低变催化剂使用说明书
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LB204低温变换催化剂使用总结
杨瑾
【期刊名称】《中氮肥》
【年(卷),期】2009(000)004
【摘要】我公司硝铵厂以焦炉气为原料生产合成氨,设计年产合成氨60kt。
系统经多次改造,现年产合成氨69.3kt。
变换工序为中温变换串低温变换工艺,低变炉前置有1台小氧化锌脱硫槽,低变催化剂使用的是甘肃刘化催化剂厂生产的LB204低变催化剂,2004年8月投用,预计使用3a,至今已使用了近4.5a,催化剂使用状况仍然良好。
现将该催化剂在我公司硝铵厂的使用情况及使用经验总结如下。
【总页数】2页(P28-29)
【作者】杨瑾
【作者单位】黑龙江黑化集团有限公司,黑龙江,齐齐哈尔,161041
【正文语种】中文
【中图分类】TQ113.26+4.2
【相关文献】
1.LB204低温变换催化剂使用总结 [J], 杨瑾
2.铜系CO低温变换催化剂还原过程及经验总结 [J], 李晓明
3.延长合成氨低温变换催化剂使用寿命总结 [J], Sun Zhonghua;Chen Bo
4.延长合成氨低温变换催化剂使用寿命总结 [J], 孙中华; 陈波
5.CB-5型低温变换催化剂使用总结 [J], 谢建川
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低变催化剂的还原与使用情况总结黄 智(乌鲁木齐石化公司化肥厂,新疆乌鲁木齐,830019)摘要 对低温变换催化剂的还原及使用情况进行详细分析与总结。
关键词 低温变换 催化剂 还原收稿日期:2000-11-12。
作者简介:黄 智,工程师,学士学位,1992年毕业于新疆工学院化学工程专业,现在乌鲁木齐石化总厂化肥厂第二合成氨车间工作,曾在5大氮肥6上发表论文1篇。
乌鲁木齐石化公司化肥厂第二套合成氨装置的低温变换首炉所选用的催化剂是由南化(集团)公司催化剂厂生产的B -206型低变催化剂,首炉装填量8914t,约5717m 3,于1997年3月初进行还原,4月正式投用,至2000年7月,共累计运转1004天。
以下对该炉催化剂的还原及运行情况进行总结和分析。
1 催化剂还原情况催化剂的还原回路加热介质采用高纯度(99199%)氮气。
还原流程如图1所示。
循环氮气出原料气压缩机(C -4)出口,经蒸汽加热器(E -35)加热后进入低温变换炉(R -3A/B),出低温变换炉后的循环氮气经原料压缩机旁路冷却器(E -5)冷却后进入气液分离罐(V -4),最后回到C -4入口。
系统新鲜氮气以C -4入口补充,还原氢气自低温变换炉入口加入。
催化剂中的水分由热氮气带出,在E -5中冷却下来,在V -4中分离并排出系统。
111 还原前的升温1997年3月4日21:00,在将整个还原回路打通并置换合格后,催化剂床层开始用氮气升温,循环氮气以12000~17000m 3/h 的流量通过床层,空速约270~290h -1,系统压力控制在10MPa 左右。
由于最初床温只有5~10e ,而压缩机出口氮气温度80~100e ,为避免床温下升过快,先在E -35中通入冷却水,冷却床层进口气,待床温升至接近压缩机出口氮气温度时,再切换为318MPa 中压蒸汽。
整个升温过程中保持升温速率在20~30e /h,其间在床层温度达80e 后恒温4h,120e 时恒温12h,180e 时恒温24h,以除去催化剂中物理水分。
Z111系列转化催化剂使用说明书西南化工研究设计院有限公司2019年12月目次一.催化剂的物理特性及化学组份 (3)二.催化剂的技术指标 (3)三.催化剂适用于工业装置一段转化及制氢工艺条件 (4)四.催化剂对原料及毒物的要求 (4)五.催化剂的存放和装填 (4)六.工业用催化剂的升温还原 (5)七.操作注意事项 (5)八.停车处理 (5)九.异常情况的处理 (6)十.其他 (6)Z111系列转化催化剂使用说明书Z111型低水碳比转化催化剂是以镍为活性组份,氧化铝为载体、稀土氧化物为助催化剂的烧结型气态烃蒸汽转化节能型催化剂。
