甲烷化催化剂保护方案

陕西黄陵煤化工有限责任公司合成氨项目甲烷化催化剂装填和升温还原方案编制：审定：批准：有限责任公司二0一四年五月J108-2Q甲烷化催化剂装填、还原方案一、装填前的准备工作：1、对甲烷化系统的管道、设备、阀门、仪表、电炉等设备作一次全面检查，还原气体的组分含量、各个参数都必须符合还原条件。

2、催化剂没有装填前要注意防雨、防水。

3、准备充足的Φ10～15可以耐高温的氧化铝球或钢球（氧化铝球大小具体按照设计方的要求）。

4、准备好吊斗、筛子（掉到地上的催化剂必须经过筛选后再装填）、磅秤、帆布袋（或消防软管）、记录工具、卷尺、搗棍等。

5、吹净设备以及管道内的积水、灰尘、油污等杂质，特别是铁屑，是生成高级烃类的物质。

二、人员组织1、总指挥：负责填装期间的总协调，处理填装中出现的主要问题；对装填工作全面负责。

2、现场总负责人：负责现场装填装提案工作，落实填装方案及现场人员的安排，协助处理填装中出现的问题；对吸附塔填装情况进行全面检查。

3、安全监察指挥：负责安全工作实施的监督，监管安全消防设施正常使用和现场的安全管理。

4、安全负责人：配合安全部的安全监管工作。

5、设备负责人：为填装工作提供技术支持，并解决填装过程中的技术问题。

6、参与填装单位：三、催化剂装填装填原则：保证每一层装填密实，以免造成床层下沉过大和气流分布不均。

1．在进行催化剂装填之前，应仔细检查甲烷化塔，保证无一切杂物。

2．通常甲烷化催化剂在装填之前应过筛，因在运输过程中难免会出现粉尘和碎片，因而在装填前须用8～10mm筛网进行过筛，本催化剂由于采用了静态生产工艺，粉尘和碎片少，从带孔的溜槽溜过即可。

3．催化剂床层上下部分均须装耐火球（Φ10～15），耐火球装填高度应以我公司现场人员和塔器设计厂家现场服务人员共同确定，一般100mm左右。

耐火球和催化剂层之间用不锈钢丝网隔开。

装填时催化剂自由下落高度不应大于0.5米，同时不应将催化剂从某一位置倒进塔内堆成一堆后再扒平，防止小粒度和粉尘留在堆中心，而较大颗粒滚向边缘，导致气体分布不均匀。

