延长甲醇合成催化剂使用寿命方法探讨1

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1、延长甲醇合成催化剂使用寿命的方法探讨延长甲醇合成催化剂的使用寿命具有关键性的意义，它不仅能降低生产成本，且能提高产量，给工厂带经济效益。影响甲醇合成催化剂寿命的因素很多，本文着重催化剂的升温还原和工艺操作两方面。1催化剂的选择催化剂内在质量的好坏直接影响其使用及产品质量，结合单位的工艺条件，经过筛选，选用DC-503型甲醇铜基催化剂。此型号催化剂机械强度大，低温活性好，选择性好，铜锌比高。2催化剂的装填催化剂的装填也是影响甲醇催化剂寿命的关键，在装填时应注意的问题：1）装填时，催化剂应轻轻过筛，除去粉末和碎片。2）装时不能用力捣，但必须摇匀装实各部分高度，密度均匀，

2、防止颗粒偏析。3）装填时应先较好天气，以免催化剂吸潮而降低活性，催化剂一旦开始装填，应连续进行，避免间断。装填完应立即封口，充入氮气或进行升温还原。4）装填时严禁使用铁器，以减少副产物石蜡的生成。5)装填过程中用吊车配合，晃动内件使密度均匀，以缩小开车后触媒层温差。3催化剂的升温还原铜基规整成甲醇催化剂以还原后才具有活性。还原方程式为：CuO+H2=Cu+H2O+86.7kg/mol合成甲醇时，活性中心存在于被还原的Cu-CuO界面上。催化剂还原质量的好坏，对日后催化剂的寿命起决定性作用，还原好的催化剂，其晶粒小，内部间隙小，活性表面积大，这种催化剂投入生产后具有反

3、应活性高，催化剂层温度分布均匀，使用寿命长等特点，因此必须认真细致地做好还原操作。本公司采用高氢还原H２≥70%，利用合气（H2、N2）进行还原的原则：三低（低温出水、低压出水、低负荷运行一段时间）、三稳（温度稳、压力稳、出水量稳）、三控（控制温度、控制出水量、控制CO2浓度），还原操作分五个阶段：升温期（室温～60℃）、还原初期（60～80℃）、还原主期（85～120℃）、合炉期（120～180℃、180～240℃）、换气（六段气换成五段气）。还原时应特别注意的问题是出水量控制：当温度升至65℃时开始放水，每半小时放水一次，并做好记录，每段出水量＜10Kg/h视为

4、本段还原结束，操作中严格控制升温速率，避免升温快造成出水过分集中，水汽浓度过高，会使催化剂失去活性。每小时塔出口取样分析水汽浓度＜3000ppm，当水汽浓度超标时，必须降温或恒温操作。当H2%小于70%、CO2%大于1%时，应加大放空气量，塔前适当补气，来控制以上两个指标。升温期速率（40℃/h），还原初期（2～3℃/h），还原主期（1～2℃/h），合炉期（5～10℃/h）。高氢还原平均每小时出水量大，在电加热工率能维持温度的情况下，尽力提高空速，保护催化剂在还原后有较高强度。升温至50℃时，开第二台循环机以提高空速。温度以控制电炉为主，每次升降5～10A，严格控制

5、速率。4工艺设备的改进铜基催化剂对硫的中毒十分敏感，这是因为合成气中的H2S与催化剂中的Cu结合将生成CuS，这将大大降低催化剂的反应活性，缩短寿命。为满足生产条件，本公司在脱硫岗位增加一套脱硫系统，力求降低H2S含量。当进口为2.5g/m3≤H2S≤2.8g/m3时，出口为H2S≤0.061g/m3；当进口H2S＜2.5g/m3时，出口H2S≤0.05g/m3。进塔气体中夹带的油水也会对催化剂的活性产生影响，因为油在高温下分解形成碳和高碳胶质物，沉积于催化剂的表面，堵塞催化剂内空隙，且油中的硫、砷、磷等会使催化剂发生永久性化学中毒，因此在脱硫岗位增加了两个活性炭过

6、滤器，进一步吸附油水、硫化物。本岗位中的醇分离器，在内件上部增加了超过滤滤芯，下部增加挡板到7块，防止气体走近路，严格控制液位，一般为50%～60%，达到了很好的分离效果。在循环机进口前增加了缓冲罐，不但使气体得到进一步缓冲，且防止甲醇带入循环机产生液击，减少了进塔气体中的醇含量，气体中甲醇含量小于5000ppm，延长了催化剂的使用寿命。5工艺操作1）控制催化剂热点温度。甲醇生产过程中，操作控制的关键是催化剂床层温度的控制，温度稳定与否直接影响到催化剂的活性，严禁为了追求产量而超温操作，这样会大缩短甲醇催化剂的寿命。延长催化剂使用周期的主要措施有：一是在还原、开停车

7、过程中，严格按指标操作，防止超温或上下10℃以上大幅度波动；二是热点温度控制在指标低限，控制指标波动在上下5℃以内，力求控制如一条直线；三是在实际操作中，宁超（温）不垮（温），宁垮（温）不烧（催化剂）。2）控制气体成分。控制气体成分是影响催化床层温度的重要指标。首先控制好CO与CO2的比例，根据催化剂的不同使用时期进行调整，一般入塔气中CO在3%～9%,CO2＜1.2%；其次是控制好惰性气体的含量，掌握并分析放空气体量，作为优化指标的依据；第三是控制好循环气体中的含醇量，入塔气中的含醇量越低，越有利于合成甲醇反应的进行。水冷器气体温度控制在35～40℃，以确保甲