EB系列高压耐硫变换催化剂工业应
1 概述
太化股份公司合成氨分厂前身太原化肥厂五期间国家156项重点建设项目公司现合成氨生产力18万吨年厂区占面积217公顷现职工5800余固定资产30841万元山西省化工骨干企业1998年解决常压设备变换力蒸汽消耗高压缩力充分发挥瓶颈分公司决定常压转化进行改造扩产降低耗提高剂效益方证终采中低低变换工艺低变催化剂采湖北省化学研究院EB6球形耐硫变换催化剂2002年9月投产
晋城天泽煤化工集团前身晋城二化该集团年直雄居全国氮肥行业综合效益第位置该集团目前六套变换全部采全低变工艺全低变工艺深刻认识集团处晋城市中心位置分厂环保求需搬迁搬迁工程24·40工程变换工段然采全低变工艺出节降耗目变换压力提高33Mpa变换催化剂全部采湖北省化学研究院EB系列耐硫变换催化剂已2008年8月投产运行达设计求
文EB系列催化剂特点两种工艺应情况作详细介绍
2 EB6催化剂特点
21 什研究新型EB系列催化剂？
目前国外广泛 B301Q B302QB303QC25202SSK等耐硫变换催化剂均采γAl2O3作载体理具较高表面积较低堆密度适宜孔分布等物理性作载体催化剂具优良宽温活性区特低温活性仅中低低中串低流程中作低变全低变工艺中代FeCr高变催化剂作中变催化剂获显著济效益类催化剂广泛应规模合成氨甲醇生产企业[1~5]实践中发现种催化剂种失活现象[6]通XRD方法失活程进行研究发现般条件γAl2O3αAl2O3转型般需>1000℃温度报道750℃开始转型实际工况条件压力（≥30MPa）变化促进载体500℃时转型应该引起足够重视定H2S存时定蒸汽分压γAl2O3更低温度发生型变γAl2O3变成αAl2O3致催化剂表面酸碱性表面孔结构CoMoS相结构均遭严重破坏造成催化剂永久性失活研究种载体结构稳定活性温区宽新耐硫变换催化剂具十份重意义
22 EB系列催化剂特点
实现述目标开展EB系列催化剂研究
EB系列耐硫变换催化剂原化工部（90202）湖北省达重点攻关项目国家七•五重点攻关项目1992年11月通化工部鉴定1995年通国家科委组织验收EB系列催化剂Al2O3 加MgO载体氧化钼氧化钴活性组分加入特种促进剂稳定剂制成
碱土金属提高催化剂高温变换活性时抑制甲烷化等副反应MgO弱碱性吸水性煤气变换反应具促进作Co—Mo—Mg系变换催化剂研究工业应受重视[6]
EB催化剂制备方法特殊性亚微观结构具晶粒组分分布均匀等特点种方法制备催化剂具制备方法简单催化剂强度活性较等优点
3 工业应分析
31工艺流程
太化变换流程见图1该工艺特色采合成变换热网络流程提高进饱塔热水温度变换达准零气耗
饱塔出口半水煤气添加蒸汽热交中变出口变换气换热～300℃进变换炉进行变换反应中变出口～470℃变换气热交第调温器降190℃进低变低变出口～260℃变换气第二调温器降190℃进二低变反应220进水加然热水塔回收潜热热水塔出口热水热水泵加压分成两路路相继第水加热器第二调温器第调温器饱塔路送合成循环水加热器然第调温器热水混合起进入饱塔热水循环水加热器回收热量饱塔半水煤气气提超200KgtNH3蒸汽［1］
图1合成变换热网络流程示意图
1饱热水塔2热交换器3变换炉4合成塔5塔前预热器6循环水加热器
7废热锅炉8 第调温器9 第二调温器10 第水加热器11热水泵
天泽煤化工变换流程见图2压缩半水煤气冷油分～40℃®丝网油器®净化炉®热交添加蒸汽®中间换热器～200℃®变换段～380℃CO～14喷水增湿200℃®变换二段～280℃CO～4®中间换热器®喷水增湿200℃®变换三段230℃CO～15®热交～140℃®…
需说明天泽煤化工集团采固定床造气高压变换采全低变工艺国第套
图2天泽煤化工集团全低变流程示意图
1丝网油器2净化炉3热交换器4变换炉 5增湿器6水加热器
7冷器8 变换气分离器
