甲醇合成催化剂失活原因及应对措施.pdfVIP

学兔兔 第41卷 第6期 化 工 技 术 与 开 发 V01．41 No．6 2012年6月 TechnologyDevelopment of Chemical Industry Jun．2012 甲醇合成催化剂失活原因及应对措施 杨龙慧，张 强，刘玲娜 (河南煤业化工集团中原大化公司，河南濮阳457000) 摘 要：分析了甲醇合成催化剂在使用中失活的原因：原料气含有的杂质，如硫、氯、氨、油污等；操作因素， 如工艺条件、开停车等，并提出了相应的对策。 关键词：甲醇；催化剂；失活 中图分类号：TQ426．8 文献标识码：B 文章编号：1671—9905(2012)06-O067—02 2011年全国甲醇产能约4000万t左右，而产量 过程中选择的原料有氯根，或是工厂的工艺蒸汽系 只有1800万t左右。产量还不到产能的50％，这其 统有氯离子，又或是工厂附近水源含有带氯的有机 中就有甲醇合成催化剂失活使其产量下降的原因。 物等。氯对甲醇合成催化剂的中毒程度比硫严重， 在甲醇生产过程中，甲醇合成催化剂常会发生中毒、 中毒现象由催化剂外表向内孔道渗透，它与催化剂 高温烧结、失活等现象，大大影响了甲醇产量，也降 中氧化锌生成低熔点的氯化锌，从而削弱了氧化锌 低了催化剂的寿命，使生产成本进一步提高。本文 在催化剂中所起的“间隔体”作用，使铜晶粒迅速增 主要对催化剂失活的原因及应对措施作一些探讨和 大，破坏甲醇催化剂结构，导致催化剂明显失活。对 归纳。 原料气中氯含量高的应使用脱氯剂，也可以提高工 艺用水质量来减少氯离子的带入。 1催化剂中毒导致失活 1．3 氨中毒 1．1 硫及硫化合物中毒 氨与合成催化剂里的铜生成络合物，使具有活 目前，甲醇合成催化剂大多为铜基催化剂，而硫 性的铜损失。有研究表明，原料气中含有50×10 及硫化合物是引起铜基催化剂活性衰退的主要因 ～ 100×10 氨，催化剂活性下降10％ 20％。另外， 素，它决定了铜基催化剂的活性和使用寿命。原料 氨还会与甲醇生成具有恶臭的甲胺类物质，影响产 气中s一般以H：s和COS形式存在，与活性组分铜 品质量。氨的来源主要是在催化剂升温还原时，在 起反应生成硫化亚铜进而覆盖催化剂表面和堵塞孔 纯氢中配人合成氨厂精炼N：．H：，应加强管理，严格 道而使其失活，且是永久中毒。另外，原料气中还含 控制工艺指标。 有RSH、CS 、硫醚、噻吩等有机硫，这些最难脱除， 通常情况下是加氢分解成硫化氢，再加以脱除。 2 升温还原过程导致催化剂失活 有研究结果表明，在H，S浓度为1．6×10～～ 因为升温还原过程导致催化剂失活包括两个方 40×10 时，活性衰退速度与中毒时间成对数关系。 面，一是升温还原前的准备工作，二是升温还原。升 当催化剂吸S量为本体重量的2．4％～2．5％，活性下降 温还原前的准备工作主要是催化剂的装填、吹扫、试