低压合成甲醇催化剂钝化方案

合成甲醇催化剂还原、钝化的探究摘要:甲醇催化剂合成情况的好坏将直接影响甲醇合成系统的运行状况,也关乎甲醇产品的产量及消耗的高低。

基于此,本文主要对合成甲醇催化剂还原、钝化的进行探究.关键词:合成甲醇催化剂;还原;钝化引言甲醇合成系统工艺流程主要是来自合成气压缩机的合成气,经气气换热器A/B 壳程被管壳式甲醇合成塔A/B的高温出塔气预热至200℃左右,进入甲醇合成塔A/B,在铜基催化剂的作用下CO、CO2与H2进行反应生成甲醇和水;甲醇合成塔A/B出口气经气气换热器管程与入塔气换热后,温度降至95℃左右,然后经水冷器ⅠA/B冷却到65℃,再经水冷器ⅡA/B冷却到40℃后,进入甲醇分离器A/B进行气液分离。

甲醇分离器顶部出来的分离掉甲醇的大部分气体作为循环气去合成气压缩机,经合成气压缩机增压并补充新鲜气后送入甲醇合成塔进行下一轮反应;一小部分作为弛放气送往氢回收系统回收H2。

甲醇分离器分离出的粗甲醇则通过一级过滤器和二级过滤器除去其中的固体杂质后送至闪蒸槽,之后粗甲醇经粗甲醇泵送至甲醇精馏系统或粗甲醇罐区。

1催化剂的还原催化剂在还原过程中出水量约为催化剂重量的18×10-2～20×10-2,其中物理水占3×10-2～5×10-2,化学水占13×10-2～15×10-2。

合成甲醇催化剂的还原过程分为初期、主期、末期三个阶段,还原初期是脱除物理水的过程,还原主期是配氢后产生化学水的过程,还原后期是将残余的水分排出的过程。

催化剂还原过程的热量是由开工喷射器提供,以前使用的是中压过热器蒸汽,压力为2.3～2.8MPa,温度为390～420℃,使用的是动力车间锅炉工段经过本装置蒸汽过热器加热后的蒸汽,压力为1.6～2.1MPa,温度为380～390℃。

整个还原过程中要遵循“提氢不提温、提温不提氢”的原则,保持温度平稳上升。

合成甲醇催化剂本体中有一定量的碳酸盐,在还原中后期会有一定量的CO2生成,而催化剂的活性温度是190℃,在还原中后期,大量的CO2会发生反应,将催化剂的活性激活,此时还原过程会立刻终止,其还原程度就会大大降低。

KATALCO51-8甲醇合成催化剂的深度钝化(中国石油吐哈油田分公司甲醇厂新疆鄯善苏放文838202)摘要：分析了KATALCO51-8甲醇合成催化剂钝化不彻底的原因，主要是由于催化剂表面没有形成完整的氧化覆盖膜。

提出了高温氧气浸泡钝化催化剂的方法，解决了通常方法钝化的催化剂在卸除时大量结块、粘贴、冒烟的问题。

关键词：甲醇合成催化剂；KATALCO51-8；钝化；合成塔；氧化中图分类号：TQ21文献标识码：B文章编号：1001-9219(2011）04-60-04吐哈油田24万t/a甲醇装置采用两套Lurgi式甲醇合成塔并联操作,设计生产能力分别是240t/d和480t/d，使用Johnson Matthey(庄信万丰)的KATALCO51-8系列催化剂。

吐哈甲醇厂在2004年钝化卸除催化剂时发生催化剂大量结块,粘贴在合成塔管束璧上，使得催化剂卸除困难，部分催化剂在卸除时发热冒烟，增加了工作的危险性。

1·合成塔的基本情况Lurgi式甲醇合成塔是一种管束式合成塔[1]，如图1所示,类似于一般的列管式换热器，以吐哈甲醇厂1＃合成塔为例，合成塔的主要结构尺寸如下：塔直径2.15m，高11.3m，下部装入Φ25mm和Φ15mm耐热瓷球各3m3，催化剂层装填高度6.98m，列管内径40.5mm、管束长7m，列管数1620根，管内充满催化剂，每根装填9.012×10-3m3，催化剂总装填量14.4m3。