通常用于在低水碳比条件下操作的合成氨厂一段蒸汽转化炉反应管的上半部,也可全炉使用。
一.催化剂的物理特性及化学组份1、外观颜色:灰黑色(在生产过程中,产品颜色有时会发生变化,但不影响使用性能)。
可根据用户要求提供其它尺寸或形状的催化剂。
堆密度以工厂装填时实测堆密度为准。
二.催化剂的技术指标1、化学组份,%(m/m)NiO≥14.50; SiO2≤0.202、颗粒径向抗压碎强度(平均值),N/颗Z111B:≥250;短型:≥250;长型:≥350。
3、低强度颗粒百分率(Z111B低于140N/颗,其它型号催化剂低于160N/颗的颗粒百分率),%短型:≤5.0;长型:≤5.0。
4、活性检测(1) Z111型转化催化剂活性检测程序、催化剂装填、还原及检测条件均按HG 2273.4-92执行。
(2) 检测装置应符合HG 2273.4-92有关规定和要求。
(3) 催化剂活性指标(干转化气中CH4体积含量),%短型:合格品≤ 66.0;一级品≤ 64.0;长型:合格品≤ 23.0;一级品≤ 21.0。
三.催化剂适用于工业装置一段转化及制氢工艺条件1、一段转化管入口气体温度:450~600℃;2、一段转化管出口气体温度:650~850℃;3、一段转化管出口压力:常压~4.5MPa;4、水蒸汽/碳:2.5~4.5;5、原料气空速(碳空速),大型氨厂:1800~2000h-1;中小型氨厂:500~1000h-1;6、出口转化气组份中CH4含量:由工艺参数决定。
低变催化剂中毒原因分析与对策张晓晖【摘要】Author has introduced the operating situation for low temperature shifter in Jinxi Natural Gas ChemicalEngineering Synthesis Ammonia Plant;has analyzed the inactivation reason induced for low temperature shift catalyst;has implemented the technical reformation measure adding dechlorination device before low temperature shifter. Result indicates that the service life of catalyst can be increased by 48 months after technical reformation.%介绍了锦天化合成氨装置低温变换炉运行状况;分析了引起低温变换催化剂失活的原因;实施了在低温变换炉前增加脱氯装置的技改措施。
结果表明,技改后催化剂使用寿命可以提高到48个月。
【期刊名称】《化肥设计》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】5页(P50-54)【关键词】低温变换;催化剂;中毒;原因分析;技术改造【作者】张晓晖【作者单位】锦西天然气化工有限责任公司,辽宁葫芦岛 125001【正文语种】中文【中图分类】TQ426.6锦西天然气化工有限责任公司(简称锦天化) 30万t/a合成氨装置以天然气为原料,采用布朗工艺,其低温变换催化剂为铜系催化剂。
该装置自1993年投产以来,低温变换催化剂平均使用寿命仅有1个检修周期,与国内低变催化剂4~6年的使用寿命差之甚远,成为制约合成氨装置长周期、经济运行的瓶颈,给企业造成了极大的损失。
低温催化水解-概述说明以及解释1.引言1.1 概述低温催化水解是一种在较低温度下通过催化剂的作用,将有机物质分解为更简单的化合物的反应过程。
这一技术可以有效地利用可再生资源,降低能源消耗和环境污染。
随着社会对可持续发展和环境友好型能源的需求不断增长,低温催化水解技术受到了广泛关注。
在低温催化水解的过程中,催化剂起到了关键的作用。
