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LTS系列一氧化碳低温变换催化剂

LTS系列一氧化碳低温变换催化剂

分类:
公司新闻
作者:
来源:
发布时间:
2011-02-12

LTS系列一氧化碳低温变换催化剂
 

  LTS系列一氧化碳低温变换催化剂是辽宁海泰科技发展有限公司研发生产的一种新型催化剂。它以钴钼为主要活性组分,采用γ-Al2O3球型载体,并添加了特殊的活性助剂,适用于压力<3.0MPa的中、小氮肥厂变换工段的中串低、中低低、全低变等工艺,也适用于合成甲醇变换和城市煤气变换的工艺。
  LTS系列耐硫低温变换催化剂以活性好、强度高、能耗低、阻力小等优点广泛应用于中、小氮肥厂,为氮肥厂节能降耗、提高经济效益做出了很大的贡献,其显著的特点为:
  1.低温活性好。在130℃即有明显的变换活性,变换炉入口在180~200℃可获得理想的变换率。
  2.变换活性高。因加入特殊的分散助剂,使得活性组分钴钼高度分散,活性中心增多,同时由于采用了双峰孔分布的特殊载体,使其具有高的变换活性和优良的低温稳定性。
  3.强度及强度稳定性好。硫化后不易粉化、脱皮,强度可保持5年以上。
  4.容易硫化。采用CS2等硫化剂,无论采用循环或放空哪种硫化方法,都会取得良好的硫化效果。
  5.操作温区宽。因添加了特殊的助剂,操作温区拓宽,正常操作温度180~400℃,最佳活性温区180~300℃。
  6.选择性好,无甲烷化副反应。
  7.抗水性能好,催化剂水泡后不破碎,不粉化。


二、催化剂的物化性能

型  号

LTS-1

LTS-2

LTS-3

LTS-T

载  体

γ-Al2O3

γ-Al2O3

γ-Al2O3

特种Al2O3

活性组分

氧化钴、氧化钼

氧化钴、氧化钼

氧化钴、氧化钼

特种氧化物

促进剂

碱金属

碱金属

碱金属

特种助剂

外  观

浅红色球

浅红色球

浅粉色球

浅粉色球

粒  度(mm)

Φ3~5

Φ3~5

Φ3~5

Φ3~5

堆密度(kg/l)

1.03±0.05

0.85±0.05

0.80±0.05

0.74±0.05

破碎强度,(N/颗)

≥80

≥80

≥80

≥80

适用范围

中氮肥,压力2MPa,全低变工艺

小氮肥,全低变中低低工艺

小氮肥,中串低,
中低低工艺

全低变,中低低工艺

 

三、产品标准
  1.质量检验指标
  根据中华人民共和国化工行业质量检验标准HG/T2780-1996、HG/T2781-1996我公司企业标准Q/HTJ.J02.09-2008,列表如下:

项  目

企标

国标

氧化钴含量(CoO,干基),   %≥

1.1~1.3

1.0

三氧化钼含量(MoO3,干基),%≥

7.0~8.5

7.0

点压、抗压碎力(MPa)      ≥

50

35

磨耗率,           %≤

6.0

6.0

 

  2.催化剂活性测定

CO变换率,%

本征活性

180℃,≥

1.5

300℃,≥

5.0

原粒度

200℃,≥

50

 

活性检测条件

项  目

本征活性

原 粒 度

反应器,mm

10×2×100

40×3.5×350

催化剂装量

30~40目,0.5g

原粒度30ml

压  力

常  压

常  压

硫化

温度,℃

400

400

时间,h

3

6

反应

温度, ℃

180、300

200

空速,h-1

10000

500

H2S浓度,%≥

0.3

1

原料

半水煤气,CO:28%~30%;N2:22%~24%;余为H2


四、催化剂装填方法和注意事项
  催化剂装填的好坏,直接影响生产稳定性,如果装填不匀,易造成气体偏流,催化剂床层平面温差加大,局部催化剂空速加大,CO易穿透。装填催化剂之前,变换炉应进行烘炉。装填时:
  (1)选用8~10目不锈钢丝网二层垫底,周围必须堵严,可用红砖或耐火砖,最好用水泥封死,以免催化剂漏出,网上也可铺耐火球一层。
  (2)催化剂装填应力求均匀,逐层铺设,直至装填完毕。


注意事项:
    (1)催化剂应在低变硫化前装填,否则因进出口阀门泄漏造成冷凝水进入床层使活性组份流失或引起催化剂粘连、结块而影响活性。
  (2)装填催化剂时,人不要直接踏在催化剂上,一定要放一块木板,人在木板上,以防造成床层装填不匀。
  (3)如果在雨天装填催化剂,应采取防雨措施,避免催化剂淋雨,装填完毕应即封闭人孔,以防催化剂吸附水份,拖延开车升温时间。
  (4)新旧催化剂混装或装填旧催化剂时,装填完毕,一定要立即封闭人孔,以防在炉内形成对流,使旧催化剂氧化着火,烧坏催化剂,新旧催化剂层间不要加钢丝网,以防增加阻力。
  (5)进入炉内主装填人员应穿戴防护用品,注意安全。