32 EB6变换催化剂运行数
太化变换工段2002年9月投产EB6耐硫变换催化剂运行六年状况良期间历中变5次更换触媒两次热交换器泄漏工艺恶劣时间累计达5月低变触媒阻力项技术参数影响低变目前运行十分良二低变出口CO均达10％预计EB6催化剂运行十年左右6年低变运行数（温度）见表1变换数（CO）见表2
表1两段低变活性温度
时间
(年)
段（℃）
二段(℃)
进口
1
2
3
4
1
2
3
4
2003
195
197
202
260
265
198
205
205
210
2004
195
196
205
263
267
195
207
206
212
2005
195
197
203
261
266
195
203
204
214
2006
198
198
200
259
270
190
202
214
219
表2两段低变进出口CO数
时 间
半 水 煤 气
中 变 出 口
低 变 出口
二低变出口
2004 8 3
293
102
40
075
2005 11 6
266
101
296
067
2006 3 17
309
125
494
095
表1表2中数出：EB6变换催化剂6年具起活温度低活性稳定变换率高等特点时起活温度变换率催化剂初期样项指标非常稳定具寿命长等特点
天泽煤化工集团变换工段初期运行数见表3
表3 天泽变换运行数表
温度（℃）
CO（）
进口
1
2
3
4
5
6
7
段
198
201
233
256
266
337
357
355
158
二段
198
198
199
276
278
278
52
三段
190
189
194
209
216
215
215
216
18
表3数表明EB6H耐硫变换催化剂运行完全达设计求
33两种工艺较分析
331太化中低低流程采饱热水塔回收热量蒸汽消耗较低克服缺点变换压力较高饱热水塔存设备腐蚀问题始终头痛问题煤气中O2硫化物饱热水塔循环水中产生腐蚀性硫酸类物质着变换压力升高O2硫化物分压较高加剧腐蚀天泽全低变流程存腐蚀问题蒸汽消耗稍高现阶段变换出口CO控制较低关着醇氨增蒸汽消耗会快速降然工艺稍作优化进步降低蒸汽消耗
332中变催化剂低水气活性组分Fe3O4会发生度原导致催化剂活性降低强度降甚出现费—托反应现象行业中法笔者次耳闻目睹采中低低流程带联醇厂家中变催化剂失活快粉化严重太化中变催化剂次迫更换中变出口CO跑高阻力致次卸中变催化剂粉化率超50恐怕原目前厂家采饱热水塔中低低流程中变入口水气低02现象会更明显耐硫变换催化剂会出现现象
4 结
EB系列耐硫变换催化剂两种工艺中成功应结果表明：
（1）EB系列催化剂具起活温度低寿命长耐高压等特点
（2）催化剂制备技术独特工业时具阻力变换率高等优点
（3）EB系列耐硫变换催化剂完全适种造气高压变换中
参考文献：
[1]李定等 应中低低流程应注意干问题 化工设计通讯[J]27（1992）
[2]李定等 钴钼系催化剂失活研究[J] 物理测试 345（1992）
[3]李定等 B303Q耐硫变换催化剂变换工艺中应[J]氮肥 123381（1992）
[4]李定等 CoMo系宽温耐硫变换催化剂[J]触媒制程（台）（1995）44
[5]李定等 CoMoMgOAl2O3水煤气耐硫变换催化剂失活研究[J] 应化学 15（1994）
[6]李定等Study on deactivation of potassiumpromoted cobaltmolybdenumalumina watergas shift catalyst XVI Cong of the IUCrPuoo(1993)
[7] 金锡祥中低低变换流程设计运行情况
[8]全国碳铵企业发展验交流会实新技术资料汇编中国氮肥工业协
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1 概述