催化剂可以提高反应速率,降低反应温度,从而在较低的温度下实现高效的有机物质分解。
与传统的热解技术相比,低温催化水解能够更加精确地控制反应过程,减少副产物的生成,并且能够在较短的时间内完成反应。
低温催化水解技术被广泛应用于多个领域。
在能源领域,它可以用于生物质转化为生物燃料的过程中,为替代传统石油能源提供可持续的能源来源。
在化工领域,低温催化水解可以用于废弃物处理和有机废弃物资源化利用,从而降低环境污染和减少资源浪费。
此外,在医药领域,低温催化水解可以用于药物合成和有机合成过程中,为药物研发和生产提供高效的方法。
尽管低温催化水解具有很多优势,如高效能源利用和环境友好性,但也面临着一些挑战。
其中一个挑战是选择合适的催化剂,以提高反应效率和选择性。
另外,废弃物的复杂性和多样性也会对低温催化水解的效果产生影响,因此需要进一步的研究和优化。
此外,催化剂的制备和回收成本也是一个问题,需要进一步降低成本,以提高技术的经济可行性。
展望未来,低温催化水解技术将会得到进一步的发展和应用。
通过持续的研究和创新,我们可以进一步探索更高效的催化剂和反应条件,提高反应效率和选择性。
同时,我们也可以将低温催化水解技术与其他技术相结合,以实现更加综合和高效的有机物质分解和资源利用。
总之,低温催化水解技术在可持续发展和环境友好型能源领域具有巨大的潜力,并将为我们创造一个更加清洁和可持续的未来。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式编写:本文分为引言、正文和结论三个部分。
其中,引言部分主要概述了低温催化水解的背景和意义,并介绍了整篇文章的结构。
青島庄信恒瑞催化剂有限公司K8-11G耐硫变换催化剂使用说明书青島庄信恒瑞催化剂有限公司HERO目录1 简介 (1)2 主要物化性质 (1)2.1 物理性质 (1)2.2 化学性质 (1)3 反应原理 (2)4 催化剂的使用条件 (3)5 储存与运输 (4)6 催化剂的使用 (5)6.1 催化剂的装填 (5)6.2 开车 (5)6.3 正常运转 (9)6.4 停车 (9)6.5 使用过的催化剂开车 (9)6.6 催化剂的氧化和再生 (10)1 简介K8-11G催化剂是含有新型组份和特殊助剂的新一代钴钼系一氧化碳耐硫变换催化剂,适用于以重油、渣油、沥青、煤渣、煤为原料造气的含硫气体的变换工艺,是一种宽温(200~500℃)、宽硫(工艺气硫含量≥0.02(V/V))和宽水气比(~1.6)的钴钼系CO耐硫变换催化剂。
该催化剂活性稳定性及强度稳定性高,工业应用表明其综合性能优于国内外同类产品。
催化剂中活性组份钴、钼以氧化钴、氧化钼的形式存在,使用时首先进行硫化,使活性金属氧化物转变为硫化物,可以用含硫工艺气体硫化,也可用硫化剂单独硫化。
K8-11G催化剂组成简单,不含碱金属,不含对设备和人体有危害的物质,硫化时,只有少量水生成随工艺气排出,对硫化过程和设备无危害。
该催化剂的使用寿命与使用条件有关,一般为3~8年。
2 主要物化性能2.1物理性质外观:氧化态为淡绿色外形:条形或三叶形空心条形外形尺寸mm:Φ3.5~4.0 ⨯ 8~15 Φ3.7~4.7⨯1.0~2.0⨯8~15堆密度kg/m3: 850~900 700~800破碎强度N/cm:≥130(平均值)≥98(平均值)催化剂的形状和尺寸可根据用户需要进行调整。
2.2化学性质K8-11G催化剂以钴和钼为活性组份,其化学组成如下:表1 主要化学组成3 变换反应原理3.1反应方程式和热效应CO变换反应是一个可逆、等分子放热反应,随着温度升高,化学平衡不利于向产物方向移动;也就是说从热力学角度,温度越低,越有利于平衡向产物方向移动;从动力学角度,温度太低,反应速度太慢,综合二者,工业上一般选择160℃~500℃的温度。
变换低变催化剂升温硫化注意事项1. 硫化准备工作(1) 触媒升温硫化需在系统吹扫、试压、触媒装填好后进行。
(2) 检查低变、变脱及脱碳系统技改项目、清理项目均已完工,不影响触媒升温、开车进行。
