张亚杰 蒋春华 李少军
新疆心连心能源化工有限公司 新疆 昌吉 832200
摘要:本文主要对甲醇合成催化剂问题进行研究,分析甲醇合成催化剂的使用情况以及其中存在的问题,从而提出相应的应对措施,在提升甲醇合成催化剂性能的前提下,延长其使用寿命,希望对相关的工作人员具有一定的参考价值。
关键词:甲醇合成催化剂;化合反应;使用寿命;脱硫剂
前言:近年来我国甲醇合成系统的产能逐渐趋于稳定,取得了一定的成效,但是其中仍旧存在一定的问题,例如,甲醇合成催化剂在长时间运行后,其活性就会衰减,令整个甲醇合成系统出现问题,因此,为了确保系统的稳定性,需要加强对甲醇合成催化剂的研究工作,充分发挥其效能。
1甲醇合成系统的工艺简介分析
甲醇合成反应的主要原理就是碳氢气体之间的化学反应,由于受到化学反应平衡的制约,其中氢气以及一氧化氮的转化率较低,因此即使甲醇被分离出来后,未参与反应的气体还会返回到甲醇合成塔中,再次发生化合反应,由于甲醇合成系统中主要包含甲醇合成、分离以及循环三个环节。新鲜气体进入甲醇合成系统前先在脱毒槽进行脱毒,确保新鲜气中硫含量降低至50*10-9以下后,再进入到循环回路中和循环气体混合[1]。另外,为了避免惰性在系统的回路中聚积,还需要在甲醇合成、降温、分液后驰放气体,可利用前工序的压缩机组回收此股气体,令其返回到系统中,实现循环利用。
2甲醇合成催化剂的运行情况分析
2.1系统运行情况分析
在实际生产中,甲醇合成系统主要是含有浓度为93.53%的粗甲醇、4.33%的水以及0.23%的杂醇,系统运行的时间越长,则催化剂的活性就会越弱,导致系统在运行过程中发生以下问题:首先是甲醇合成塔的温度会上升,从原本的230℃上升到245℃,同时系统中气体的成分也会发生改变,碳元素的转化率从75%下降至50%。其次,甲醇合成系统的驰放量也会增加,即使增加压力,也无法提升催化剂的活性。再次,甲醇合成系统的压力显著上升,而且粗甲醇中乙醇含量也会显著上升,高达3000*10-6,不利于提取出精甲醇,影响其销量。最后,系统中各种烃化物也相应在增加,其生成的石蜡影响着甲醇合成系统的工作效率[2]。
2.2催化剂运行情况分析
现阶段,在催化剂的运行中,企业需要将甲醇进行有效的合成,其中甲醇合成的效率是由于压力、温度所控制,甲醇合成塔体现出的有关温度展现了蒸汽压力。同时其相应的温差在5摄氏度左右,合成汽包压力对于甲醇的合成产物也有着不同影响,能对其压力进行较好的控制。
在化工产业控制过程中,甲醇合成反应要求配备相应比例的氢碳,比例的大小不仅与甲醇的合成产物相关、也与反应的效率相关。甲醇合成反应物中的杂质、副反应会导致催化剂在应用中逐渐消耗,即使根据合成的有关压力,也难以提高催化剂的使用效率,逐渐降低其存在的活性程度。同时CO的转化率也在不断降低,使甲醇的合成放弃量逐渐提升,从而产生较大的消耗,在一定时间内,甲醇的合成系统无法正常使用,工作人员需要定期对催化剂进行置换,继而提高催化剂的使用效率。
2.3反应综合评价分析
工作人员对甲醇合成的催化剂需要不断观察并进行记录,根据甲醇合成催化剂的过程以及结果进行充分分析,并且对整体的实验过程进行有效评价。
在合成过程中,企业需要不断提高相应的技术,提升甲醇合成催化剂的产能,根据该工艺的有关流程,工作人员应该进行不断的完成,制定相应的目标,不断增加催化剂的使用效率以及使用寿命,减缓催化剂活性的衰减速度。同时工作人员需要对该工艺的整体进行充分的分析,对于在甲醇合成催化剂中存在的问题进行有效解决。在之后的合成中,采取新的合成技术,逐渐提高其合成效率,改善相应的技术方法。工作人员需要找出影响催化剂使用寿命的因素,不断加强系统的应用,避免在之后的合成中仍然经常性停车现象。此外,催化剂中的铁超过规定的数值,会造成甲醇合成的催化剂出现中毒现象,继而形成其使用寿命的不断降低。