用焊接的方法将上下两个管板与管子连接，壁厚60㎜，花板厚约44㎜。

水进口为环形管，分5根进入合成塔下段，管的入口处周围有孔，使分布均匀。

塔的保温采用玻璃棉，厚为180㎜，外层用铅皮包上。

合成塔进气管口采用斜口，使气体分布均匀。

合成塔上部封头约1.5m，塔顶有人孔，装催化剂时，将催化剂用漏斗注入胶皮管内，人由人孔进入塔内，拿着胶皮管，往列管内装催化剂，装满为止。

卸催化剂时，先将催化剂通入氮气和氧气的混合气体钝化后降温至常温，打开下部卸催化剂口，将催化剂卸除到一定位置时，打开下部人孔再将剩余催化剂和惰性球卸除。

甲醇催化剂钝化选择作者：陈林来源：《科学与财富》2020年第17期摘要：催化剂钝化时局部温升过高或温差猛增，由于膨胀应力可能造成合成塔内件某些零部件的变形、拉裂、催化剂烧结，从而使内件损坏。

对于催化剂的钝化选择方法很重要。

关键词：甲醇;催化剂;钝化1; 前言泸天化绿源醇业有限公司年产40万吨甲醇装置是以天然气为原料。

装置是日本东洋公司的工藝包及MRF-Z甲醇合成塔，催化剂使用的是IC151-8型催化剂。

2; 催化剂钝化在本装置MRF-Z甲醇合成塔中装填的IC151-8型催化剂（主要化学组成（CuO-ZnO-Al2O3），铜基催化剂在使用时被还原成Cu+或金属铜，CuO+H2=Cu+H2O+86.7KJ/mol;原子态铜在卸出时，与空气中的氧气直接接触，会氧化放出大量热，以至于产生局部温升过高，或温差猛增，由于膨胀应力可能造成合成塔内件某些零部件的变形，从而使内件损坏。

催化剂的钝化是指在将催化剂卸出催化剂炉之前，利用氧化物质进行缓慢的催化剂氧化，在其外表形成氧化覆盖膜，该氧化膜可阻隔氧气与金属原子铜进一步反应，从而防止在卸出铜催化剂时造成催化剂筐的损坏，达到保护塔内件的目的。

3; 钝化方法3.1; 合成塔催化剂采用氮循环气中加氧气钝化（1）工艺原理，见图1。

氮气作载气循环时需开压缩机带动整个合成回路循环;J0301为10.3MPa高压蒸汽驱动压透平缩机，压缩机蒸汽来源为转化废热锅炉产气，运行负荷耗气量为80 t/h。

（2）氧气钝化理论时间根据甲醇合成塔装填量用氧气钝化需时间：反应方程：2Cu+O2=2CuO-ΔH=314.6 kJ/mol因单质铜与氧气反应放出大量热，每1%O2大约可导致100 ℃的温升，为避免这一温升烧坏塔内件，按循环量的0.5%左右氧浓度配置的量进行反应，所以钝化时间：t=催化剂总铜量/循环气量×0.5%÷22.4×2铜分子量理论钝化总时间约为28小时。