(3) 所有电器(包括微机)、仪表、自调阀、照明、信号、报警、联锁等安装、调试好备用。
(4) 系统中阀门、丝杆加油活动一次。
(5) 人员定岗培训完成,并充分熟悉升温、开车方案,做到心中有数。
(6) 所有380V、10000V运转设备试车,完好备用,不影响开车进度。
新设备预先先经单体试车或联动试车后备用。
(7) 电加热调试合格备用,连入硫化系统,脱盐水、循环水送好备用。
(8) 现场杂物清理干净,地沟盖板盖好,消防器材及防护用品完好备用。
(9) 检查低变炉所用填料、触媒,升温用CS2均己到货,并清点其型号、规格、数量是否符合要求,生产厂家也需出具产品质量、性能文件等。
检查触媒、填料层上、下铺的钢丝网,耐火球是否齐全,品种、数量是否一致。
(10) 硫化方案是否已到岗位。
(11) 二硫化碳贮罐严禁有油污,所沾油可用热碱水或二硫化碳清洗;并经耐压(0.5MPa)试验,确保所有连接阀门无泄漏。
(12) 硫化用的胶管要用有纤维内网的煤气塑料管,一定要检查带壁中有否线网。
无线网者为伪劣商品,极易被二硫化碳溶胀而堵塞。
或者使用Φ10的纤维内网的塑料水管。
2. 升温硫化方案硫化用二硫化碳作硫化剂,可用放空或循环硫化法,硫化过程中系统尽量常压,严防蒸汽和水进入。
升温硫化方案表如下:阶段时间 h 空速h-1 床层温度℃加CS2量l/h 备注升温期 4~6 200-300 200-220 用半水煤气置换系统、然后启动电炉硫化期~16 200-300 200-300 40-100 侍出口气体中H2S>3g/ m3。
床层穿透。
强化期~12 200-200 350-450 60-120 要求出口气体中H2S>10g/m3。
降温置换 4~6 200-300 180-200 直至出口硫化氢含量≤1g/m3。
B207型低变催化剂性能及工业应用南化集团研究院江苏南京1B207型催化剂技术性能简介B207型低变催化剂的研制过程中,通过对催化剂制备方法的改进,合适的载体的选用,Cu-Zn-Al配比的调整,使催化剂的表面结构更为合理和稳定。
由于采用特殊的制备方法,使催化剂具有优良的活性和机械强度,催化剂的体积收缩率小。
在有效地提高了催化剂的活性和稳定性的同时,适当地控制低变催化剂中活性组份的总表面积,提高了低变催化剂的选择性。
该催化剂具有低温活性好、水含量低、易还原及低汽气比条件下变换性能优良等特点。
既适用于低汽气比低变工况的操作要求,又适用于低汽气比高变工况的操作要求。
1.1化学组成:催化剂主要由铜、锌、铝的氧化物所组成,还有少量助剂。
1.2物理性能外观:具有金属光泽的黑色圆柱体(端面为球面)外形尺寸:Ф5mm×(4.5~5.5)mm堆密度/kg·L-1:1.4~1.6比表面/m2·g-1:≥80径向抗压碎力/N·cm-1:≥1801.3质量指标:产品符合南京化学工业有限公司标准,标准号:Q/SH1170 013-2008。
在标准规定的检测条件下:初活性(CO转化率)≥75.0%,耐热后活性(CO转化率)≥65.0%。
1.4工业使用条件使用温度/℃:180~260最佳温度/℃:190~220使用压力:1~4 MPa操作空速:1000~3000 h-1汽/气:0.332工业使用情况南化集团研究院从上世纪六十年代开始研究合成工业用的各种催化剂,具有完善的研究和分析手段,拥有一批的催化剂生产技术骨干,1998年建成了江苏省铜系催化剂生产基地,目前已具有1000~1500t/a的铜系催化剂生产能力。
B207于1999年9月分别在中原化肥厂和安阳化工集团投入使用,运行情况表明: B207型低变催化剂具有优异的活性、稳定性及选择性,主要性能指标已达到国外新一代低汽气比低变催化剂的技术水平。