太化股份公司合成氨分厂前身太原化肥厂五期间国家156项重点建设项目公司现合成氨生产力18万吨年厂区占面积217公顷现职工5800余固定资产30841万元山西省化工骨干企业1998年解决常压设备变换力蒸汽消耗高压缩力充分发挥瓶颈分公司决定常压转化进行改造扩产降低耗提高剂效益方证终采中低低变换工艺低变催化剂采湖北省化学研究院EB6球形耐硫变换催化剂2002年9月投产
晋城天泽煤化工集团前身晋城二化该集团年直雄居全国氮肥行业综合效益第位置该集团目前六套变换全部采全低变工艺全低变工艺深刻认识集团处晋城市中心位置分厂环保求需搬迁搬迁工程24·40工程变换工段然采全低变工艺出节降耗目变换压力提高33Mpa变换催化剂全部采湖北省化学研究院EB系列耐硫变换催化剂已2008年8月投产运行达设计求
文EB系列催化剂特点两种工艺应情况作详细介绍
2 EB6催化剂特点
21 什研究新型EB系列催化剂？
目前国外广泛 B301Q B302QB303QC25202SSK等耐硫变换催化剂均采γAl2O3作载体理具较高表面积较低堆密度适宜孔分布等物理性作载体催化剂具优良宽温活性区特低温活性仅中低低中串低流程中作低变全低变工艺中代FeCr高变催化剂作中变催化剂获显著济效益类催化剂广泛应规模合成氨甲醇生产企业[1~5]实践中发现种催化剂种失活现象[6]通XRD方法失活程进行研究发现般条件γAl2O3αAl2O3转型般需>1000℃温度报道750℃开始转型实际工况条件压力（≥30MPa）变化促进载体500℃时转型应该引起足够重视定H2S存时定蒸汽分压γAl2O3更低温度发生型变γAl2O3变成αAl2O3致催化剂表面酸碱性表面孔结构CoMoS相结构均遭严重破坏造成催化剂永久性失活研究种载体结构稳定活性温区宽新耐硫变换催化剂具十份重意义
22 EB系列催化剂特点
实现述目标开展EB系列催化剂研究
EB系列耐硫变换催化剂原化工部（90202）湖北省达重点攻关项目国家七•五重点攻关项目1992年11月通化工部鉴定1995年通国家科委组织验收EB系列催化剂Al2O3 加MgO载体氧化钼氧化钴活性组分加入特种促进剂稳定剂制成
碱土金属提高催化剂高温变换活性时抑制甲烷化等副反应MgO弱碱性吸水性煤气变换反应具促进作Co—Mo—Mg系变换催化剂研究工业应受重视[6]
EB催化剂制备方法特殊性亚微观结构具晶粒组分分布均匀等特点种方法制备催化剂具制备方法简单催化剂强度活性较等优点
3 工业应分析
31工艺流程
太化变换流程见图1该工艺特色采合成变换热网络流程提高进饱塔热水温度变换达准零气耗
饱塔出口半水煤气添加蒸汽热交中变出口变换气换热～300℃进变换炉进行变换反应中变出口～470℃变换气热交第调温器降190℃进低变低变出口～260℃变换气第二调温器降190℃进二低变反应220进水加然热水塔回收潜热热水塔出口热水热水泵加压分成两路路相继第水加热器第二调温器第调温器饱塔路送合成循环水加热器然第调温器热水混合起进入饱塔热水循环水加热器回收热量饱塔半水煤气气提超200KgtNH3蒸汽［1］
图1合成变换热网络流程示意图
1饱热水塔2热交换器3变换炉4合成塔5塔前预热器6循环水加热器
7废热锅炉8 第调温器9 第二调温器10 第水加热器11热水泵
天泽煤化工变换流程见图2压缩半水煤气冷油分～40℃®丝网油器®净化炉®热交添加蒸汽®中间换热器～200℃®变换段～380℃CO～14喷水增湿200℃®变换二段～280℃CO～4®中间换热器®喷水增湿200℃®变换三段230℃CO～15®热交～140℃®…
需说明天泽煤化工集团采固定床造气高压变换采全低变工艺国第套
图2天泽煤化工集团全低变流程示意图
1丝网油器2净化炉3热交换器4变换炉 5增湿器6水加热器
7冷器8 变换气分离器
32 EB6变换催化剂运行数
