李維智 張曉春
摘 要:介紹了QDB-04型耐硫鈷鉬催化劑的特點及再生全過程,具有強度高、強度穩定性高、抗粉化能力和抗有機硫水解能力強等特點。在再生過程中,通過控制溫度不超過500℃,保持QDB-04型耐硫鈷鉬催化劑床層不受到破壞,完成催化劑再生過程。
關鍵詞:QDB-04型催化劑;觸媒;穩定性
引言
文章介紹了中煤龍化化工公司CO變換工段預變爐QDB-04型耐硫鈷鉬催化劑的使用特點及再生全過程,反應了QDB-04型耐硫鈷鉬催化劑在使用和再生期間具有強度高、強度穩定性高、抗粉能力強等特點。
1 QDB-04性催化劑的使用特點
哈爾濱氣化廠于1993年開始投產,于2006劃轉中國中煤能源有限公司,更名中煤龍化哈爾濱煤化工有限公司,簡稱中煤龍化化工公司,2002年以前中煤龍化化工公司CO變換工段變換爐使用的是A催化劑,A催化劑的特點易粉化,變換爐阻力大,活性衰退快,更換周期短,平均每年多對A催化劑進行篩分處理和更換才能繼續使用。2002年中煤龍化化工公司計劃更換催化劑。因此催化劑的選型比較關鍵,不僅需考慮催化劑的強度和抗粉化能力等問題,還要考慮催化劑在較高條件下的活性穩定性和抗水合性等問題[1]。青島聯信化學有限公司生產的QDB系列耐硫變換催化劑被業內知名專家鑒定為綜合性能達到國際領先水平,已在國內許多不同工藝流程的煤氣化制氨、甲醇或城市煤氣裝置中得到成功應用[2]。QDB-04催化劑適宜于在以煤或渣油為原料制取合成氨、甲醇合成工藝氣和城市煤氣的變換工藝過程中使用[3]。于2002年10月開始試用青島聯信化學有限公司生產的強度高并具有大孔結構的QDB-04型催化劑[4]。
QDB-04是一種具有特殊載體并含有新型助劑的CO耐硫變換催化劑,具有強度高、強度穩定性高、抗粉化能力和抗有機硫水解能力強等特點,特別是在高溫低硫條件下的變換活性好和活性穩定性好[5]。在運行期間,QDB-04型催化劑床層熱點基本保持不變,性能指標可以滿足工藝條件要求。也能夠滿足工藝壓力較高和水汽較大的工藝條件的要求。而且床層的阻力降保持不變,說明催化劑在多次的開停車的“折騰”中無破碎和粉化現象,具有較好的強度穩定性,給裝置提高產量提供了保障。此外,QDB-04型催化劑的表面和孔容大,孔分布更加合理。
2 QDB-04型催化劑的再生過程
QDB-04型催化劑使用2年左右,床層積累一些雜質。堵塞換熱器并帶入變換爐催化劑床層,焦油等雜質被催化劑吸附并結塊,導致催化劑床層偏流并影響變換爐催化劑的活性[6]。所以將催化劑進行再生。
在粗煤氣被切斷、并加上了相應的盲板之后,把與觸媒重量比為0.1-0.3:1的中壓蒸汽通入再生系統,以84℃/h的速率給催化劑床層升溫,直到催化劑床層溫度為370-400℃時為止,然后繼續通蒸汽,直到氣流的冷凝液在取樣中大致沒有雜質為止。
通入工藝空氣。空氣和蒸汽在再生混合器內充分混合后,含約2%(體積)濃度的空氣的混合物進入床層,觀察床層溫度1小時,可以從床溫的變化來觀察床層含碳物質的燃燒情況,蒸汽中的空氣決不能超過5%。通入的空氣量可適量調節,以將床溫控制在501℃以下。再生期間一定要避免床層溫度暴漲,保證催化劑升溫平穩進行。A1預變爐再生全過程溫度變化如圖。
再生過程進行24小時后,當在出口氣體中的不凝性氣體中的CO2含量小于2%,而氧氣大約15%時可以認為再生過程已經結束,停止通入空氣之后,再停蒸汽。QDB-04型催化劑再生結束。
3 結束語
通過對QDB-04型催化劑再生,延長QDB-04型催化劑使用年限,為CO變換工段長期運行打下堅實基礎。同時驗證了QDB-04型催化劑具有強度高、強度穩定性高、抗粉化能力和抗有機硫水解能力強等特點。QDB-04型催化劑具有變換活性好且變換爐阻力小的特點,可以節省蒸汽并提高裝置的生產能力,為企業帶來明顯的經濟效益,有廣闊的應用推廣價值。
參考文獻
[1]王峰.K8-11和QDB-04型變換催化劑在Shell粉煤氣化制甲醇裝置上的應用[J].中氮肥,2010.
[2]陳延浩.國內外中高壓耐硫變換催化劑綜述[J].化學工業與工程技術,2010.
[3]劉婕,馬墉,縱秋云.新型CO耐硫變換催化劑QDB-04的研發及應用[J].中氮肥,2007.
[4]吳昌祥.QDB-04型耐硫變換催化劑在哈爾濱氣化廠的應用[J].工業催化,2006.
[5]郭建,丁名公,劉捷,王路遠.QDB-04耐硫變換催化劑的應用[J].化肥設計,2007.
[6]武鎖日.QDB-04耐硫變換催化劑的失活與再生[J].煤化工,2010.