合成氨厂烃类蒸汽转化催化剂应用

合成氨厂烃类蒸汽转化催化剂应用摘要：：本文了合成氨厂烃类蒸汽转化催化剂的应用情况，阐述了如何防止催化剂结碳和中毒及钝化时过度氧化，为延长合成氨厂转化催化剂寿命，提高经济效益奠定基础。不少合成氨厂在生产过程中往往因为操作不当损坏一段炉催化剂，造成转化率下降，更有甚者损坏一段炉炉管，给工厂带来巨大损失。1、防止催化剂结碳防止催化剂结碳是转化生产过程中的重要工作。碳的沉积会覆盖催化剂表面，堵塞微孔，使转化过程恶化或出现局部过热甚至产生热带，这样不仅会缩短转化管的使用寿命，而且会导致催化剂破裂，结碳反应如下：CH4＝C+2H2---19.7 千卡／克分子为防止结碳，在催化剂运行过程中，应注意以下事项：（1）保证足够的水碳比，当水碳比小于理论最小水碳比时将迅速发生析碳。（2）选用活性和稳定性好的催化剂，防止因催化剂活性下降而导致析碳。（3）严格脱除毒物，防止催化剂因中毒而活性下降，进而导致析碳。（4）转化过程应注意转化管温度分布。用氧化镁基催化剂时炉管三米区温度超过 630℃时很快会析碳，用含钾催化剂应防止由于炉管出口温度太低而导致高级烃穿透到下段催化剂而导致析碳。2、防止催化剂中毒2024 年 7 月，对废催化剂取样进行了检验，分析结果如下表。从分析数据看，催化剂床层上部有明显的结碳现象，并且氯和硫有超标趋势，此外还有明显的镍流失现象。塔西南化肥厂合成氨装置废转化催化剂样品检验结果表检验项目上部下部新催化剂检验项目上部下部新催化剂C%0.09850.01670.02Cl%0.0270.023 检测不出S%0.00550.00530.003Fe2O3%0.080.09≦0.3Na2O%0.1790.142≦0.2NiO%（酸溶）5.0315.39≧14K2O%0.0090.014≦0.1NiO%（碱溶）12.7315.57≧14（1）硫的中毒是硫和转化催化剂表面镍原子发生了化学吸附而破坏了镍晶粒表面的活性中心的催化作用。每一千个镍原子中只要有不到一个硫原子就会产生严重的中毒效应，所以很少量的硫对催化剂的活性就有显著影响。蒸汽转化过程要求原料气中硫含量为 0.1～0.5ppm。进口段的催化剂处于温度最低处，硫化物首先被此处的催化剂吸附，假如当催化剂中硫含量为 0.015％时，该催化剂的活性降低约 80％。（2）硫中毒的推断和预防转化单元在运转过程中，可以通过转化气中残余甲烷含量、催化剂床层压降、一段炉燃料消耗量、转化管外壁温度等指标的变化来推断转化催化剂是否中毒。在不同原料气类型的合成氨装置，都应该把上游单元的脱硫工段运行好。建立脱硫槽出口硫含量曲线...