钴钼系催化剂使用过程中注意事项.doc
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1、使用钴钼催化剂时应注意的事项 卢洪浩（山东滕州木石镇兖矿鲁南化肥厂合成氨分厂）简介：本文主要介绍钴钼催化剂从催化剂的选择到催化剂的硫化，再到催化剂的硫化。催化剂的原料气和催化剂使用过程中应注意的事项，以及相关的原因和处理方法。 关键词：钴钼催化剂 活性 压降 空速 高径比硫化 超温升华 抗硫化腐蚀 Co-Mo中的:(鲁南厂石中镇厂,,2
2. 77527) : 这是主要的 - 从使用 , 然后取原料气体到 和 。关键词 : - 空间速度
3.市、降、高驱比随着近年来化肥行业节能降耗的发展，钴钼系列耐硫宽温变换催化剂受到越来越多厂家的青睐。 根据我的经验，结合我厂钴钼催化剂的使用情况，介绍一下其使用过程中的注意事项。 1、钴钼催化剂的选用 （1）钴钼催化剂的选用原则 钴钼催化剂具有突出的抗硫性能，适用于以煤、重油（或渣油）为原料的氨合成装置； 在没有H2S的环境中，活性比较差，一般不适合以轻油或天然气为原料的合成氨装置。 (2)选择钴钼催化剂时应注意的事项钴钼催化剂
4、催化剂常用的主要载体有：Al2O3、Al2O3/MgO。 此类催化剂中常添加碱金属钾作为助催化剂，以提高其低温活性。 选择具体催化剂时，不仅要注意催化剂的活性，还要注意其强度。 一般来说，作为广大厂家信赖的催化剂，催化剂本身的活性应该不成问题。但是，催化剂的活性和强度一般是成反比的，即活性越好，催化剂的强度越高。催化剂本身的强度变弱。 当然，作为催化剂生产厂家，在制造催化剂的过程中也已经考虑到了这两点。 关系并找到了一定的平衡点，但这个平衡点并不适合任何工况。 因此，作为催化剂的生产厂家，在选择催化剂的时候，也需要找到其运行的平衡点，防止其实力比较强。 不良，导致催化剂床层阻力过大
5.大，影响整个系统的生产。 作为低变性催化剂的一类，在选择钴钼催化剂时，尽量选择粒径较小的催化剂，这样可以提高单位体积催化剂的有效活性，但也必须注意其允许的床的压力下降。 另外，使用含氧半水煤气制氢时，还应选择抗毒性能好的抗毒剂，防止氧气影响催化剂的使用寿命。 2、钴钼催化剂的包装。 根据钴钼催化剂的性能，负载时应注意以下事项： (1)催化剂的负载量可由空速计算。 当选择气体/气体比率、操作压力和CO变换负载时，空速可以简单地由操作压力确定。 空速基于半水煤气（干基，CO30）。 如果原料气中CO含量为45，则所选空速要适当降低。 详情见下表： 压力（绝对压力） MPa0.10.81.32.03.08.0 空速，h-
6、当然，对于全低程工艺中替代中程催化剂的催化剂空速，由于热点温度的升高，该值可以比表1高一倍； 双低程工艺中第二段宽程催化剂的空速，优选比表1低3050。 (2)为防止气体跑偏，各床段高度不宜过低。小于1m，床层高径比优选为0.51.0。 (3)填充催化剂时，在催化剂的上下铺设金属丝网，下面两层，防止催化剂泄漏； 上面一层，然后在网上放置高的耐火球或铝球，以防止冷凝水直接接触催化剂。 。 (4)钴钼催化剂使用寿命长。 催化剂应尽可能安装在转化炉的下部，以在上部留出额外的空间。另外，变换炉内的催化剂一般从上到下分为
7、有四个区域：防毒区、预热区、反应区、保留区。 各区域的催化剂用量必须保证。 使用过程中，密切关注四个区域催化剂温度的变化，及时进行调整。 ，保证催化剂的使用寿命和转化炉出口的各项指标。 3、钴钼催化剂的钴钼硫化物催化剂从组分及在催化剂中的作用来看，Mo为主催化剂，Co为助催化剂。 因此，对于钴钼催化剂的硫化，主要是完成Mo的硫化。Mo在硫化时一般以Mo+6、Mo+5、Mo+4三种价态存在。 Mo+5与转化反应中的转化活性有关。 但实际上，Mo+6和Mo+4同时存在。 ，所以Mo无法完全恢复。 为了保证其硫化的安全、彻底，硫化时应注意以下几点： (1)干硫化。 添加硫之前催化剂必须完全干燥。放置
8、一般硫化前应将催化剂加热，除去吸附水。 如果不这样做，当MoCo和H2S在催化剂中发生硫化反应时，水的存在会阻碍OS的转化。 (2)提高H2S浓度。 高硫浓度可以保证硫化反应的需要，缩短反应时间。 但在硫化初期，H2S含量不要增加得太高。 应采用逐渐渗透的方式，防止反应过度和催化剂炉温波动过大。 硫化的合格除了保证合适的硫化温度和硫化时间外，还应以出口处的H2S含量与入口处的H2S含量相等为依据。 (3)低温硫化。 当床温达到180℃时，将气体入口温度降低至20℃，然后加入CS2，使催化剂在H2S吸收区反应，避免了温度超过200℃时前期反应极其激烈。 °C，温度容易暴涨。 主硫化阶段180