低压法制甲醇的工艺条件甲醇是一种重要的有机化学品，广泛应用于化工、医药、能源等领域。

低压法制甲醇是一种常用的生产方法，其优点是工艺简单、投资低、操作方便等。

本文将介绍低压法制甲醇的工艺条件。

一、反应原理低压法制甲醇的反应原理为CO和H2在催化剂的作用下生成甲醇。

反应方程式如下：CO + 2H2 → CH3OH二、催化剂低压法制甲醇的催化剂是一种铜锌铝氧化物，具有高的活性和选择性。

催化剂的制备方法较为复杂，一般采用共沉淀法或浸渍法制备。

三、反应条件低压法制甲醇的反应条件包括反应温度、反应压力、空速和催化剂的质量等。

其中，反应温度是影响甲醇产率和选择性的重要因素，一般在200℃左右。

反应压力一般为1-3MPa，空速为500-1000h-1。

催化剂的质量一般为0.5-1.0g。

四、反应器低压法制甲醇的反应器一般采用固定床反应器，反应器内部填充催化剂。

反应器的体积根据生产规模而定，一般为100-1000L。

五、工艺流程低压法制甲醇的工艺流程包括原料处理、反应、分离、净化等步骤。

原料处理包括CO、H2、水蒸气和氮气的预处理。

反应过程中，原料气体进入反应器，经过催化剂的作用，生成甲醇。

分离过程包括甲醇的分离和回收，以及未反应的原料气体和副产物的分离。

净化过程包括甲醇的脱水、脱硫、脱氯、脱氮等步骤，以提高甲醇的纯度。

六、工艺优化低压法制甲醇的工艺优化主要包括催化剂的改进、反应条件的调整、反应器的优化等。

其中，催化剂的改进是提高甲醇产率和选择性的关键，可以通过改变催化剂的成分、结构和形貌等方面进行优化。

反应条件的调整包括反应温度、反应压力、空速等，可以通过实验研究和数值模拟等方法进行优化。

反应器的优化包括反应器的结构、填充物和流动方式等，可以通过实验和数值模拟等方法进行优化。

七、总结低压法制甲醇是一种简单、经济、实用的生产方法，具有广泛的应用前景。

在生产过程中，需要注意催化剂的选择、反应条件的调整和反应器的优化，以提高甲醇的产率和选择性。

合成催化剂钝化方案 Prepared on 22 November 2020京宝新奥合成催化剂钝化方案编制批准：河南京宝新奥新能源有限公司2014年5月26日合成催化剂钝化方案京宝新奥合成催化剂钝化方案由于一、三段反应器内部的催化剂活性下降比较明显，已经满足不了长周期稳定运行，根据新一段反应器准备情况和生产实际情况，决定在这次大修中将一三段反应器的催化剂进行更换，由于二段反应器中的催化剂不更换，要对二段反应器的催化剂进行保护，所以给一三段反应器催化剂钝化带来了难度，为了保证二段反应器催化剂不受氧化，一三段催化剂顺利进行钝化，特制订次钝化方案。

1.准备工作：合成系统置换降温结束对二段反应器进、出口和循环气进口加上盲板精脱硫出口阀后加盲板钝化用的氮气、仪表空气等已准备完毕确认分析条件具备每30分钟分析一次反应器进出口气体的能力。

2.钝化步骤将反应器R0302隔离出系统，氮气吹扫置换R301和R303，检测反应器出口气体CO+H2含量，确定CO+H2含量≤0. 5%之后才进行钝化。

建立反应器到循环压缩机的循环圈，合成系统开始做氮气循环，此时系统压力保持在以下。

利用仪表空气向系统内补入氧气。

开始通入氧气时，反应器进口处取样中氧含量应低于%，密切观察反应器床层温度变化，如有温度上升，在床层温度略有下降或稳定时才可以继续加大氧气加入量。

在反应器进口氧气含量小于1%之前，每次以%的速度递增氧气含量。

整个钝化过程中，应该保持反应器床层温度低于60℃，每次增加氧气含量的时候，应保持催化剂床层瞬时温升小于5℃。

密切注意反应器床层热点下移的情况。

当反应器进口处氧气含量高于8-10%时，可以适当提高氧气补入速度，但仍要注意上述要求。

逐步提高反应器进口氧气含量，直至反应器出口氧气含量大于20%，进出口氧气含量相同时，钝化结束。

催化剂钝化过程中可以保持一定排放量，以控制系统压力稳定，钝化后期可以适当减少氮气用量。

钝化结束后，拆开反应器人孔及卸料口，用布袋或软管控制催化剂流出速率，将催化剂过筛处理后，装桶封好以备再次装填。

XNC-98型合成甲醇催化剂使用说明书西南化工研究设计院四川天一科技股份有限公司目次一．催化剂的主要物化特性 (1)二．催化剂的使用条件 (2)三．催化剂装填 (2)四．催化剂的升温、还原 (3)五．开车 (6)六．停车 (7)七．操作注意 (8)八．催化剂的钝化和卸出 (8)XNC-98型合成甲醇催化剂使用说明XNC-98型催化剂是我院新研制和开发的新一代产品。

