QB-911耐硫变换催化剂
前 言
  在以渣油、煤为原料制取合成气过程中,需要把合成气中的一氧化碳变换为氢气和二氧化碳。在中压条件下(3.0-8.0Mpa),用活性氧化铝为载体浸渍活性组分的B302、B303Q类型低变催化剂因水合成反应造成催化剂的粉化、床层阻力增加,活性急剧下降。为此在总结借鉴国内外同类产品经验教训基础上,我们与高合作研制开发出独具特色的球形QB-911型耐硫变换催化剂,采用复合氧化铝(含MgO、TiO2稀土等)载体,彻底解决了这一难题。它具有活性好、强度稳定、耐高汽气比,完全满足渣油流程和德士古、鲁奇及恩德造气工艺的要求,特别是它具有优异的变换精度,更适合于出口一氧化碳要求较低的“三催化”流程。
QB-911特点
(1)低温活性好:起活温度为180°C,一般可在气体露点以上20°C下运行。
(2)耐低硫:可在较低的H2S浓度(≥50ppm)下正常运行,不易反硫化。
(3)强度高:经硫化后强度提高50%以下,不会出现水合反应,球形结构,床层阻力小,不会出现沟流偏流。
(4)使用寿命长:正常工况下可达5年,保证3年。
(5)活性温区宽:在200-450°C都可获得满意的变换率。
催化剂性能指标
   鉴于目前尚于国家及行业统一标准,我厂产品执行企业标准Q/BCH-04-2002,该标准优于B302QB303Q系列的行业标准HG/T2780-1996
   催化剂型号       QB-911
   外观、形态/mm     兰灰色球形φ3-5
   堆比重Kg/L       0.90-1.0
   活性组份及含量%    M0O3≥8.0,C0O≥2.0
   比表面积/m2/g     ≥150(乙醇法)
   孔容/ml/g       ≥0.3(乙醇法)
   CO变换率/%       ≥90(温度:200°C,空速:2500h-1,
              汽/气:1.0,原粒度催化剂:30ml)
   抗破碎强度/N/颗    80-100
工业使用条件

   温度/°C         200-450,短期t≤550
   压力/Mpa         -8.0
   干气空速/h-1      1000-3500
   汽/气          -1.4
   入口CO浓度/%      ≤46
   出口CO浓度/%      0.3-1.5(视工艺要求而不同)
   系统H2S/ppm       ≥50≥50

开车准备条件
1、硫化罐及二硫化碳用量。新催化剂需CS260-80kg/m3催化剂(一次通过法),旧催化剂重新硫化需50kg/m2。根据催化剂装量,留出一定富裕即可确定硫化罐容积,注意硫化罐耐压≥0.5Mpa。
2、硫化用气管线要求
   硫化时用干半水煤气或干变换气,二硫化碳输送管线最好用钢管,尽可能少用软管。如必要只能新氧气带。
3、硫化放空
   硫化时补充新鲜煤气少许放空时,尽可能从系统前放空,避免直接放空引起着火。放空管应于变换炉。
4、电炉要求
   考虑到检修时的重新硫化,电炉功率≥400KW.
5、催化剂装填
   首先用8-10目不锈钢网铺垫在炉子上,并用钢丝与炉篦子连接好,周围必须压好,有条件的厂家可用环形厚钢板压住不锈钢网四周。
   装填前,可在网上铺热二只φ30-40mm耐火球,装填催化剂时不要直接踩用催化剂上,而要在催化剂上放木板,踩在木板上进行装填工作。第一层装填完结时,上边要用一层不锈钢网固定好,以免被气体吹翻,上部可用耐火球或大粒焦碳压实。
   装填时避开雨天或淋水,否则会明显延长升温时间,同时造成催化剂中碱金属流失,影响低温活性,催化剂间搭桥结块,床层阻力上升。
催化剂的硫化
   催化剂供货时是以氧化物的形式提供的,使用前必须进行硫化,把这些活性组分硫化使之变为硫化态才具有变换活性,硫化的好坏直接关系催化剂的使用性能,因此硫化时务必保证硫化彻底。硫化过程简述如下:硫化分为四个阶段进行。
(1)升温阶段:按30-40°C/h率,把催化剂床层升温至180-200°C.
(2)硫化阶段:达到上述温度后,开始加入CS2,速度为20-40L/h,当出口变换气中H2S浓度>2g/m3时认为H2S已穿透。
(3)强制硫化:此时CS2加入量>60L/h,分析出口变换气H2S>15g/m3,床层温度在350-450°C范围内,即可关闭进出口阀门,进行闷炉约小时。
(4)降温排硫:闷炉结束,打开进出口阀门,稍开电炉保持入口温度<240°C。用脱硫前干半水煤气进行吹扫,降温排硫。当床温度<300°C后,改用脱硫后煤气吹扫,直至出口变换气中H2S<1.0g/m3即可认为硫化结束。
硫化过程及时间安排一览表:
阶段
运行时间(小时)
空速(h-1
系统出口H2S浓度(g/M3
升温阶段
6-8
200
硫经阶段
10-12
100
≥2
强制阶段
6-8
100
≥15
排硫阶段
6-8
200
≥1.0
注意事项
(1)硫化时保证用干半水煤气,含水煤气影响硫化效果,如用高硫煤气,CS2用量可酌减。 (2)注意半水煤气中氧含量保证&le;0.5%(特别是在闷炉前严格保证氧含量不超标)。
(3)循环硫化时,要保证气体中H2>25%,为此需多次分析,同时补加新鲜水煤气。
(4)如现场条件不能满足要法语或需要更改时,必须征得供方技术人员的同意。