甲烷化催化剂及反应机理的研究进展甲烷化是指将一氧化碳和氢气催化反应生成甲烷的一种反应。

由于甲烷本身是一种重要的化学品和燃料，因此寻找高效的催化剂和研究反应机理受到了广泛的关注。

在过去的几十年里，科学家们在甲烷化催化剂及反应机理的研究方面取得了一系列重要的进展。

本文将对甲烷化催化剂的种类和催化机理进行综述。

一、甲烷化催化剂1、铜基催化剂铜是一种优秀的甲烷化催化剂，其在高温和高压下能够促进CO和H2生成甲烷。

铜催化剂通常由氧化铜和还原剂还原所得。

在铜催化剂中，钠或钾通常是常见的还原剂。

由于其热稳定性和催化活性，铜催化剂被广泛应用于工业上的甲烷化反应中。

钴是另一种常见的甲烷化催化剂元素。

与铜催化剂不同的是，钴催化剂需要在低温和中压下使用。

其具有优异的电化学性能，对于甲烷化反应的催化效果也很好。

钴催化剂通常由镁和钴盐还原所制得。

二、甲烷化反应机理甲烷化反应机理是指在甲烷化反应中，CO和H2分子在催化剂的作用下生成甲烷分子的过程。

目前，科学家们已经清楚地了解了甲烷化反应的一些关键步骤和机理。

以下是甲烷化反应的一般机理：1、CO的吸附甲烷化反应首先需要吸附CO分子到催化剂上，这个过程是通过甲烷化催化剂表面上的铜催化位点实现的。

在这个步骤中，CO分子与催化剂表面的催化位点形成吸附式。

2、氢分子的吸附甲烷化反应的另一个关键步骤是氢分子的吸附。

在催化剂上的氢催化位点中，氢分子吸附并形成吸附式。

3、CO的加氢在甲烷化反应的下一个步骤中，CO分子受到氢分子的加氢作用，生成CH3OH（甲醇）和CO2。

4、CH3OH的解离最后，甲醇分子经过催化剂表面的解离，生成甲烷分子。

这一步骤释放了活性汇集的甲烷分子。

综上所述，科学家们已经发现了甲烷化催化剂的种类和反应机理，进一步促进了甲烷化反应在各个领域的应用。

未来，科学家们还将继续研究新型的甲烷化催化剂和改进现有的催化剂，以进一步提高甲烷化反应的效率和可持续性。

完全甲烷化催化剂的制备及优化摘要：现如今我国正处于21世纪快速发展的新时期，完全甲烷化技术是煤炭制取合成天然气的关键技术，国内的完全甲烷化技术，尚处于研发阶段，除了引进的煤制合成天然气的甲烷化工业装置稳定运行外，只有大唐化工研究院自主开发的SNG催化剂实现了大规模工业化应用，各项性能指标均优于同类型进口催化剂。

完全甲烷化催化剂在高温下长周期运行，高温聚集是导致催化剂失活的原因，因此需要加入助剂提高其耐温性和稳定性。

通过对催化剂组成进行表征分析，并对甲烷化反应工艺条件进行优化，可为煤制天然气完全甲烷化技术的国产化提供技术支持。

关键词：甲烷；完全甲烷化；催化剂；载体；助剂；工艺条件引言随着我国经济的迅速发展，能源和环境的矛盾日益突出，化石能源的综合利用迫在眉睫。

我国是一个“富煤、贫油、少气”的国家，煤炭储量丰富，尤其是低阶煤炭储量较大。

而目前我国煤炭的主要利用形式是直接燃烧，该方法不仅能源利用效率低，且对环境污染严重。

因此，发展洁净、高效的煤化工技术具有非常重要的意义。

近年来，煤制天然气作为国家鼓励的新型煤化工示范产业，正逐渐形成产业规模，有望成为天然气来源多元化的有益补充。

煤制天然气与其他煤化工技术相比，工艺流程相对简单，技术成熟可靠，是我国煤化工行业重要的产业，对我国能源可持续发展具有重要的意义。

煤制天然气包括煤气化和甲烷化两大核心技术，其中煤气化技术的研究已比较成熟，而我国对合成气甲烷化技术的研究相对较晚，且受到国外技术的封锁，因此煤的甲烷化技术已成为我国能源方面研究的热点。

而甲烷化催化剂的制备作为合成气甲烷化的关键技术，对其进行深入研究不仅有助于F－T合成反应和碳一化学的发展，还能促进甲烷化工艺的完善，为我国煤制天然气的工业化奠定基础。

1催化剂中活性组分作用及特点因为催化剂的特殊性，其活性组分的一般在元素周期表上集中在第八族过渡金属，其中最常用的为Ni。

Ni基催化剂有着众多的优点，如与一氧化碳结合后甲烷化效果好，具有与甲烷相互兼容的特点，没有排斥性，且其价格相对较低，在工业的生产发展上有着非常好的经济基础。

J105型甲烷化催化剂培训材料很多化肥生产都用到甲烷化催化剂，特别是J105用得较多，现将手里的一些有关培训资料上传，请大家看后多给鼓励J105型甲烷化催化剂培训材料一、产品用途及特点1、用途：用于合成氨及制氢装置中，将合成气中少量碳氧化物（一般CO+CO2＜0.7％）在本催化剂作用下与氢反应生成水和惰性的甲烷，以保护氨合成催化剂。

2、特点：本催化剂以镍为活性组分,采用独特工艺添加氧化镁(MGO)、稀土元素(RE2O3)为促进剂,使该产品具有优异的活性、热稳定性及抗毒性,其质量国内领先并超过国际上同类产品水平。

二、物化性能1、物理性能：外观：灰黑色圆柱体规格：φ5×4.5~5.5mm堆密度：900~1200㎏/m32、化学组成：镍(Ni) ≥21.0%氧化镁(MG O):10.0~14.5%氧化铝(AI203) :24.0～30.6%稀土元素:7.0~10.0 %三、质量指标（执行标准：HG2509-2004）四、催化剂的升温还原1、甲烷化催化剂使用前为什么要升温还原？还原过程中有那些化学反应?甲烷化催化剂使用前,是以镍的氧化物形式存在,所以使用时必须还原活化,在还原剂(H2、CO)被氧化的同时,多组分的催化剂中的NiO被还原为具有活性的金属镍,并在还原过程形成了催化剂的孔道,而AI2O3不会被还原,起着间隔和支撑催化剂的作用,使镍处于均匀分散的微晶状态,催化剂也获得了具有较大的比表面、较高的活性和热稳定性。