低变催化剂的还原过程张如意【摘要】公司现有年产5万t合成氨生产装置,一氧化碳变换单元系统采用高温变换串联低温变换的形式.装置于2017年10月检修期间更换了低温变换器的催化剂,根据分公司降本增效的要求,本次低变装填的催化剂有三种型号,其中一部分是公司材料库存放的剩料.主要阐述了低变催化剂还原升温的要点和注意事项.【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2018(044)009【总页数】1页(P52)【关键词】低温变换;催化剂;还原【作者】张如意【作者单位】大庆油田化工有限公司甲醇分公司合成氨车间,黑龙江大庆 163000【正文语种】中文【中图分类】TQ426.99本次装填的催化剂。
型号Ⅰ:LB205型催化剂,共计装填11 000kg;型号Ⅱ:B206-1型催化剂共计装填3 750kg,型号Ⅲ:ShiftMax208型催化剂共计5 500kg。
1 还原工艺概况简介1.1 反应原理低变催化剂使用前需经过还原活化。
使氧化铜还原成活性金属铜。
还原反应的化学反应式为:CuO+H2=Cu+H2O,这是一个可逆放热反应。
1.2 还原流程开车用热氮及还原氢→低温变换开工加热器→低温变换器→火炬放空。
本次还原用的载气为热氮气(O2<0.1%),压力为0.5MPa,流量为5 500kg/h。
由于生成的水无法分离出去,所以采用出口氮气直接放空到火炬系统。
还原所用的氢源为分纯度为≥99.9%。
还原升温过程中可以通过低温变换开工加热器来调节进口所需要的温度。
1.3 升温还原程序及指标第一步从常温-120℃,升温速率控制在25/h。
第二步需要在120℃ 恒温 2h,拉平床层温度,使触媒脱水。
第三步待床层温度均匀后,以5℃/h 的速度从120~185℃升温拉平床层温度,准备配入氢浓度0.1%~0.3%。
观察是否有温升和氢气消耗,并分析进出口氢浓度。
第四步是还原主期,在185℃恒温2小时,通入0.5%浓度的氢气后分析进出口气体的H2浓度,并观察是否有温升和氢气消耗。
制氢低温变换催化剂的性质和使用经过中温变换反应后,出口气体中CO含量一般为3~4%,再经过低温变换,出口气中CO可降低倒0.2~0.4%,从而提高装置的产氢率。
低温变换所用的催化剂称为低温变换催化剂,简称低变催化剂。
我国的低变催化剂主要有两大系列,分别是铜锌铬系和铜锌铝系。
生产方法也硝酸法发展到络合法。
1.1催化剂的物化性质1.1.1铜基低变催化剂的化学组成至1989年底止,我国已有6种铜基低变催化剂经过部级鉴定统一命名,列为国家正式产品,其型号及化学组成见下表5-14。
表5-14 国产低变催化剂的型号用化学组成±3.5 ±3.5 ±2 1505000 产我国大、中、小型制氢低变催化剂已全部实现国产化。
1.1.2铜基低变催化剂主要组分的作用1.Cu的作用金属铜微晶是低变催化剂的活性组分。
催化剂制造厂通常只供应氧化态产品,用户必须先将催化剂还原,使CuO变为Cu。
Cu对某些气体的化学吸附性质见表5-15。
表5-15 Cu对某些气体的化学吸附活性T,℃N2H2CO2COC2H4C2H2O2说明-183~ 0 –––+ + + + +表示有吸附作用–表示无吸附作用可知,在变换气体中,Cu对N2、、H2、CO2没有化学吸附活性,Cu对CO具有化学吸附作用。
低变催化剂中的铜微晶愈小,其比表面愈大,则活性中心愈多,其活性也愈高。
由下面左图可知:催化剂的活性随铜微晶的变小而增加,两者大致呈线性关系。
铜微晶大小和铜表面以及活性的关系见右图。
铜晶粒愈小其表面能愈高,在操作温度下会迅速向表面能低的大晶粒转变,亦即通常所说催化剂向热稳定态转移的“半熔”或“烧熔”。
将50~150Å铜微晶在200℃左右的还原性气体中处理6个月,烧结后其最小微晶也成为大于1000×10-10m的晶粒;若在相同气体、相同时间将温度调为300℃,其最小晶粒也大于10000×10-10m,可见温度愈高、愈易烧结。
低温铜系变换催化剂讲义安格工艺技术(南京)有限公司二○○六年六月目录1.前言2. 低变催化剂的发展3. 低变催化剂的组成、结构和特性4. 低变催化剂装填5. 低变催化剂的还原6. 低变催化剂的正常操作7. 低变催化剂使用事实例8. 低变催化剂使用寿命9. 延长低变催化剂使用寿命的措施10. 低变催化剂的钝化、停车、开车、卸出11. 见事故的原因判断及预防处理1.前言工程上,习惯把操作温度低于250℃的CO变换反应称为低温变换。