五、催化剂的使用与维护
  1.正常操作控制指标

项  目

LTS-1,LTS-2

LTS-3

压力,MPa

<3.0

<3.0

原料气H2S,g/Nm3

>0.10

>0.05

水气,V/V

0.05~0.7

0.05~0.7

空速,h-1

<2000

<1500

入口温度℃

>180

>180

热点温度℃

<400

<320

  2.毒物和杂质对催化剂的影响
  对于钴钼系低变催化剂,以γ-Al2O3做为催化剂的载体,其主要毒物有两个:一是氧,另一个是砷。另外,油污、粉尘、水质都不同程度地影响催化剂的活性,所以要严格控制好原料气中的氧含量,做好气体的净化,提高水质量,避免各种杂质进入催化剂床层,保证催化剂的使用寿命。
  3.正常运行中催化剂的维护
  在使用过程中正确地对催化剂进行维护,能够保证催化剂使用寿命,使用中应当注意:
  a.保证半水煤气中的氧含量应控制在0.5%以下,过高的氧含量使催化剂发生硫酸盐化,催化剂失活。
  b.避免热交内漏,热交内漏是催化剂非正常失活的重要原因,半水煤气中的氧及油污杂质进入低变炉造成催化剂永久性失活。
  c.生产过程中如遇上负荷突然减量,应立即减小或切断蒸汽供给,否则短期内汽气比过大会引起反硫化。
  d.严防催化剂床层进水,特别是新催化剂,由于水加热器内漏或热水塔中的热水倒灌,或增湿器水滴分离不完全,会使水进入催化剂床层,床层温度迅速下降,造成催化剂失活。
  e.避免杂质污染,杂质包括随气流进入的压缩机油污,固体粉尘(特别是Fe-Cr系中变催化剂粉尘),水质净化不好带入的水垢等,它们附着在催化剂表面会掩盖活性组分,堵死催化剂微孔,降低催化剂比表面积从而降低催化剂活性。


六、催化剂的升温硫化及硫化方案
  1.硫化机理
  LTS一氧化碳低温变换催化剂活性组份氧化钴、三氧化钼在使用前需将其转化为硫化物才具有活性,这一过程为硫化,其机理为:
  CS2+4H2=2H2S+CH4                            ΔH0= -240KJ/mol
  MoO3+2H2S+H2=MoS2+3H2O                   ΔH0= -48.15KJ/mol
  CoO+H2S=CoS+H2O                          ΔH0= -13.4KJ/mol
  硫化时,用干半水煤气(H2≥25%,O2<0.5%)作为硫化原料气,配以适量的CS2,经电炉加热达到一定温度后进入催化剂床层,通常采用循环硫化或一次放空硫化方法。
  2.硫化方法
  LTS催化剂硫化分为放空硫化法与循环硫化法两种,氮肥厂可根据本厂具体情况选择,循环硫化时应经常排放进气中冷凝水与放空少量循环气,使循环气中H2含量>25%,下列硫化方案供参考(见附)。


七、正常开停车注意事项
  1.开车
  开车时要用干半水煤气升温至170℃以上,才可导入蒸汽,以防温度过低蒸汽冷凝使低变催化剂结块。
  2.停车
  (1)正常停车,首先关闭蒸汽阀门,然后用干半水煤气吹扫床层,把湿气吹出,否则随着床层温度的下降,湿气冷凝使催化剂中的K2O迁移至表面,造成搭桥结块,使催化剂床层阻力增加,低温活性下降。
  (2)短期正常停车检修设备时,一定要防止空气进入催化剂床层,引起催化剂氧化烧坏催化剂,温度指示仪表时刻在线监控。
  (3)长期正常停车时,除用干气吹扫床层外,应保持系统正压状态,并派专人监控。


八、催化剂的卸出与重新硫化
  1.采用干煤气将低变炉循环或直接降温至60℃以下,用惰性气体充分置换低变炉,自上而下逐段卸出催化剂,每打开一个卸料孔,卸完后立即堵严避免出现对流,卸出催化剂及时摊开,冷却至常温,用塑料袋或铁桶及时封存或重新装入低变炉利用。
  2.重新硫化方案与原始硫化方案不同,温度与H2S浓度均要同时达到要求(出口H2S>40g/Nm3,床层温度>400℃)后关闭进出口阀门,静态硫化6~8小时,具体事宜可向我公司技术人员咨询。


九、催化剂的运输与保管
  为了防止催化剂在运输和贮存过程中吸潮,产品采用编织袋内衬塑料袋包装,搬运中防止与有害介质接触,小心轻放。