一、 催化剂的主要特性
1、外观颜色、外观尺寸和形状: 催化剂为黑色有光泽圆柱体。
2、公称尺寸: φ5×5 毫米
3、化学组成(重量%)
|
项目
|
CuO
|
ZnO
|
Al2O3
|
Na2O
|
烧失重
|
堆密度
|
抗压碎强度
|
|
含量%
|
≥60
|
13~15
|
6~8
|
≤0.1
|
≤12
|
1.2-1.4
|
≥160N/cm
|
4、催化活性 采用模拟反应器测定
反应器: φ25× 1.5mm 催化剂尺寸: φ5×5mm
催化剂装量:60 毫升还原条件:
还原压力:常压
还原温度:最高 230℃
还原空速:1000 时-1
还原时间:50 小时
还原气:含 H2 0.5~2%的N2 气(或脱硫天然气)
测定条件:
反应压力:常压
反应温度:250℃左右
水甲醇流量:60 毫升/小时
催化剂活性: 时空产率≥600Nm3/m3 催化剂.时
二.催化剂的包装、贮存和装卸
1、催化剂用塑料袋包装后装入铁桶内,贮存在室内,严防受潮、受震和毒物污染。搬运过程中不要在地上滚动,不能从高于0.5 米的地方落下,或撞击。
2、在正常情况下催化剂可以贮存一年以上,催化剂的活性和物理性能不会影响。
3、催化剂装入反应其前应用3mm 筛子过筛,除渠少量粉末,并检查反应器有无堵塞物或遗留工具等。
4、催化剂装入反应器时,采用专用布袋或胶管,将催化剂装入布袋再导入反应管中填装,直至管板表面为止,装填时应防止催化剂架桥,要求每根反应管所装催化剂数量相同,高度相同。
5、操作人员在装填催化剂时,严禁直接在催化剂上行走、踩踏,应在催化剂上垫木板,站在木板上操作,防止催化剂破碎。
6、催化剂装填完毕后,用空气或氮气将管内和管板上的催化剂粉末清除干净。
7、催化剂使用前要进行还原活化。如需卸出活化后的催化剂,应对催化剂进行钝化。
三.催化剂的升温、还原和活化
催化剂有铜、锌、铝的氧化物组成。使用前应进行还原。
1、还原条件:
还原压力:常压
还原空速:1000 时-1
还原气:
1、含 H2 0.5~10%的纯氮气(或脱硫天然气)
2、还原气质量:O2<0.1% ; H2O<0.2% ; S<0.1ppm ;氧化物<0.1ppm
3、升温还原程序
还原前必须检查还原用N2。并使其处于最佳状态。还原过程中如有事故,停电(或鼓风机坏了)等必须马上停止进入H2。
|
区间
|
阶段
|
升温速度(℃/hr)
|
时间(hr)
|
累计时间
(hr)
|
|
80~110
|
升温、纯 N2 气
|
15
|
2
|
2
|
|
110
|
升温、纯 N2 气
|
0
|
2
|
4
|
|
110~150
|
升温、0.5%H2
|
10
|
4
|
8
|
|
150~200
|
升温、加 0.5%H2
|
5
|
10
|
18
|
|
200
|
恒温、加 0.5%H2
|
0
|
5
|
23
|
|
200
|
恒温、加 1.0%H2
|
0
|
8
|
31
|
|
200
|
恒温、加 1.5%H2
|
0
|
2
|
33
|
|
200
|
恒温、加 2.0%H2
|
0
|
2
|
35
|
|
200~230
|
升温、加 2%H2
|
10
|
3
|
38
|
|
230
|
恒温、加 2%H2
|
0
|
8
|
46
|
|
230
|
恒温、加 5%H2
|
0
|
2
|
48
|
|
230
|
恒温、加 10%H2
|
0
|
2
|
50
|
还原终点的判断:还原反应出口气中H2 浓度接近进口气浓,不再消耗H2 也不产生水。便可认为以到还原终点了,至此还原完毕。
注*:150~200℃的升温阶段必须严格控制温度。操作时密切注视反应管——催化剂床的温度变化。如发现催化剂床温度急剧上升,有超温现象出现时,立即停止加入氢气或关小加入氢气量,并停止升温,待超温现象消除后再按正常操作进行。注*:若加入 10%H2 含量有困难,可改为加入 5%H2 气量操作。但相应要延长加H2 时间,直至进出口氢含量相等为止,以保证催化剂充分还原。
4、还原结束后,停止加入氢气,关小氮气量至原氮气流量的80%。加入新鲜水甲醇。起始甲醇含量为正常开车时水甲醇加入量的20%(加入水甲醇前,水甲醇预热、汽化段必须先控制在正常开车时的温度值)待反应器温度指示有明显下降时,再按上述要求再减少氮气量并再增加加入水甲醇量。如此操作直至全部氮气替换水甲醇,便进入正常开车。
5、催化剂的钝化 :卸出催化剂时,必须将催化剂钝化处理。钝化条件:
钝化气:氧含量为 0.1~5%的工业纯氮气。
钝化空速:1000 时-1
钝化压力:常压
钝化处理后的催化剂便可以卸出。
催化剂钝化程序
|
反应器温度 (℃)
|
钝化气
|
氧含量(%)
|
需要时间(小时)
|
|
≥100
|
甲醇/N2
|
0
|
0
|
|
100~50
|
N
|
0
|
|
|
≤50
|
N
|
0.1
|
4
|
|
<60
|
N
|
1
|
8
|
|
<60
|
N
|
5
|
5
|
|
<60
|
O
|
100
|
5
|
6.注意事项:
(1)催化剂的还原是十分重要的一步骤,必须小心操作,要保证催化剂充分还原,不可急噪行事。
(2)还原完毕,替换加入水甲醇进行反应时,要防止反应器温度下降太多。
(3)催化剂可以在 200~280℃下操作。催化剂使用前期可维持较低的操作温度,后期可将操作温度提高,以发挥催化剂的最大能力。
(4)铜系催化剂的缺点是耐热性较差,故无论是升温还原或在反应操作中都要避免催化剂猝冷猝热,否则会造成铜晶粒变化,从而催化剂失活。
7.停车及再开车
(1)短期停车(12 小时。如停电、事故等):可用N2(工业纯氮)充满系统。氮封状态下保持反应区温度200℃以上。再开车时慢慢将甲醇代替N2 便可。
(2)长期停车(>12 小时。如计划停车):必须用水甲醇将反应器降温至 100℃ ,然后氮封系统。若要检修反应器需要卸出催化剂时,则必须进行钝化处理,再开车时按升温还原程序进行还原,然后再按正常开车要求进行操作。