随着合成氨工业原料路线的改变和气体净化技术的发展,原料气含硫量可降低到0.1PPM以下,为采用铜锌系催化剂工艺提供了条件,1963年美国合成氨工业首先采用了低变工艺,我国于1965年实现了低变工艺工业化。
经过中温变换后,出口气体CO含量一般为3~4%,再经过低温变换,出口气体中CO 可降低到0.4%以下,从而提高氢气和氨产率。
生产实际证明:如果低变出口CO每降低0.1%,氢气和氨产率可增加1.1~1.6%。
由于低变出口气中CO已很少,气体经脱除CO2后,可直接在气相中用甲烷化方法清除残余的CO,使气体中CO+CO2降至10PPM以下,不必采用铜氨液或液氮洗涤,这就简化了合成氨生产工艺流程,降低了基建投资。
合成氨工业的能耗主要是原料、电和蒸汽的消耗,由于工艺改革和新型催化剂的应用,一段转化炉的水碳比可由3.75降至2.50,中变炉入口汽气比由0.6降至0.4,低变炉入口汽气比由0.48降至0.23,蒸汽消耗大为减少,而原料利用率大为提高,电能消耗反而下降,致使吨氨消耗大幅度下降。
以天然气为原料的能耗由60年代的42GJ降至29GJ,以煤为原料的能耗降至37.6GJ。
2. 低变催化剂的发展中国低变催化剂的研究始于20世纪六十年代,1965年由南化集团公司研究院首次研制成功,其第一个催化剂品种B201型催化剂采用了铜锌铬系,并在国内得到广泛应用。
随后,1966年又开发了Cu-Zn-Al系的B202型催化剂。
S B-3(B301Q)耐硫低变催化剂S B-3(B301Q)耐硫低变催化剂是在S B-1催化剂基础上改进制备工艺研制的球形耐硫变换催化剂,—九八七年投入工业应用,一九九一年通过化工部鉴定,并被命名为国家正式产品,已广泛应用于全国300多家化肥厂。
该催化剂具有活性温度低、选择性好、堆比重轻、床层阻力小、机械性能和热稳定好以及使用寿命长等特点。
一、物理性质和化学组成:外形:球形;颜色:灰黑色;规格:Φ4~6m m;堆比重:0.75~0.85k g/L;破碎强度:>78N/颗比表面积:≥120m2/g(B E T法)孔容:≥0.30m l/g(压汞法);平均孔径:100Å;活性组份:C o O、M003、碱金属促进剂、助剂等,载体:γ-A l203;二、应用领域:S B-3(B301Q)耐硫低变催化剂的应用领域为以煤、渣油为原料的合成氨厂及制氢企业的一氧化碳变换工序,适用于铜洗净化的“中串低”、“中低低”变换工艺和甲烷化净化的“中低低”、“全低变”深度变换工艺。
三、使用条件压力:常压~4.0M P a温度:190~460汽气比:0.15~0.70;H2S含量:视温度、汽气比情况而定;空速:中串低≥1300h r-1(0.75M P a)中低低≥1000h r-1(0.75M P a)全低变≥800h r-1(0.75M P a)详见《钴钼耐硫变换催化剂使用说明书》。
四、产品性能S B-3(B301Q)耐硫低变催化剂的技术性能远高于化工部H G2779-1996-H G2781-1996所规定的水平。
在正常情况下:中串低变换工艺:0.75M P a,进口温度200℃,使用空速1500h r-1,入中变总汽比0.50,进低变C O≤6.0%,出低变C O≤1.0%;使用寿命三年以上。
中低低变换工艺:0.75M P a,一、二段进口温度200℃、190℃;使用空速:1000H r-1,入中变总汽比0.40,进低变C O≤10.0%,出低变C O≤1.2%;使用寿命三年以上在深度变换工艺中,S B-3(B301Q)催化剂更有上佳表现。
完全可以将C O降至0.3%以下。
五、应用情况(应用实例)河南省某中型化肥厂是以煤焦为原料,当年生产能力8万吨合成氨。
最终产品为尿素的中型氮肥厂。
1991年6月使用上海化工研究院S B-3(B301Q)耐硫低变催化剂23M3,使用压力1.8M P a,半水煤气流量34000m3/h r。
硫化采用循环硫化法硫化,硫化最终温度360℃,用C S2近2T。
