变换催化剂之钴钼催化剂

日期: 2024-04-17 06:04:48|浏览: 265|编号: 50479

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变换催化剂之钴钼催化剂

钴钼催化剂使用一段时间后,会因重烃聚合而产生积碳。 这不仅降低了催化剂活性,而且增加了催化剂床层阻力并产生压差。 此时,应将催化剂燃烧以获得再生。

截断粗气并加设相应的盲板后,与催化剂重量比为0.1-0.3:1的中压蒸汽从反应器底部引入,从顶部反方向排出正常的转换过程。 这样可以吹掉灰尘杂质。 蒸汽以84℃/h的速率加热催化剂床层,直至催化剂床层温度为350-450℃(如果超过500℃,催化剂将被损坏),然后继续通蒸汽,直至催化剂床层的冷凝水排出。气体流量约为 直至没有杂质。 之后通入工作空气,使蒸汽中含氧量为0.2-0.4%(即空气的0.5%~2%)来燃烧碳; 观察床层温度,从床层温度的变化可以观察床层中的含碳物质。 燃烧时,蒸汽中空气不得超过5%,可适当调节空气引入量,控制床层温度在501℃以下。

压力对碳燃烧影响不大,但从气体分布均匀的角度考虑,气体压力优选为1~3个大气压。 在碳燃烧过程中,催化剂中的硫也会被烧掉,导致催化剂被氧化。 炭燃烧过程中,应密切观察床层温度,调节空气或氧气的浓度来控制床层温度。 当床层无明显温升且燃烧前沿已通过反应器时,出口温度下降,气体中的O2升高。 这意味着碳燃烧已经结束。 适当提高氧气浓度,使碳进一步燃烧。 如果温度没有明显升高,可不断增加氧气浓度,最后用空气冷却至50℃以下。 碳燃烧后的催化剂需要重新硫化后才能使用。 如果需要卸催化剂,由于用过的催化剂在70℃以上会自燃,应先在反应器内冷却至常温。 卸料时,准备从水龙头喷水冷却,然后关火。 除1个出料孔外,不要开任何孔,以免“烟囱效应”导致催化剂床层温度升高。

正常生产中,工艺气体一般含有0.3-0.6%的氧气。 由于氧气的纯度较高,对催化剂的危害很大。 它不仅会使钴钼催化剂硫酸化,而且会与催化剂中的Cos和Mos2发生相互作用。 该反应生成 SO2 和惰性元素 Co 和 Mo,从而使催化剂永久失活。 所以现在我们正在研究保护剂(即脱氧剂)的使用。

金刚石-钼系列耐硫变换催化剂在硫化物状态下非常活跃。 暴露在空气中很容易氧化。 并释放出大量热量,导致催化剂床层温度暴涨。 反应方程式如下:

(1)2MoS2+7O2—2Mo03+4SO2

(2)2CoS+3O2—2Co0+2SO2

使用Co-Mo耐硫变换催化剂的氮肥厂家,经常会因为催化剂床层出现问题(如漂移、结块、部分粉化等)而需要重新装填; 有些厂家需要更换部分催化剂或者需要将催化剂卸下并复活。 。 一旦出现这些情况,许多制造商往往不知如何安全地卸载非氧化状态的催化剂。 据一些催化剂生产企业介绍,实际操作过程耗时、费力、成本高。 为了将催化剂降至室温或更低,需要花费大量时间并消耗大量半水煤气,有时还必须除去绝热材料。 即便如此,当转化炉内温度已经很低(如低于40℃)时,卸载后的催化剂温度往往会反弹甚至升至400-500℃,导致催化剂转变成氧化态并且必须用水冷却。 ,这必然会导致催化剂粉化,无法回收,失之毫厘可惜。

那么,有没有一种实用的方法来进行非氧化卸载呢? 答案是肯定的。 作为采用我公司专有技术复活催化剂的前提之一,要求旧催化剂在非氧化状态下排出,以保证其硫化状态。 为此,我们做了大量的实验室工作,并在此基础上在多家化肥厂进行了实际应用,总结出了一套有效的催化剂非氧化脱除方法。 采用该方法不仅大大缩短了冷却时间,而且为最大程度地保护催化剂的活性状态提供了充分的保证。

