇化进程的加快，全球温室气体排放量不断增加，其中二氧化碳（CO2）排放引起了广泛关注。
寻找有效的CO2减排技术，成为各国共同面临的挑战。
CO2制甲醇催化剂技术应运而生，成为一种潜力巨大的减排方式。
本文将从技术原理、制备方法、使用情况等方面阐述CO2制甲醇催化剂相关技术及使用情况。
二、技术原理CO2制甲醇催化剂是指利用CO2和氢气通过催化剂反应生成甲醇的技术。
其反应原理为：CO2 + 3H2 → CH3OH + H2O甲醇是一种重要的化工原料，广泛应用于能源、化工等领域。
通过将CO2转化为甲醇，不仅可以减少CO2排放，还可以解决甲醇资源紧缺的问题。
三、制备方法1. 催化剂选择：CO2制甲醇催化剂的选择十分重要，常用的催化剂包括铜基，铁基和钴基等。
这些催化剂具有高催化活性和选择性，能够有效地催化CO2与氢气反应生成甲醇。
2. 制备工艺：催化剂通常通过沉淀法、共沉淀法、溶胶-凝胶法等制备工艺制备而成。
不同的制备工艺对催化剂的结构和性能有着重要影响，需要根据实际需求选择适合的制备方法。
四、使用情况1. 工业应用：CO2制甲醇催化剂已经在一些工业领域得到应用。
比如在化工企业和能源领域，利用催化剂设备实现CO2与氢气的催化还原反应，大规模生产甲醇。
这为实现CO2减排和甲醇资源化利用提供了可行途径。
2. 研究进展：在学术研究领域，利用CO2制甲醇催化剂技术已经取得了一系列突破。
各国的科研机构和大学纷纷开展相关领域的研究，探索高性能、高效率、环保的CO2制甲醇催化剂新材料和新技术。
五、发展趋势随着环境问题日益凸显，各国对减排技术的需求不断增加。
CO2制甲醇催化剂技术具有巨大的潜力和市场空间，未来将继续得到广泛应用。
随着科研力量的不断增强，CO2制甲醇催化剂技术也将不断取得新的突破，为解决环境问题和能源需求带来更多可能性。
六、结论CO2制甲醇催化剂技术作为一种重要的CO2减排技术，具有广阔的应用前景。
Katalco51-8ppt合成甲醇催化剂使用情况总结
0 前言
中国石油吐哈油田甲醇厂选用的Katalco51-8ppt 合成甲醇催化剂是铜基催化剂中的先进代表。
Katalco51-8ppt是SYNETIX公司51系列甲醇合成催化剂最新一代产品，于1999年开始生产，它的生产经验建立在Katalco51-1以及1966年ICI发明的低压甲醇工艺基础之上。
本文主要介绍吐哈油田甲醇厂其中一套设计生产能力为80 kt/a甲醇（240 t/d）甲醇装置使用Katalco51-8ppt催化剂的情况，总结Katalco51-8ppt使用初期的主要特性，便于兄弟单位参考借鉴。
1 催化剂及升温还原情况
1.1 Katalco51-8ppt的性质及组成
Katalco51-8ppt是一种以ZnO-Al2O3为载体并配有MgO为助剂的铜基催化剂。
实物外形为圆柱形，直径5.4 mm，长度5.2 mm，堆密度1.25 kg/m3，平面抗压强度(径向)80kgf，收缩率4%。
化学组成为CuO 64%，Al2O3 10%，ZnO 24%，MgO 2%。
1.2 Katalco51-8ppt的装填
吐哈油田甲醇厂甲醇合成反应器为LurgiⅡ代管束式合成塔(立式)，催化剂装在管内，沸水在管壳间循环，原料气从上面进入管内催化剂床层，其主要结构尺寸是塔内径2.42 m，列管直径φ44.45/40.23 mm，列管长度7 m，列管束1620根。
考虑到催化剂的收缩率及催化剂床层高度与床层温升关系，将催化剂的装填量确定为约15.5 m3 ，也就是说，装填后的催化剂床层高度为7.25 m，高出合成反应器列管上管口0.25 m。
1.3 Katalco51-8ppt的还原
催化剂的还原是在合成系统的循环氮气中加入一定量H2、CO、CO2、CH4的混合气体，通过控制还原混合气体加入量及床层温度实现的。
还原气体的组成情况为H2 74.97%，N2 0.46%，CH4 0.27%，CO 10.17%，CO2 11.54%。
还原总计时间为26 h，还原过程总共出水1.8 t，还原水呈淡黄色，基本无异味，由于还原气体中CO的存在，使得催化剂中的氧以CO2的形式通过高点放空被排放出去，所以实际出水量比以纯氢气为还原气少了许多。
具体的还原过程如图1、图2所示。
图1 吐哈甲醇厂合成催化剂还原过程
图2 吐哈甲醇厂合成催化剂还原过程
整个还原过程中，由于合成反应器为管束式且还原气体的组成稳定，加入量平缓，所以床层温度易于控制、波动小(入口温度控制在190～195℃, 出口温度215～230℃)。
通过还原水的情况可以认为催化剂的还原效果良好。
2 吐哈甲醇厂合成反应工艺流程(图3)
图3 合成工艺流程示意
3 生产情况
3.1 温度