投入运行后,低变进口温度200~210℃,热点温度≤260℃;入中变总汽气比约0.55(后再热钾碱脱碳),入低变C O≤5%左右,出低变C O≤0.8%;年综合经济效益147万元/年;吨氨节能1.34x103M J。
一直使用至一九九八年底(因故进水)而更换,使用寿命达七年半。
S B-7耐硫低变催化剂S B-7耐硫低变催化剂是通过改进催化剂制备工艺、添加剂特种稳定剂研制而成的耐硫低变催化剂。
一九九五年投入工业应用,已在国内数十家化肥厂中应用。
它具有活性温度更宽、低温活性更好、催化剂性更高、选择性好、堆比重轻、床层阻力小、机械性能及热稳定性佳、使用寿命长等特点。
适合于中串低、中低低、全低变工艺。
主要用于全低变流程。
一、物理性质和化学组成外形:球形;颜色:灰黑色;规格:Φ4~6m m;堆比重:0.75~0.85k g/L;破碎强度:>78N/颗;比表面积:≥120m2/g(B E T法);孔容:≥0.35m l/g(压汞法);平均孔径:100Å;活性组份:C o O、M o O3、碱金属促进剂、特种稳定剂等;载体:Υ-A1203;二、应用领域:S B-7耐硫低变催化剂的应用领域为以煤、渣油为原料的合成氨厂及制氢企业的一氧化碳变换工序,适用于铜洗净化的“中串低”、“中低低”、“全低变”变换工艺和甲烷化净化的“中低低”、“全低变”深度变换工艺。
主要用与全低变流程。
三、使用条件压力:常压~4.0M P a温度:170~460℃汽气比:0.15~0.70;H2S含量:视温度、汽气比情况而定;空速:中串低≥1300h r-1(0.75M P a)中低低≥1000h r-1(0.75M P a)全低变≥800h r-1(0.75M P a)详见《钴钼耐硫变换催化剂使用说明书》。
四、产品性能S B-3(B301Q)耐硫低变催化剂的技术性能远高于化工部H G2779-1996-H G2781 -1996所规定的水平。
在正常情况下:中串低变换工艺:0.75M P a,进口温度200℃,使用空速1500h r-1,入中变总汽比0.50,进低变C O≤6.0%,出低变C O≤1.0%;使用寿命三年以上。
中低低变换工艺:0.75M P a,一、二段进口温度200℃、190℃;使用空速:1000H r-1,入中变总汽比0.40,进低变C O≤10.0%,出低变C O≤1.2%;使用寿命三年以上在深度变换工艺中,S B-3(B301Q)催化剂更有上佳表现。
完全可以将C O降至0.3%以下。
五、应用情况(应用实例)山东省鲁西集团气平阴化肥厂,设计能力年6万吨合成氨。
采用全低变工艺,催化剂总量36m3。
设变换炉两只,一变炉—段装填S P-1保护类催化剂3m3及S B-7催化剂5.6m3,一变炉二段装S B-7催化剂6.4m3;二变炉一段装S B-7催化剂13m3,二变炉二段装S B-7催化剂9m3。
—九九六年初开车后,运行数据为:系统压力0.8M P a,一变炉进口温度200℃左右;,热点温度370℃左右;二变炉入口温度220℃左右,一段热点温度290℃左右,二变炉二段进口温度200℃左右:出口温度220℃左右;保护催化剂温升10~20℃,半水煤气C O=27%,O2=0.4%,H2S=0.2g/m3;二变炉出口C O%≤0.8%。
S B-7耐硫低变催化剂在全低变工艺中运行情况良好,蒸汽节约明显,工艺操作稳定,操作弹性较大,经济效益明显;H B-7耐硫低变在使用过程中未见热点下移及阻力上升情况。
SB系列钴钼耐硫(低温)变换催化剂硫化与使用说明书钴钼耐硫(低温)变换催化剂硫化与使用说明书钴钼耐硫(低温)变换催化剂自上海化工研究院在国内率先开发成功并投人工业应用以来,已广泛应用于不同规模、不同工艺的合成氨厂变换工序,取得了巨大的经济效益和社会效益。
为了更好地使用钴钼耐硫(低温)变换催化剂,我们特修订此(钴钼耐硫(低温)变换催化剂硫化与使用说明书),供参考!一、前期准备工作:1.变换工艺的选择:变换工艺主要有中串低、中低低和全低变换工艺等。
