C307型中低壓合成甲醇催化劑操作手冊南化集團(tuán)研究院

二。。八年八月C307型中低壓合成甲醇催化劑操作手冊1、產(chǎn)品特性和用途C307型中低壓合成甲醇催化劑用于碳氧化物和氫在一定條件下合成甲醇，其化學(xué)反應(yīng)式如下：CO+H2-CH3OH+90.64KJ/molCO2+H2-CH3OH+H2O+49.47KJ/mol該型號產(chǎn)品具有原料適應(yīng)性能強(qiáng)的特點，可運(yùn)用于各種原料(天然氣、石油、煤、工業(yè)尾氣等)的低、中壓合成甲醇流程。2產(chǎn)品性質(zhì)化學(xué)成份：催化劑主要由銅、鋅、鋁等氧化物所組成。主要物性：外觀：兩端為球面的黑色圓柱體外形尺寸：①5X(4?5)mm堆密度：1.4?1.6kg/l比表面：90?110m2/g3產(chǎn)品包裝和貯運(yùn)C307型催化劑包裝在鐵桶中的聚乙烯密封袋中，每桶凈重50kg。產(chǎn)品在運(yùn)輸和存儲過程中，應(yīng)保持密封，防潮、防污染，禁止摔碰和翻滾。4催化劑的裝填催化劑的裝填催化劑裝填前必須用①3mm篩子輕輕過篩，除去運(yùn)輸途中產(chǎn)生的少量粉末與碎片。先裝合成塔底部氧化鋁球，打開上人孔，工人從人孔進(jìn)入塔內(nèi)，過篩后的催化劑用漏斗調(diào)入合成塔內(nèi)，由長帆布導(dǎo)入塔內(nèi)，均勻撒布，力求裝填均勻。合成塔上花板上再裝一部分催化劑，用不銹鋼絲網(wǎng)壓住，絲網(wǎng)上再裝100?200nlm高①8?10mm氧化鋁球。催化劑裝填完畢后，立即封上人孔及進(jìn)出氣口，防止吸潮和有毒氣體污染，然后進(jìn)行催化劑粉末吹除。催化劑裝填注意事項人員嚴(yán)禁在搬運(yùn)過程中滾動、摔打催化劑桶。安排專人負(fù)責(zé)開桶、核對催化劑型號、數(shù)量。開始裝填前，先打開卸料口及進(jìn)料口，除去合成塔內(nèi)的各種雜質(zhì)并用鋼刷刷去鐵銹，檢查塔內(nèi)有無堵塞物或遺留的工具。計量人員必須準(zhǔn)確記錄催化劑的裝填量，并及時與裝填人員聯(lián)系。裝填人員入塔前應(yīng)將手表、鑰匙及口袋內(nèi)一切雜物掏出，以防止掉入合成塔內(nèi)，入塔后嚴(yán)禁直接在催化劑上行走和踩踏，應(yīng)在催化劑上墊木板，用手或木板平整催化劑表面。如氣候有變，遇下雨天時應(yīng)停止裝填工作。塔口用防雨布封好，未裝完的催化劑放入桶中密封好，并將催化劑桶放置在干燥的屋內(nèi)。做好安全工作。吊裝架下嚴(yán)禁站人，現(xiàn)場人員必須戴安全帽，塔上拉桶人員應(yīng)配戴安全帶。5產(chǎn)品活化催化劑是以氧化銅的形式提供給用戶的，使用前必須先經(jīng)還原才能獲得所需的催化活性，通過對催化劑升溫還原得當(dāng)活性。催化劑升溫還原是催化劑活性相形成的關(guān)鍵步驟。C307型甲醇催化劑還原的方程式為：CuO+H2==Cu+H2O+86.7kJ/molCuO+CO==Cu+CO2+128.1kJ/mol為更好地控制還原氣體的流量，催化劑升溫還原前需安裝一個①2~20的配氫管線，一個針形閥或氣動閥，一個量程為200?1000的指針式或浮子式流量計升溫前應(yīng)對合成循環(huán)回路進(jìn)行置換，使系統(tǒng)。2<0.2%;啟動循環(huán)機(jī)，進(jìn)行氮?dú)庋h(huán)，開始升溫。為保證有足夠的氣體空速，建議在0.5?1.0MPa壓力下進(jìn)行升溫還原。在整個活化過程每隔半小時計量一次放出的水量。根據(jù)放水量多少，來了解升溫還原進(jìn)程是一種既方便又準(zhǔn)確的方法。