甲醇催化剂钝化选择
2020-09-03陈林
科学与财富 2020年17期
关键词:催化剂


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:……p>
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