中串低工艺技术成熟、操作稳定,但蒸汽消耗略高;全低变工艺设备生产能力大、蒸汽消耗低,但操作稳定性有待改进;中低低工艺则兼有中串低和全低变两者的优点。
各使用厂应根据自身条件来选择合适的变换工艺。
2.催化剂使用空速:以上空速是指每立方催化剂每小时处理的半水煤气量。
钴钼耐硫(低温)变换催化剂的使用空速与变换系统的工艺条件密切相关,特别是中变催化剂用量、人炉汽气比、出口一氧化碳含量、生产周期等,所以使用厂应根据具体情况选择合适的使用空速。
如“三催化“工艺中要求变换出口一氧化碳含量小于0.3%,钴钼耐硫(低温)变换催化剂的使用空速则远远低于上述参考值(仅50%左右)。
3.使用时人口温度:钴钼耐硫(低温)变换催化剂人口温度以200℃左右为宜,因此必须正确确定低变炉在流程中的位置,即便如此,低变炉前仍需设置调(降)温装置。
调(降)温装置主要有调温水加热器和水冷激增湿器两种形式。
调温水加热器就是利用温度较高的工艺气间接换热(加热)循环热水,为保证低变炉人口温度和方便调节,需设置气相付线,主付线均应装有阀门。
也可加装水付线。
水冷激增湿器就是向工艺气中直接喷雾液态水以降低工艺气的温度,提高湿含量,低变炉人口温度通过冷激水量来控制。
水冷激增湿器主要包括喷头、汽化层和分离器。
4.测温点分布:电炉出口、低变炉每段催化剂床层进出口(气相)、每段催化剂床层上表面下200mm、下表面上200mm左右处各设一测温点,催化剂床层中部可按实际情况均匀设置至少一测温点。
5.气体分布与高径比:低变炉每段催化剂床层进出口应安装气体分布器(或气体收集管)以改善气体分布情况;每段催化剂床层的高径比应≥0.6,以减少气体偏流。
6.硫化用气与硫化气空速:硫化气源要求含H2≥25%、O2≤0.5%的洁净气体。
一般化肥厂可用脱硫后半水煤气或干变换气,半水煤气可引自罗茨鼓风机出口或高压机二段出口,高压机出口气应经油分,焦炭过滤器或静电除焦等净化设备后进人硫化管线;干变换气应取自变换系统出口,温度应低于35℃的变换气。
硫化气空速一般在200~300 hr -1。
7.硫化剂与硫化剂用量:硫化剂种类虽较多,但以二硫化碳应用最广、使用最方便、效果也最好。
一般每立方低变催化剂用二硫化碳100㎏,循环硫化时每立方低变催化剂用二硫化碳60㎏。
8.二硫化碳槽:二硫化碳槽应耐压0.5 MPa,使用压力0.2 MPa左右,槽上应装有压力表、放空管、二硫化碳加入管、二硫化碳出口管、氮气接人管及液位汁等。
槽的容积以一次装完硫化所需二硫化碳量为宜。
二硫化碳槽使用前应清洗、试漏,放置点应远离高温设备。
9.电炉功率:硫化用电炉功率可按每立方米催化剂20kW;来选定,如10 m3催化剂应有200kW,宜分为三至四组控制。
10.放空管、导淋、取样点、二硫化碳加入口、压力表等:放空管管径可按300hr--1空速设计,高度应高于附近设备;二硫化碳加入口应接在电炉出口的硫化管线上;取样点应设在低变炉进出口气体流动的管线上,避免死角,进口取样点应离二硫化碳加入口有一定的距离,以保证二硫化碳与硫化气体均匀混合;在系统主线、副线、中变出口管、低变进口管等管线上均应设导淋,以便排污;低变炉进出口应安装压力表。
二、催化剂装填:1.催化剂用量与低变炉内径:使用厂应根据生产:规模、工艺流程、变换压力、对低变出口CO含量的要求,以及希望达到的使用寿命等工艺条件选择适当的空速,确定催化剂的用量(m3)。
通常要求催化剂床层的高径比≥0.6,由此就可以确工变炉的内径以满足高径比的要求。
2.催化剂装填:装填催化剂之前,变换炉应进行烘炉,催化剂应筛去粉末。
装填时,先在炉底花板上铺设一至二层不锈钢丝网(网孔小于2.5 mm),四周应无缝隙并固定,以防止催化剂漏入炉底。
上铺耐火球一层,然后装催化剂。
催化剂装填应力求均匀,可采用布袋法、导管法,也可采用如下简便的方法:装填人员一人进入变换炉,将传入炉内的催化剂铺设在不同的方位,如此逐层铺设,直至装填完毕。
但应注意:(1)进入炉内的装填人员应守在放置于催化剂表面的木板上进行装填,而不可直接立在催化剂上。