當(dāng)溫升至170c便可向回路加入氫氣進(jìn)行還原（最好是純氫氣或化肥廠合成氣N2-H2氣，初始配氫（包括一氧化碳）的濃度為0.5%,隨時分析合成塔進(jìn)、出口的氫濃度，由調(diào)節(jié)進(jìn)口氫濃度或合成塔的溫度來控制出水量，以達(dá)到預(yù)定方案的要求。在催化劑升溫還原過程中，回路中的CO2>1%時，應(yīng)增大放空量，補(bǔ)進(jìn)氮?dú)?。還原最終溫度為230C,當(dāng)催化劑已不消耗氫氣，合成塔沒有溫開，累計放出的水與理論值相符，則還原可視為完成，可向回路導(dǎo)入合成氣進(jìn)行生產(chǎn)。本操作手冊提供的升溫還原程序及操作工藝參數(shù)表，僅供用戶參考（技術(shù)服務(wù)部門根據(jù)各廠具體情況編寫升溫還原方案），見下表。階段時間（h）塔熱點溫度（C）升溫速率（C/h）進(jìn)塔氣H2濃度（％）階段累計升溫I22初溫一6020?250n121460—12050m519120—170100w12017000還原i1030170—1902力口H20.5—1n4070190—2100.51一2m878210—2302.52一8w28023008—256正常生產(chǎn)催化劑活化后，可逐漸提高合成壓力、提高循環(huán)流量，緩慢導(dǎo)入合成新鮮氣。在較低壓力、較低CO和CO2濃度下進(jìn)行低負(fù)荷運(yùn)行，然后逐漸調(diào)整至滿負(fù)荷運(yùn)行，進(jìn)行正常生產(chǎn)。整個生產(chǎn)運(yùn)行期間，盡量保持流量、壓力、溫度、氣體成分的穩(wěn)定，保證穩(wěn)定操作。工業(yè)生產(chǎn)操作條件：操作溫度：190?300C最佳溫度：210?260C操作壓力：3?15MPa操作空速：4000?20000h-1當(dāng)催化劑溫度低于190c時，合成氣易生成石蠟，催化劑溫度超過265c時,易生成各種副產(chǎn)物，這都會損害催化劑，增大消耗，甚至影響到正常生產(chǎn)。7停車維持正常操作，才能保證催化劑高活性、長壽命地運(yùn)行。應(yīng)盡量減少開、停車次數(shù)。短期停車，關(guān)閉合成新鮮氣，維持循環(huán)，系統(tǒng)保溫、保壓，等待開車。長期停車，系統(tǒng)維持循環(huán)，直至回路中CO和CO2濃度＜0.5%之后，降溫、卸壓，用氮?dú)庵脫Q合格后，保持正壓，防止空氣滲入。8鈍化、卸爐當(dāng)需要更換催化劑時，應(yīng)先對催化劑進(jìn)行鈍化。鈍化前需用氮?dú)鈱ο到y(tǒng)進(jìn)行置換，直至代和CO濃度＜0.1%,當(dāng)合成塔溫度降至100c時，便可緩慢配入空氣，對催化劑進(jìn)行氧化。初始氧氣含量為0.5%,根據(jù)溫升情況可逐漸提高氧濃度，直至氧濃度達(dá)到20犯上，催化劑溫度不再升高為止。卸爐現(xiàn)場要加強(qiáng)防護(hù)，移開周圍的易燃物，以免發(fā)生火災(zāi)。9催化劑使用中應(yīng)注意的問題、毒物的影響硫是合成甲醇最常見的毒物，也是引起催化劑活性衰退的主要因素，它決定了銅基催化劑的活性和使用壽命。原料氣中硫一股以H2訴口CO郵式存在。另外，還含義RSHCS2硫醴等有機(jī)硫，雖然此類硫相對含量較少，但難以脫除。工藝要求合成氣入口總硫小于0.1ppm。氯是危害甲醇催化劑的另一種毒物，毒害程度比硫還嚴(yán)重，往往隨工藝氣的遷移進(jìn)入全床層，其毒害也是永久性的。工藝氣中氯含量應(yīng)小于0.01ppm。設(shè)備管道中的雜質(zhì)設(shè)備管道中的Fe、Ni、SiO2等雜質(zhì)如帶入催化床層，對催化劑活性、壽命等也存在較大影響，特別是新建甲醇廠。由于塔體、管線等焊縫中的鐵屑經(jīng)氣體帶入床層，在低溫下與一氧化碳生成城基鐵、跋基鍥，這些物質(zhì)的存在，易使用合成氣發(fā)生費(fèi)