一氧化碳高温变换催化剂使用说明-图片版[1]

《一氧化碳高温变换催化剂使用说明-图片版[1]》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、南化集团研究院ResearchInstituteofNanjingChemicalIndustryGroup一氧化碳高温变换催化剂使用说明一、变换反应原理一氧化碳变换反应是指一氧化碳与水蒸汽作用生成二氧化碳和氢气的反应，反应如下：CO＋H2O　H2＋CO2+41.19kJ/mol上式是一个典型的气固相反应，它在合成氨，合成甲醇，制氢气、羰基合成气、城市煤气工业中得到了广泛的应用。一氧化碳变换反应是可逆放热反应，该反应在一般条件下进行得非常缓慢，远不能满足工业生产的需要。在变换催化剂作用下，可显著提高变换

2、反应的速度，并可防止和减少副反应。根据化学平衡原理，反应温度越高，变换反应的平衡转化率越低。在绝热的变换反应器中，为了获得较高的CO变换率，就需要尽可降低催化剂床层入口温度，以使床层出口温度尽可能低，这就要求催化剂具有良好的低温活性。为了保证变换催化剂不被过度还原，必须在超过化学计量的汽气比下操作。催化剂使用温度越高，必需采用的汽气比也越高。如果使用低温活性好的催化剂，整个催化剂床层可在较低的温度下操作，则可以降低变换系统的操作汽气比，节省蒸汽消耗。二、催化剂的装填催化剂的装填非常重要，将直接影响床层的

3、压力降和气流分布，进而影响催化剂效能的正常发挥。催化剂的装填方案应认真讨论，可装单一型号的催化剂，也可采用混装法。如果要使用部分筛过的、比较完好的旧催化剂，应该在一段上部装三分之二的低温活性好的新催化剂；第三段应全装新催化剂；而在一段剩下的三分之一和二段温度较高的部位可装填部分旧催化剂。这样装填既能发挥新催化剂的低温活性又能合理利用旧催化剂的剩余活性。推荐装填高度比，二段式1:0.8，三段式1:1:1。如此装填的目的在于保证一段在较高温度下加快变换反应的速度，而在变换炉最末端温度较低的条件下获得较高的变

4、换率，在装填总量相等的情况下，变换率最高，或变换率一定的情况下蒸汽消耗最低。1.催化剂装填之前要清除变换炉内杂物，并根据各段的催化剂装量，在炉内标出催化剂装填的高度。2.炉篦上面要铺一层耐火球和金属网。3.催化剂在装填之前要过筛，以除去因运输、碰撞造成的碎片和粉尘，以免增大床层阻力。4.装填时，催化剂应从尽量低的高度倒入炉内，颗粒自由落下的高度不得高于0.5米，以免催化剂破碎。催化剂可用溜槽、桶、伸缩性软管、布袋等进行装填。催化剂要分散铺开，绝不能集中倾倒成堆，否则会使床层松紧不一，影响气流的均匀分布。

5、5.催化剂装填过程中，禁止操作人员直接踩踏在催化剂上，可在上面垫好木板，人站在木板上操作。6.8南化集团研究院ResearchInstituteofNanjingChemicalIndustryGroup催化剂装好以后，将表面耙平整，再盖一层铁丝网和耐火球，以防液态水与热催化剂接触，并有利于气体分布。1.装炉完毕后，如果不马上开车，变换炉进出口要封闭起来，以防其他气体倒入和催化剂吸潮。2.催化剂装填时，操作人员应穿工作服，佩戴防尘器具、鞋帽等防护用品。三、升温、还原、放硫1．升温高变催化剂可采用空气、过

6、热蒸汽、煤气发生炉吹风气（贫气）、氮气和其它惰性气体进行升温，也可用半水煤气循环升温。催化剂升温过程要注意如下事项：⑴升温前期（120℃以前）催化剂有一个脱水过程和受热膨胀过程，在此阶段的升温速度应缓慢。方法是加大升温介质的空速，充分利用电炉的热量迅速传给催化剂床层，保证整个催化剂床层温度稳步上升，如果空速过小就会出现床层温度“呆滞”现象，床层温度要么不升，一旦发生开始上升，容易发生温度猛涨的现象。⑵如果用空气升温，一定要先断开煤气，催化剂床层温度应限制在150℃以下。之后，切换成蒸汽加热升温到起始还原

7、温度。⑶升温速率一般控制在40℃/h左右为宜，升到120℃时，由于催化剂脱水或加热介质气量小等原因，会加大催化剂上下层的温差，为了缩小各点的温差，可考虑适当时间恒温。加热气体和催化剂床层之间的最大温差，不应超过150℃。⑷用蒸汽切换时，床层最低温度应高于露点温度20℃以上，以避免蒸汽在催化剂上冷凝。⑸通入变换炉加热的气体流速应不大于0.6m/s，为了达到一定的传热效果，空速在200h-1~300h-1为宜。⑹如采用半水煤气循环升温，一是要加大循环量，充分利用电炉热量，二是控制放空量来达到保证循环气中一氧

8、化碳含量不超过5%，以保证床层温升平稳。催化剂上部开始还原时应及时配入蒸汽，以保证温升平衡和防止过度还原。2．还原高变催化剂都是以Fe2O3的形式供应的，必须还原成Fe3O4才有活性。本院的高变催化剂都极易还原，在200℃左右就能与CO或H2发生还原反应，所以当床层温度达到200℃时，即可逐渐配入还原性气体对催化剂进行还原，其反应为：3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2+50.83KJ/mol3Fe2O3+H2=2Fe3O4+H2O+9