探討一氧化碳變換催化劑裝填方案及注意事項

摘要：本文介紹了正確的一氧化碳變換催化劑在裝填過程中的前期準備、裝填步驟、注意事項等。正確的催化劑裝填在開停車過程中，可以使催化劑的活性、機械強度、物理屬性受到最小影響，更有效的延長催化劑的使用壽命。

關鍵詞：催化劑裝填 活性 機械強度 延長 使用壽命

當今化工行業中，一氧化碳變換是一個必不可少的環節，一氧化碳變換技術的發展是取決于變換催化劑性能。變換催化劑的性能及熱回收方式決定了變換工藝的流程配置及工藝先進性。根據目前大中型甲醇裝置的變換工藝在整個凈化工藝中的配置情況來看，變換使用的催化劑和熱回收方式是關鍵。

催化劑的裝填在整個變換系統中起著非常重要的作用，催化劑錯誤的裝填在開車、導氣、加減負荷時，容易使催化劑活性和機械強度受到影響，甚至損壞催化劑使之報廢。在這些過程中，應掌握催化劑裝填的方案來進行合理的裝填操作，即有效的保護催化劑，又可以延長催化劑的使用壽命。

一、裝填前的準備工作

1. 必須認真檢查反應器，保持清潔干凈，內件的牢固情況，并確認內部敷設的金屬鋼絲網完好及熱電偶保護管完好；

2. 催化劑裝填前應確保反應器的前、后系統徹底吹掃干凈，反應器與系統完全隔離；

3. 臨時工棚已搭好，選擇天氣要好，不能在陰雨天氣進行觸媒裝填，防止催化劑泡水造成粉化。搭好平臺在催化劑填料口安裝好填料漏斗；

4. 對使用的瓷球、催化劑應提前檢查好數量，規格及型號，認真核對反應器的格柵、金屬絲網的規格、數量材質確認無誤；

5. 各種運輸及起吊都已到位、各種防護器具及臨時供風設備準備就緒；

6. 催化劑裝填記錄表格準備就緒；

7. 裝填操作人員已熟知裝填方案并經安全培訓合格；

8. 輔助裝填操作人員已熟知裝填方案并分工明確；

二、催化劑的裝填

1.耐火球的裝填：

1.1計算好下封頭耐火球裝填體積，打開支撐結構人孔，進入下封頭，劃出瓷球的裝填高度，用粉筆做上標記。用帆布袋接在裝催化劑漏斗下面，爐內人員拉住布袋口避免瓷球直接落到下面損壞；

1.2將篩選好的Ф25的耐火球用吊車吊至裝填漏斗，通過布袋送入反應器下封頭中，將瓷球裝至預定高度，然后用木耙扒平，爐內操作人員應保證耐火球自由下落高度小于0.5米；

1.3用同樣方法填裝一層Ф12耐火球，高度達到標準，扒平；

1.4用同樣方法填裝一層Ф8耐火球，高度達到標準，扒平；

1.5將催化劑卸出管內分別裝填同樣高度的三種規格耐火球；

1.6將瓷球鋪平，確認達到所規定的高度；

1.7將預制好的兩層金屬絲網正確的鋪在瓷球上，留出催化劑卸出管口，且絲網與反應器內壁搭接長度不小于150mm。決不允許耐火球高出下管板而進入觸媒管內，造成各管間阻力不等，裝入的耐火球總體積應與下封頭空間體積相當。

2.觸媒的裝填：

2.1將觸媒運至現場，準備好篩子和帆布，將篩好的觸媒裝入上料料斗，將兩放置熱電偶的觸媒管封閉好，待觸媒管裝填完畢最后裝填。

2.2以瓷球面為基準，按30cm間隔事先用彩色筆標記處催化劑各層的裝填高度線。

2.3將催化劑裝入吊斗，用吊車吊到裝填口，由路口工作人員將催化劑溜放到事先安裝在路口的漏斗中，經溜槽進入帆布袋到達爐內；

2.4爐內作業人員拉住布袋出口，將催化劑沿反應器圓周均勻散開；

2.5每裝填30cm催化劑后，應立即停止裝填，將催化劑表面推平再繼續裝填，測量并記錄下每層催化劑的裝填高度及數量；

2.6待觸媒管內裝填完畢后，在反應器四周劃出700mm高度標記，將觸媒全部平鋪在上管板上，裝完后人踩在木板用木板梳平上平面，使之平整，計算出裝填的觸媒重量。

2.7在觸媒表面上鋪上兩層預制好的不銹鋼絲網，并確保絲網與容器內壁搭接不小于150mm，在催化劑上部裝Ф25瓷球，高度達到設計，扒平；

2.8將拼裝核對后的格柵分批次送入反應器中，安裝好后每相鄰兩塊柵板之間用Ф2~3mm的不銹鋼絲捆扎固定，防止其移動錯位。

2.9檢查反應器內有無留下工具和其他物品后，人員撤離通知各相關管理、技術人員檢查確認后，封好上封頭，及催化劑裝填口，由反應器上部接通氮氣；

2.10利用氮氣有上至下吹除觸媒粉塵，從反應器出口處排放，合格后通知鉗工上反應器頂部催化劑加入口人孔，連接出口管線短管，反應器用氮氣保壓，清理現場觸媒及物品裝填完畢。

三、裝填時的注意事項與消減措施

1.設備內部作業前一定要進行氣體分析，氣體分析應兩小時進行一次，保障反應器內工作人員的通風流暢，并辦理進入《受限空間作業許可證》，確認安全后方可進入設備內部作業。

2.裝填作業人員進入反應器內要保證裝填過程中的安全，取下隨身物品，如鑰匙、手表、鋼筆、手機、硬幣等，穿專用工作服，戴安全帽、防塵口罩。高空作業（2m以上），必須辦理高空作業票，并配戴安全帶。

3.作業監護人員應嚴守崗位，密切注視器內作業人員的動態，若需離開，必須經過相關管理人員批準并派人接替，參加裝填人員必須注意相互溝通、聯系，保證裝填過程安全。

4.絕對不可使催化劑、瓷球從0.6m以上高度墜落。

5.裝填操作人員在反應器內工作時，不能直接踩在催化劑上，要在催化劑上鋪上木板防止破壞催化劑，作業完成后，必須把使用過的木板拿出反應器外。

6.裝填作業，如果遇到下雨、下雪要立即停止作業，臨時封閉催化劑填裝口，保護催化劑不被淋濕。

7.在熱電偶套管周圍充填時，注意不要造成架空。

8.做好裝填記錄，包括無聊的規格、型號和材質，裝填的數量、高度、裝填時間等數據，保障更換催化劑時有據可查。

9. 在裝填之前，通常沒必要對催化劑進行過篩，但是在運輸及裝卸過程中，由于不正確的作業可能是催化劑損壞，應對催化劑進行抽檢，若發現磨損或破碎則應過篩。

通過合理的裝填變換催化劑，可以有效的保護催化劑的活性和機械性能在開停車等一系列操作中受到最小的影響，并延長了催化劑的使用壽命，降低生產成本，提高生產穩定連續運行周期。

參考文獻：

[1]Co-Mo 系催化劑的性能》

[2]《耐硫變換催化劑的選擇》

[3]《金屬工藝學》