3保证甲醇合成催化剂正常运行的应对措施分析
3.1添加一定量的脱铁剂
将甲醇合成有关催化剂可以应用在相应的工业领域中,提高催化剂的使用效率。因此,工作人员需要不断提升甲醇合成催化剂的使用寿命,增强其质量,确保该工艺可以顺利的开展,技术人员需要在催化剂中添加一定量的脱铁剂,增强催化剂的活性,提高其使用效率。
工作人员在实际的操作之前,应该对之前的操作过程以及最终形成的结果进行充分分析,根据有关数据,可以确定该操作中的硫含量数值没有发生较大变化,其中催化剂中的含铁量要大于含硫量。并且在脱硫剂的操作中,其床层的浅层区域硫含量较少,使其无法达到良好的效果。因此,技术人员进行不断的探讨以及研究,通过相应研究技术人员发现,当甲醇合成催化剂中的含铁量过大时会产生较大毒素,容易使催化剂的活性流失较快,不利于催化剂的有效的合成。为此,技术人员根据此现象对于该方案进行不断的改进以及完善,根据出现问题的地方进行及时解决,制定新的甲醇合成方案。技术人员将原有的全部硫保护剂逐渐改为硫与铁进行有效混合,将保护器中45m3的硫倒出一部分,在添加大约为41m3的脱铁剂,并且在甲醇合成过程中,在其合成塔的顶端放入5m3,的脱铁剂,从而可以有效减轻铁的毒性,增加甲醇合成催化剂的使用寿命,使其起到有效的催化作用。
3.2完善系统的工艺流程
工作人员在进行甲醇合成催化剂的过程中,需要不断完善合成系统的工艺流程,改善系统的有关内容,确保在工艺流程的各个环节中都可以顺利开展相应工作,使得甲醇合成催化剂得到有效的使用。但是现阶段,对于利用甲醇合成催化剂的标准逐渐增加,对其使用性能有着较高的要求。同时由于工作人员缺乏对市场进行充分的调查,使得工作人员对市场的发展趋势以及相应质量不够了解,对于原料的采购效率逐渐下降,造成生产经营效率逐渐降低,不利于甲醇催化剂的有效发展。因此,工作人员需要不断完善甲醇合成系统的工艺流程,使其有效达到良好的使用目标,提高系统的工作效率。
一方面,工作人员需要加强对市场的有关调查,了解市场的发展规律以及甲醇合成催化剂的质量。并且该企业应该在市场中不断活跃,促进市场的有效发展,从而可以更好的带动催化剂质量提升,避免造成企业采购的效率下降。
另一方面,企业要自行对甲醇进行合成,形成相应的催化剂,技术人员不断修改合成的设计,将合成塔进行有效的结合,在其内部分配相应的合成气,在两个合成塔中先各自进行反应,然后再进行统一的反应,使其依次的进入系统中,从而通过对汽包以及有关压力对温度进行有效的控制。并且将系统中的水管线分成两部分放入到两台汽包中,在排污时使用同一根水管线,可以有效起到合成的作用。
结束语:总而言之,近年来我国不断加强对甲醇合成催化剂进行有效的研究,解决催化剂活性逐渐减弱的问题,企业通过不断的实验,对催化剂运行情况进行充分的分析,得到有关的结论,根据发现不断改善甲醇合成系统的工艺流程,在实际的操作过程中,加入脱铁剂有效增加其使用寿命,促进甲醇催化剂的稳定发展。
参考文献:
[1]高亭.甲醇合成催化剂运行状况及问题解决[J].中氮肥,2020(05):39-42.
[2]庞战军.甲醇合成催化剂使用寿命中后期保证甲醇产品质量的优化措施[J].中氮肥,2020(05):47-49.