9、300。为保证温度，基本控制炉温在250左右，逐渐增加CS2用量，分析炉出口H2S达到1g/NM3为合格。 (4)高温处理。 一般情况下，当温度高于175℃时，钴钼催化剂处于H2S吸收区。 随着温度升高，有利于硫化。 但当温度达到450℃时，催化剂的硫化也达到最大值。 如果温度再次升高，催化剂的活性反而会降低。 因此，催化剂碱性硫化完成后，催化剂床温升至450℃。 Mo、Co、S的结构形式会发生变化，导致催化剂中以MoCoS形式存在的Co原子数量增加到最大值，催化剂活性也会下降。 达到最大值。 高温处理时，CS2的浓度不一定需要很高，只要保持适当即可。 (5)钴钼催化剂硫化时，硫与炉温的控制关系应遵循“增硫不增温，增温不增硫”的原则。 4. 钴
10、钼催化剂的连接 钴钼催化剂升温硫化后，连接原料气时出现超温现象。 这不仅会造成催化剂的热老化，还会破坏催化剂内部的一些活性成分。 升华大大降低了钴钼催化剂的使用寿命。 经过几年的摸索，钴钼催化剂加热硫化或再硫化后再通气时应注意以下几点：（1）钴钼催化剂加热硫化后，必须降低催化剂床的温度。 到300左右，不宜太高。 (2)钴钼催化剂升温硫化后，冷却催化剂时，需要增加氮气的排放量，增加新鲜氮气的供应量，以便将转化炉内多余的CS2带出。 (3)转化炉接收原料煤气时，一般需要立即加入足量的高压蒸汽，同时保证足够的H2S含量，以防止逆硫化的发生。
11、转化炉通煤气时，也应保持常压。 应控制排气阀的开度，以保证一定量的气体排气。 同时，应调节进入转化炉入口的气体温度。 (4)当转化炉内催化剂床层温度超过常温时，可适当增加系统气体量，并增加系统放空量，以增加转化炉内气体流量并排除转化炉内多余的热量。 在炉外，防止炉内热量积聚，导致催化剂过热。 (5)催化剂温度一旦超过温度，严禁停止供气，更不能将气体留在转化炉内。 可适当添加氮气，防止催化剂过热。 5、正常操作时的注意事项（1）钴钼催化剂活性下降。 钴钼催化剂最明显、最大的缺点是活性容易降低甚至丧失。 造成这种现象的主要原因有： 1）钴钼催化剂的抗硫化。 所谓抗硫化是指催化剂的活性组分C。
12、oS和MoS2，在恒温、蒸汽、H2S条件下，发生硫化逆反应。 重新转化为不活泼的CoO和MoO2，这主要是MoO2的反硫化。 一般来说，较高的床温、较高的汽气比、较低的H2S含量是脱硫的三大原因。 只有同时达到这三个原因，才会发生脱硫。 因此，在实际操作中，应尽量避免同时达到这三个条件。 通常情况下，三个条件之间的关系可按如下方式实现： 表2 不同汽气比和温度下的最低H2S含量。 汽气比温度为0.20.40.60。 81.01.21.41.62000.0140.0280.0430.057.00710.0850.100..0410.0820.1230.1640.2050.2450.2860.32
13.73000.0980.1950.2930.3910.4880.5860.6840..2020.4040.6070.8 041.0111.2131.4161..3750.7501.1251.501.8742.2492.6242..6371。 27 31.9102.5473.1833.8204.4575..0072.0153.0224.0295.0376.0447.0518..5043.0084.5136.0177 .5219.02510 .5312.032) 冷凝水会导致催化剂粘附、结块、漂移，甚至造成组分损失。 3）催化剂粉尘、油污、硫磺等杂质进入炉内
14.造成催化剂的物理包封、粘附和偏流。 4）气体和蒸汽中含有少量的氯或氯化物会导致催化剂失活。 （2）关于腐蚀，以往我厂改用全低变换工艺后，由于采用的是老式的带耳管的两级换热器，经常发生耳管腐蚀的情况。 这主要是因为我们工厂添加蒸汽的位置在换热器之前，导致蒸汽和气体混合时出现露点，造成露点腐蚀。 一般在这种工艺配置下，发生的腐蚀以露点腐蚀和空化腐蚀为主，并辅以H2S腐蚀。 当然，当有凝结水、气体中存在大量H2S、存在气流死区时，H2S腐蚀也更加严重。 6.总结作为一项成功的技术，钴钼催化剂与其他情况一样，既有优点也有缺点。 然而，当优点远远大于缺点时，人们更容易接受。
15、只要我们在日常工作中多观察、多分析，就能把不利因素变成有利因素。 因此，在钴钼催化剂存在的情况下，我们必须及时进行调整和沟通，以保证催化剂的长期稳定运行。 参考文献： 1.宋贤文，卢洪浩，刘广利，钴钼催化剂超温运行原因分析。 肥料设计，2006年第44卷第5期。2.钴钼催化剂活性下降的原因及对策，唐太平，杨瑞华。 氮肥，2000年第4期 3.陈劲松，李晓丁 一氧化碳低温变换工艺及其在中型氮肥厂的应用 中型氮肥 1997年第2期 4. JB-3耐硫CO变换的硫化物气体宁波远东化学工程技术有限公司催化剂华南催化剂厂净化2001年技术交流会论文集5.向德辉、刘慧云化肥催化剂实用手册化学工业出版社吕洪浩，男，汉族，1974年出生山东滕州人，1996年毕业于济南石油化工经济学校无机技术专业，现任兖矿鲁南化肥厂合成氨分厂助理工程师，从事气体净化系统工艺管理工作。