耐硫變換催化劑及其使用技術(shù)-展示頁
2024-11-02 13:24本頁面
【正文】 化劑，且這兩段催化劑使用溫度作適當下調(diào)。據(jù)估算，一個相當于 萬噸／年的合成氨廠，每日可增產(chǎn) 噸氨。 應用中串低工藝后，噸氨水蒸氣消耗為 400～ 500kg，減少了約 50％。這就是國內(nèi)最早開發(fā)的中串低的工藝。 這種含有堿金屬的鈷 鉬型耐硫變換催化劑具有很高的低溫活性，強度好，壽命長。 自上世紀八十年代以來，我國的合成氨工藝在節(jié)能降耗方面取得了重大突破，一些性能優(yōu)良的節(jié)能型催化劑的開發(fā)和應用，為各種低能耗節(jié)能制氨工藝的開發(fā)奠定了 技術(shù)基礎(chǔ)。 1． 2 中串低流程及其變換催化劑 國內(nèi)煤固定床氣化制合成氨原料氣的工藝，幾十年來一直采用鐵 鉻型催化劑用于一氧化碳的變換反應，凈化工藝一直采用先變換后脫硫脫碳的工藝。我們把這種催化劑歸為耐高壓的 中溫型鈷 鉬耐硫變換催化劑。 由于重油（或渣油）部分氧化工藝以及水煤漿德士古氣化工藝都是在較高的壓力 (一般在～ )下進行，而且氣體中的一氧化碳濃度較高（ 46～４８％），水蒸氣濃度高 (汽 /氣比高達 )，反應熱較高， (第一段出口溫度可達 450～ 460℃ )，因此要求用于該流程的耐硫變換催化劑能耐熱、耐水汽和耐高壓，催化劑有較高的強度和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，使之具有足夠的使用壽命。 五十年代，重油部分氧化工藝用于制合成氨原料氣，之后，又開發(fā)了水煤漿德士古氣化制合成氨原料氣。因此，幾十年來合成氨的凈化流程歷來是先脫硫后變換再脫碳。耐硫變換催化劑及其使用技術(shù) 1． 鈷 鉬系耐硫變換催化劑及其使用工藝 加壓氣化工藝及其耐硫變換催化劑 眾所周知 ,在合成氨廠中，合成氨原料氣中一氧化碳的變換通常是在鐵 鉻變換催化劑的存在下進行： CO+H2OC02+H2+Q 以鐵為主的催化劑，由于其中 (300～ 450℃ )活性高，價格低廉，幾十年來一直被廣泛用于一氧化碳和水蒸氣的變換反應。這種催化劑的缺點是水蒸氣消耗高，在高硫氣氛中，其變換活性低。高溫的粗煤氣經(jīng)經(jīng)降溫脫硫，在升溫補入水蒸氣變換，這樣就帶來流程長，能耗高的缺點。針對直接回收熱能的冷凝流程，為了充分利用氣化反應熱及氣體中的水蒸氣，國外首先開發(fā)了一種鈷 鉬系耐硫變換催化劑串聯(lián)于氣化之后，實現(xiàn)了先變換然后再脫硫脫碳的工 藝，從而縮短了流程，降低了能耗。這種催化劑一般在載體中添加了鎂及其它一些添加劑，或采用一些特殊的制法以穩(wěn)定載體和催化劑的結(jié)構(gòu)。 近十多年來，我國已引進了一批油氣化和水煤漿加壓氣化的大、中型化肥（化工廠），形成了應用這類型鈷 鉬耐硫變換和節(jié)能工藝的一個系列。催化劑壽命短，水蒸氣耗量高、能耗高。其中鈷 鉬型一氧化碳耐硫變換催化劑的開發(fā)和應用就是重要的技術(shù)進步之一。它首先用于原鐵鉻型中變催化劑工藝中的第三段，即第三段的鐵 鉻催化劑改為鈷 鉬系列耐硫低溫變換催化劑，或在原有三段鐵 鉻型變換的基礎(chǔ)上加裝一個小型的裝有鈷 鉬型耐硫低變催化劑的低變爐。 中串低工藝的應用，降低了變換氣中的汽 /氣比和第三段催化劑的溫度，從而產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟效益，可歸納為以下三點： （ 1） 節(jié)約水蒸氣 全部使用鐵 鉻催化劑時，噸氨水蒸氣消耗為 800～ 1000kg。 （ 2） 增產(chǎn)合成氨 應用中串低工藝后，出口變換氣中的一氧化碳濃度與原來全鐵 鉻催化劑流程相比，從約 3％下降到 1％以下，從而達到增產(chǎn)氫氣和合成氨。 （ 3） 減少銅洗負荷 中串低、中低低及全低變流程比較 操作溫區(qū) 隨著耐硫變換催化劑在國內(nèi)中、小化肥廠的應用，其應用技術(shù)又有新的發(fā)展，出現(xiàn)了中低低工藝和全低變工藝。 全低變工藝的應用發(fā)展到在變換爐段的各段全部使用鈷 鉬型耐硫變換催化劑。 但全低變工藝及催化劑也碰到一系列問題，這主要表現(xiàn)在： 1 半水
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