甲醇合成催化剂保护剂的应用.doc
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山东·青岛全国中氮情报协作组第18次技术年会论文集甲醇合成催化剂保护剂的应用张献军,周广林,蔡亮,吴全贵,冯兵,杨彦伟(齐鲁石化公司研究院,山东淄博255400)牢固地吸附在活性中心上,使催化剂丧失活性或1前言引起其他副反应。国内生产甲醇的原料主要有煤炭、天然气、石单醇或联醇生产时,经常有少量甲酸及其他油和化工尾气等。目前,无论联醇还是单醇大都有机酸生成,使设备产生腐蚀。原料气中又带有采用的是铜基催化剂。该类催化剂虽具有反应活一定浓度的C0,在压力和适宜的温度条件下,会性高、操作压力低的特点,但极易中毒,对原料生成羰基铁或羰基镍,生成物被带入催化剂床层,气的净化要求十分严格。随着生产技术的提高,人吸附在催化剂表面,破坏催化剂的活性中心,改们对合成甲醇原料气净化的认识越来越清楚,措变了催化剂的孔结构,引起催化剂失活或降低反施也越来越完善。但许多企业特别是小甲醇企业应的选择性。仅有精脱硫装置,而对其他有害物质如Fe(CO)s、2.2羰基铁、羰基镍对甲醇合成反应的影响Ni(CO)。等尚无有效的处理措施。这些物质的存有机合成的生成物与合成反应的条件有密切在,不仅能引起催化剂中毒,影响催化剂的使用关系。虽然参加甲醇合成反应的元素只有碳、氢、寿命,而且能引起一些副反应,增加粗甲醇中杂氧三种,由于合成反应条件,如温度、压力、空质的含量,影响产品质量。速、催化剂、反应气及催化剂中杂质等的作用,都齐鲁石化公司研究院经过多年研究,成功地可使反应偏离主方向,生成各种副产物,成为甲开发出了QXJ和QMG系列甲醇合成催化剂保醇中的杂质。这些杂质的存在不仅给精馏与萃取护剂,可有效地脱除原料气中的羰基铁、羰基镍,提纯工艺带来了难度,而且影响了产品质量。由并同时具有精脱硫功能,延长催化剂的使用寿命,于羰基铁、羰基镍的存在,可引起许多副反应,其降低粗甲醇中的杂质含量。经齐鲁石化第二化肥中已认识到的有如下几点:厂10万t/a甲醇生产装置应用实践表明:QXJ和(1)生成烃类反应QMG系列综合性能分别达到德国南方化学公司催化剂中含铁、钴、镍等第八族元素时,一的K306和丹麦托普索公司的MG901水平,可完氧化碳和氢将有如下反应:全替代国外进口产品。CO+3H:j兰=竺‰H。+H。O2羰基铁、羰基镍的影响2CH。j竺二竺‰。H。+H。2.1羰基铁、羰基镍对合成甲醇催化剂的影响2C2H6———’C4Hlo+Hz众所周知,催化剂的表面性质不是均一的,即(2)生成石蜡烃的反应并非催化剂的全部表面都具有同一的催化活性与联醇生产和使用铜基催化剂生产甲醇,在合吸附特性,而是由一系列活性中心形成的表面。活成粗甲醇时发现有高碳链的碳氢化合物及石蜡烃性中心不是杂乱地散布在催化剂表面上,而是具的生成,情况严重时已引起水冷凝器、甲醇分离有一定的规律与催化剂相适应。这些活性中心一器堵塞,甚至温度达120℃的甲醇合成塔出口也旦遭到破坏,催化剂便丧失活性或引起其他副反被石蜡堵塞,被迫停产清蜡。因此,抑制和消除应。催化剂的中毒,普遍认为是催化剂毒素在催石蜡生成是改进联醇生产的重要课题。影响石蜡化剂表面生成薄膜,因而使表面丧失活性。但在生成的因素较多,但羰基铁、羰基镍的存在是一很多情况下,使催化剂中毒的毒剂量非常少,它重要因素。们甚至不可能生成一个单分子层,而这种毒素被催化剂中含有铁、镍或碱金属时,在0.01~·】80·山东·青岛全国中氮情报协作组第18次技术年会论文集4MPa,180~350℃时,C0与Hz有下列反应:180℃,一般放在甲醇合成塔内合成催化剂上部。2CO+CH:—一七CH29-十C02主要是在合成温度下催化分解羰基铁、羰基镍,使当原料气中存在水蒸汽时,含有铁、镍的催铁、镍沉积在保护剂上,达到脱除毒物、保护合化剂与C0有下列反应:成催化剂的目的。C0+H20一-(-CH2-)-+C02使用空速一般为:(3)对产品纯度的影响单醇:6000~10000h-1由于羰基铁能与甲醇形成共沸,因此粗甲醇联醇:>180000h。1混入羰基铁很难处理掉,不仅会使甲醇Fe3十含量3.2使用效果增高,而且会使精甲醇色度增大,甚至变红色,影经齐鲁石化公司第二化肥厂10万t/a甲醇响产品质量。装置工业测试和工业应用试验表明:QXJ和由此可见,微量羰基铁、羰基镍的存在,对QMG系列甲醇催化剂保护剂对羰基铁、羰基镍甲醇催化剂及甲醇工艺的危害是极大的。因此,在的吸附活性分别达到国外水平,吸附容量也达到合成塔前使用甲醇催化剂保护剂,脱除其中的羰国外同类产品。基铁、羰基镍是很有必要的。4结论3甲醇催化剂保护剂的使用方法及效果(1)由于合成甲醇原料气中羰基铁、羰基镍3.1使用方法等杂质的存在,不仅能引起催化剂的中毒,降低3.1.1QXJ系列催化剂的使用寿命,而且能引起费托反应,生成QXJ系列与德国南化公司的K306吸附