它是一种高活性、高选择性的新型催化剂。

用于低温低压下由碳氧化物与氢合成甲醇。

可适用于各种类型的甲醇合成反应器。

具有低温活性高、热稳定性好的特点。

常用的操作温度为200～290℃，操作压力5.0～10.0MPa。

本催化剂可广泛适用于不同原料来源如天然气、煤、液态烃类为原料制合成气生产甲醇。

一．催化剂的主要物化特性1．催化剂主要物理性质外观：有黑色金属光泽的圆柱体外形尺寸（直径×高），mm： 5×(4.5～5)（也可为用户提供其它形状和尺寸的催化剂）堆密度，Kg/L： 1.30～1.40径向抗压碎强度，N/cm：≥2002．催化剂化学组成催化剂主要化学组成列于下表：3．催化剂的活性按本催化剂质量检验标准规定，在下述活性检验条件下：催化剂装量：4mL 粒度：20目～40目反应压力： 5.00±0.05MPa 空速：10000±300h-1反应温度：230±1℃、250±1℃气体组成：CO 12×10-2～15×10-2，CO3×10-2～8×10-22惰性气体 7×10-2～10×10-2，其余为H2。

催化剂活性为：230℃时，催化剂的时空收率≥1.20Kg/L∙h；250℃时，催化剂的时空收率≥1.55Kg/L∙h。

4．催化剂的使用寿命在正常条件下运转寿命为2年以上。

二．催化剂的使用条件XNC-98型催化剂在下列条件范围内使用反应压力： 4.0～10.0MPa反应温度：还原好的催化剂在190℃就具有较好的活性，常用的操作温度范围为200～290℃。

RK-05中低压单甲醇合成催化剂产品说明书公司名称：大连瑞克科技有限公司公司地址：大连市火炬路1号A座513－2室生产地址：秦皇岛市北部工业园区再就业孵化基地9号电话：0335******* 0411********传真：0335******* 0411********邮政编码：066000 116023RK-O5型甲醇催化剂使用说明大连瑞克科技有限公司一、催化剂用途RK-05甲醇催化剂适用于以煤、油、天然气、油田气及焦炉气为原料的低压管壳式列管及其它类型的甲醇装置（冷激式合成塔﹑冷管式合成塔），低压催化甲醇合成反应。

也可用于中、高压甲醇合成或联醇生产。

它对甲醇厂家的工艺气质具有针对性。

二、催化剂基本物性外观：黑色带光泽的圆柱体，尺寸：φ6×4 mm；也可以根据用户的要求提供其它尺寸的产品。

堆密度：1.1～1.3 Kg/L; 侧卧抗压碎强度：≥185 N/Cm；比表面积：～120 M2/g；还原体积收缩率：≤ 8.0%。

三、催化剂使用方法1.催化剂装填仔细检查合成塔内每一根列管，确认管中的废旧杂物已经缷光。

吹净粉尘、污物。

根据合成塔结构和尺寸，选择设计要求尺寸合适的氧化铝惰性球，填匀、填实。

为防止催化剂在运输过程中有所磨损，装填前应对催化剂适当过筛。

将过筛后的催化剂及时装入合成塔中，装填时需填均、填实，防止“架桥”。

催化剂填滿后，用金属不锈钢网覆盖，网上再覆盖一层氧化铝惰性球。

装填完毕后，用洁净空气进行吹扫，吹净粉尘。

整个装填过程应防止催化剂吸潮或被有毒气体污染。

整个合成系统试漏、置换合格后，便可进行催化剂的升温还原。

2.催化剂还原2.1还原原理RK-05型催化剂在低温条件下，主要是氧化铜被还原成金属铜，氧化铜的还原反应是一个放热反应，其反应方程式为：CuO+H2=Cu+H2O+ 86.7 Kj/mol CuO+CO=Cu+CO2+ 128.1 Kj/mol2.2 升温还原操作催化剂在升温还原前应用氮气对系统进行置换，使系统的O 2<0.2%。