太化变换工段2002年9月投产EB6耐硫变换催化剂运行六年状况良期间历中变5次更换触媒两次热交换器泄漏工艺恶劣时间累计达5月低变触媒阻力项技术参数影响低变目前运行十分良二低变出口CO均达10％预计EB6催化剂运行十年左右6年低变运行数（温度）见表1变换数（CO）见表2
表1两段低变活性温度
时间
(年)
段（℃）
二段(℃)
进口
1
2
3
4
1
2
3
4
2003
195
197
202
260
265
198
205
205
210
2004
195
196
205
263
267
195
207
206
212
2005
195
197
203
261
266
195
203
204
214
2006
198
198
200
259
270
190
202
214
219
表2两段低变进出口CO数
时 间
半 水 煤 气
中 变 出 口
低 变 出口
二低变出口
2004 8 3
293
102
40
075
2005 11 6
266
101
296
067
2006 3 17
309
125
494
095
表1表2中数出：EB6变换催化剂6年具起活温度低活性稳定变换率高等特点时起活温度变换率催化剂初期样项指标非常稳定具寿命长等特点
天泽煤化工集团变换工段初期运行数见表3
表3 天泽变换运行数表
温度（℃）
CO（）
进口
1
2
3
4
5
6
7
段
198
201
233
256
266
337
357
355
158
二段
198
198
199
276
278
278
52
三段
190
189
194
209
216
215
215
216
18
表3数表明EB6H耐硫变换催化剂运行完全达设计求
33两种工艺较分析
331太化中低低流程采饱热水塔回收热量蒸汽消耗较低克服缺点变换压力较高饱热水塔存设备腐蚀问题始终头痛问题煤气中O2硫化物饱热水塔循环水中产生腐蚀性硫酸类物质着变换压力升高O2硫化物分压较高加剧腐蚀天泽全低变流程存腐蚀问题蒸汽消耗稍高现阶段变换出口CO控制较低关着醇氨增蒸汽消耗会快速降然工艺稍作优化进步降低蒸汽消耗
332中变催化剂低水气活性组分Fe3O4会发生度原导致催化剂活性降低强度降甚出现费—托反应现象行业中法笔者次耳闻目睹采中低低流程带联醇厂家中变催化剂失活快粉化严重太化中变催化剂次迫更换中变出口CO跑高阻力致次卸中变催化剂粉化率超50恐怕原目前厂家采饱热水塔中低低流程中变入口水气低02现象会更明显耐硫变换催化剂会出现现象
4 结
EB系列耐硫变换催化剂两种工艺中成功应结果表明：
（1）EB系列催化剂具起活温度低寿命长耐高压等特点
（2）催化剂制备技术独特工业时具阻力变换率高等优点
（3）EB系列耐硫变换催化剂完全适种造气高压变换中
参考文献：
[1]李定等 应中低低流程应注意干问题 化工设计通讯[J]27（1992）
[2]李定等 钴钼系催化剂失活研究[J] 物理测试 345（1992）
[3]李定等 B303Q耐硫变换催化剂变换工艺中应[J]氮肥 123381（1992）
[4]李定等 CoMo系宽温耐硫变换催化剂[J]触媒制程（台）（1995）44
[5]李定等 CoMoMgOAl2O3水煤气耐硫变换催化剂失活研究[J] 应化学 15（1994）
[6]李定等Study on deactivation of potassiumpromoted cobaltmolybdenumalumina watergas shift catalyst XVI Cong of the IUCrPuoo(1993)
[7] 金锡祥中低低变换流程设计运行情况
[8]全国碳铵企业发展验交流会实新技术资料汇编中国氮肥工业协
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