银法甲醛催化剂活性降低的原因分析及预防措施张华叶墨香张钊
发表时间：2019-07-19T10:51:59.917Z 来源：《新材料.新装饰》2019年3月上作者：张华叶墨香张钊
[导读] 介绍了年产20kt/a尾气循环银法甲醛工艺所用银催化剂的性能指标，对银催化剂活性降低的原因进行了分析，针对失活原因制定了相应的对策。
（兖矿鲁南化工有限公司，山东省滕州市 277527）
摘要：介绍了年产20kt/a尾气循环银法甲醛工艺所用银催化剂的性能指标，对银催化剂活性降低的原因进行了分析，针对失活原因制定了相应的对策。
关键词：尾气循环银法甲醛；银催化剂；活性降低；预防措施
一、前言
兖矿鲁南化工有限公司年产20kt/a甲醛项目采用尾气循环银法工艺生产甲醛溶液，装置从2013年开车以来，运行平稳，在几年的实际操作中，意识到银催化剂的活性对装置的运行周期起到至关重要的作用，通过经验积累，对提高银催化剂的活性，延长其使用寿命有了一定的认识。
二、年产20kt/a尾气循环银法催化剂性能
该公司甲醛工艺采用的是电解银作为甲醇氧化反应的催化剂，优质的电解银催化剂应该具备以下特性：
1、高纯度。电解银催化剂内单质银的纯度应达到99.998%以上，有毒有害物质铁离子含量应该小于2×10-6，氯、硫分析应为痕量，电解银外观呈银白色金属光泽。
2、反应活性、选择性好。不仅对氧化主反应起主要催化作用，而且对副反应有一定的抑制作用。
3、稳定性好。机械强度要高，耐高温、耐毒性好，抗停电，耐用时间长。
4、比表面积大，透气性好，阻力小。
5、损耗低，易于点解再生。
表1—电解银催化剂质量指标
三、电解银催化剂活性降低的原因分析
1、电解银制作工艺把控不严格
电解银的生产工艺过程有去铜、高温煅烧、酸洗、电解、清洗电解液等步骤，如果在制备过程中混入铁离子、氯离子等杂质，或者电解阴极板结晶不均匀等情况，使其电解纯度下降，在催化反应中形成副反应，生成其他氧化物覆盖在催化剂表层，从而使催化剂中毒失活。因此，电解工艺是银催化剂活性质量的核心关键。
2、银催化剂装填过程把控不严格
银催化剂装填质量好坏是决定甲醛开车非常重要的环节，如果装填过程把控不好，比如装填不规范不均匀，花板不平整，铜网摆放不平整不匀称，电热偶捆扎不牢固等等外界因素，都会造成银催化剂产生裂缝、短路和床层阻力不均，开车后系统阻力很快超过40kpa，副反应增多，银催化剂的使用寿命会由正常3-4月缩减为1-2月。
3、原料中有毒物质导致银催化剂中毒
尾气循环银法甲醛工艺，原料主要包括甲醇、空气、吸收塔尾气以及配料蒸汽，造成银催化剂中毒的物质主要是铁和硫两种元素。
4、点火后结炭反应操作控制不好
结炭反应是甲醇在高温、缺氧、催化剂活性不高的条件下的一种裂解反应，在点火后升温过程中，温度达到530-580℃时，如果在此温度区间停留时间过程，会产生游离炭颗粒附着在银催化剂的表面，使催化剂的活性表面减少，甲醇副反应增多，经分析，CO2含量偏高（＞5%），这是由于催化剂活性降低导致的。
四、提升银催化剂活性的预防措施
1、严格把控银催化剂电解制备工艺
控制好电解银生产中电压电流、电流密度、电解银浓度、热处理温度等环节，保证银催化剂制作过程中浸泡、洗涤、烘干、焙烧、造粒等各个环节清洁干净，确保制作过程中不带入杂质污染银催化剂。
选择有资质、产品质量好的催化剂厂家进行采购和后期银加工回收，确保纯银含量大于99.998%，其中对催化剂有毒害的铁离子含量小于2×10-6，硫、氯离子为痕量，外观经筛分后呈银白色的晶莹闪亮珊瑚状颗粒。
2、做好银催化剂的装填
严格按照催化剂装填方案进行，对氧化器内壁，入口管、铜网清洗干净，用甲醇将顶盖内的锥形罩进行认真仔细的清洗，检查2、5目铜网一定要压平紧贴管板，检查测温热电偶是否捆扎结实，严禁发生位移。在5目铜网上铺一张褪火处理过的60目铜网压平，边缘伸入压圈内用60目铜网填实。按照银子目数从小到大，由粗到细，进行铺洒，每铺一层要均匀、密实、压平，不得有空隙，银层厚度控制在20-