要解决上述问题,首先要了解非氧化放电时出现上述现象的主要原因,这样才能对症下药,找到根本解决问题的办法。 我们知道,用半水煤气冷却旧催化剂时,硫化的旧催化剂处于H2、H2S、CO、CO2的还原性气氛中。 但放电时与空气中大量的O2接触,处于氧化状态。 气氛。 也是在还原性气氛向氧化性气氛转变的过程中,发生强烈的放热反应。 那么与O2反应形成强放热的主要反应有哪些呢? 您不妨如下列出相关的氧化反应和热效应来寻找答案。

H2S+1/2O2=S+H2O △=-236KJ/mol (1)

CO+H2O=CO2+H2 △=-41.2KJ/mol (2)

由此不难看出,非氧化放电过程中主要的放热反应是(1),即硫化氢的选择性氧化反应。 实践中还可以注意到,催化剂排出后,上空出现黄色烟雾,催化剂外观颜色由深黑色变为黑灰色。 这实际上是选择性氧化反应中形成的气态硫。 也就是说,排气温度回升的主要原因是变换炉内的H2S气体和催化剂吸附的硫化氢。 因此,方法自然就产生了,即催化剂在不被氧化的情况下排出时,应尽可能将气体还原。 针对介质中H2S的浓度,根据实际情况,我们提出以下具体操作方法。

(1)采用脱硫半水煤气,将炉内催化剂床层温度降低到一定温度以下,并保证半水煤气的O2<0.5%。

(2)全面用氮气(或二氧化碳)置换,原则上保证低变炉出口硫化氢浓度尽可能低。 同时保证所用惰性气体中O2<0.5%,否则更换过程中容易出现温度反弹。

(3)卸载催化剂的空地必须干燥、无水,避免雨天作业。 由于卸载后的催化剂内部仍有少量吸附的H2S和CO,因此会出现少量的温升。 因此,催化剂冷却后需要及时密封。

催化剂排放

研究表明,用过的钴钼低变催化剂若要拆解重复使用,不能用空气钝化。 催化剂的活性成分硫化钴暴露在空气中会生成硫酸钴,导致活性永久丧失。 采用干燥气体循环冷却。 温度越低越好。 冷却至~20°C,用氮气置换,并开孔(人孔或排放孔)以防止对流。 缓慢卸载(装载)。 如果温度升高,请在卸(装)时喷水。 您宁愿将自己浸入水中也不愿降低温度。 否则催化剂中的硫化钴会被氧化成硫酸钴而失去大部分活性; 然后取出并过筛(视情况而定)并放入新的肥料袋(包括内衬)中; 如果温度升高,倒少量水,扎紧袋子,防止空气进入。 若转化炉检修时,可将冷却、筛分后的催化剂放入仓库(不可堆放),但存放时间不宜过长,否则影响使用效果。 卸下的催化剂必须立即处理,不得暴露在空气中。 处理时间越短越好; 一旦重新装入转化炉(或添加一些新的催化剂),必须立即用气体置换,最后硫化(视情况而定)。 效果取决于温度和操作时间。 温度越低、时间越短,效果越好,所以开车前尽量靠近做。 由于实际生产中很难冷却到~20℃,因此可按以下方法进行操作:

(1)必须采用半水煤气,将炉内催化剂温度降至50℃以下,且半水煤气中的O2必须≤0.5%。 )

(2)用N2充分置换N2≤0.2%中的O2,保证变换气出口处的H2S尽可能低甚至不存在,防止催化剂氧化。

(3)直接取出后不间断地放入袋中,并扎紧袋口。 袋外喷水,分散放置冷却(不可叠放)。

(4)装炉时,逐袋筛分补充损失部分,完成后立即补气。 效果取决于温度和操作时间。 温度越低、时间越短,效果越好。 若因水、氧气等原因引起失活,应单独处理。

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