吐哈油田甲醇厂根据催化剂生产厂家提供的“合成副产物形成与温度的关系”，确定该催化剂在还原结束后的使用初期，床层末端温度不宜超过240℃，即控制合成反应器出口气体温度不大于240℃时，这样合成甲醇收率较高，副产物较少。
如果此时将合成反应温度提高2～3℃，合成反应会有什么变化呢？表1列出了在合成反应负荷、入口气体组成、压力等工艺条件维持恒定情况下，温度对合成甲醇产量的影响。
表1 合成反应温度升高对产量的影响
通过表1可以看出，Katalco51-8ppt使用初期，提高反应温度对于正反应为放热的合成反应不利。
对于吐哈甲醇厂所用的工艺流程，如果合成反应器出口温度维持恒定，当环境温度逐渐降低，合成反应气的入口温度会逐渐降低，这时在合成反应负荷、入口气体组成、压力等工艺条件维持不变的情况下，表现出来的是甲醇产量随之降低。
表2列出这种温度变化对合成甲醇产量的影响。
表2 入口度降低对产量的影响
可见，维持合成反应器入口工艺气温度稳定，可以保证甲醇产量在理想范围内波动。
如果入口工艺气温度偏低，也会使合成甲醇收率降低。
3.2 催化剂床层压降
吐哈甲醇厂合成催化剂自还原结束到使用不久，催化剂床层压降始终比较小，典型的压差数据如表3。
表3 典型的压差数据
在此期间，合成反应器入口压力在6.4～6.5 MPa之间，反应器入口温度基本上维持在206℃，出口温度维持在239.0～239.8℃，典型的甲醇合成气组成为H2 73.1%，N2 0.35%，CH4 4.33%，CO 12.73%，CO2 9.49%。
然而，当合成循环气量提升到120000m3/h时，反应器催化剂床层压差上升到0.084MPa，而且随着时间的推移，压差逐渐上升，直至0.184MPa，考虑到压差大会损坏催化剂，采取了降低合成循环量的办法，尽管床层压降有所下降，但已无法恢复到原有的水平上。
此过程中，合成反应的压力、温度基本保持稳定。
通过分析研究，大家排除了违章操作和仪表显示故障的可能。
认为可能是催化剂装填过量所致，因为吐哈甲醇厂使用的合成反应器入口无气体均布器，当气体进入合成反应器时，会使高出反应管管口的催化剂不断被卷起，结果是催化剂与反应器壁、催化剂与催化剂之间不断碰撞，直至粉碎，入口气量越大，则相互间碰撞越厉害，最终表现为催化剂大量粉碎，床层压降不断上升并超过规定值，且无法恢复，实践证明该分析完全正确。
当撇出反应器上部多余催化剂(其中已有相当一部分已粉碎)后，反应管顶部催化剂低于反应管上管口20cm，再次开车至装置运行半年多来，催化剂床层压降一直比较稳定。
在合成循环量达到140000 m3/h、合成反应压力6.5 MPa的情况下，催化剂床层压降仅为0.095MPa左右，属于正常压降范围。
3.3 合成反应气体组成
吐哈油田甲醇厂采用以天然气和水蒸气为原料，一段转化工艺生成合成甲醇所需的工艺气H2、CO和CO2。
若原料天然气的总碳含量发生变化，就会影响合成气中CO、CO2的含量，进而影响合成粗甲醇的产量。
表4为一组实际生产数据。
表4 天然气总碳含量变化对产量的影响
上表数据表明，在一段转化工艺条件基本恒定的情况下，当总碳含量有较大变化时，合成新鲜气组成会有比较明显的变化，合成甲醇产量也会随之变化。
甲醇产量变化与转化原料气总C含量变化基本呈线性关系。
尽管如此，通过分析产品粗甲醇组成，发现粗甲醇中的甲醇含量并未发生明显变化，甲醇含量基本维持在86%左右，水含量接近14%。
这个数据也说明粗甲醇产品中其他杂质含量很低，这一点通过精馏的操作工况可以得到应证：首先是在塔底废水醇产量、塔顶产品纯度指标均合格的情况下，精馏塔纵向温度比较稳定，杂醇油采出线对应塔板处的温度始终未超温，也就是说在精馏塔内本应该出现杂醇的位置并没有杂醇富集。
其次是我们在分析杂醇组成时发现，杂醇采出线处的分析样品中除了水之外，几乎没有其他醇类物质且很难点燃。
通过上述分析，我们认为Katalco51-8ppt催化剂具有活性稳定、选择性好的特点，是一种理想的合成甲醇催化剂。
3.4 催化剂时空收率
根据从合成反应器中撇出多余的催化剂后催化剂装填情况计算，反应器中催化剂的实际装填量只有14m3左右。
按照时空收率的定义，在工艺条件接近的情况下Katalco51-8ppt催化剂运行半年来的典型时空收率计算值如表5。
表5 典型时空收率计算值（2007年）
由此可见该催化剂的时空收率基本保持恒定,虽略有下降，但活性依然较好。
4 结论
（1）Katalco51-8ppt合成甲醇催化剂具有活性稳定、选择性好的特点。
（2）在Katalco51-8ppt合成甲醇催化剂使用初期，控制好合成反应温度，对保证甲醇产量起着至关重要的作用。
（3）通过催化剂床层压降，可以判断合成催化剂物理性能和化学性能的好坏。