还原过程中有以下化学反应:NiO+H2==Ni+H2O△Ho298＝2.55kJ／moINiO +C O＝Ni I+H2O△Ho298＝30.25kJ ／moI2、甲烷化催化剂升温用何介质?并注意哪些事项?升温用介质,可用纯N2、工艺气、H2-N2气、空气,不能用水蒸汽、天然气、燃烧气、还原介质也不能用合成吹除气（吹除气中NH3对Ni有影响）。

若采用风机循环升温时，开启风机，采用蒸汽加热器、电加热器、加热纯N2，操作中保持循环量在6000~10000m3／h，可根据加热能力适当提高升温速度。

甲烷化催化剂保护方案
编写依据：
1、合成车间甲烷化岗位操作规程和工艺流程图。

2、甲烷化催化剂使用相关的资料及操作注意事项。

编写目的：
在长时间停车或检修情况下，为了防止空气进入甲烷化炉触媒被氧化，特制定此方案。

主要内容：
1、脱碳，甲烷化系统停车。

2、对甲烷化系统进行置换，置换时用中压氮气，置换时气体在PV0801排放。

3、置换时要反复充卸压，取样分析可燃气体（CO ,H2,CH4)浓度小于%为置换合格。

4、置换合格后甲烷化系统压力泄至。

5、甲烷化炉出口法兰和入口截止阀前法兰处加盲板（先加出口，然后甲烷化炉充压至保压，关闭入口截止阀，再加入口）。

6、甲烷化炉出口法兰加盲板时要保证气体向外排放。

7、甲烷化炉保压待用（长时间停车，无压力可用氮气钢瓶充压）。

示意图:。

甲烷化催化剂的综述院系：专业班级：学号：姓名：指导老师：关于甲烷化催化剂的一些探讨概念：1、甲烷化：2、甲烷化工艺的发展目的：这次任务我主要找关于甲烷化的文献，通过对这些文献的查看来研究关于甲烷化催化剂的发展，研究方向的重点以及它对人类的发展所起到的作用。

这次自己找了十几篇文章来谈论一下。

主题：1、低温甲烷化催化剂的工业应用低温催化剂较高温催化剂性能, 反应空速大、床层温度低、开车时间短、蒸汽消耗量大幅降低,并且安全性能更好。

该催化剂的使用提高了乙烯装置的安全性和稳定性。

由原用的高温催化剂改为低温催化剂时, 只需更换催化剂即可, 无需改动反应器和管线。

2、第二金属组分对CO2 甲烷化沉淀型镍基催化剂的影响用并流共沉淀法制备了一系列镍基双金属催化剂,在微型固定床流动反应装置上进行了二氧化碳和氢气生成甲烷的催化反应,考察了在不同反应条件下第二金属组分Fe、Co 、Cr 、Mn、Cu、Zn 等对镍基催化剂活性的影响。

采用程序升温还原( TPR) 、X 射线衍射(XRD) 等手段对催化剂进行表征。

结果表明,第二组分的添加会改变镍催化剂的表面结构以及活性组分的分散度,有些会产生电子效应。

其中,锰的添加使催化剂活性大大提高,原因是Mn ( Ⅳ) Ni2O4 的生成不仅有利于催化剂还原,而且有利于产生电子效应。

3、二氧化碳甲烷化催化剂制备方法的研究采用浸渍法和并流共沉淀法制备含Ni 量不同的Ni/ ZrO2 催化剂, 研究了它们在二氧化碳甲烷化反应中的催化性能. 结果表明, 共沉淀法制备的高Ni 催化剂具有良好的催化性能. 在较温和的条件( T = 573 K, P = 0. 1 MPa, GHSV =12000 h- 1) 下, CO2 的转化率达99. 7%, CH4 的选择性达100% . Ni 与ZrO2 的相互作用对催化活性有很强的影响. Ni 的含量和CO2 吸附程度决定了甲烷化反应活性.催化剂作用下活化能的大小与活性变化规律相符.与浸渍法相比, 共沉淀法制备出的催化剂具有如下特点:( 1) 产率高;( 2) 性能稳定;( 3) 抗积碳性好;( 4) 反应温度及活化能更低;( 5) 产物成分单一.利用共沉淀法制备二氧化碳甲烷化催化剂具有很高的研究、应用和开发价值. 4、反应条件对焦炉气甲烷化催化剂性能的影响近年来, 中国天然气市场需求急剧增加, 制取合成天然气的工业投资项目增多, 对于合成甲烷反应过程的研究逐渐得到重视。