關於甲醇合成催化劑使用經驗總結及問題分析

王海勇（新疆廣(guǎng)彙(huì)新能源有限公司,新疆 哈密 839303）

摘 要：針對甲醇合成催化劑使用相關内容，進行經驗總結，提出在使用過程中常見的問題，提出優化措施，以獲得運行效果。爲瞭(le)能夠延長甲醇合成催化劑使用壽命，要選擇低溫活性的材料，做好運輸與裝填環節等的管理，做好使用全過程的管理，以確(què)保催化劑的質量。

關(guān)鍵詞(cí)：甲醇合成催化劑；使用經驗；使用管理；使用壽命

        在工業生産(chǎn)中，甲醇合成催化劑的應用較爲廣泛。在實際應用的過程中，受到淨化系統氣量的限制，極易造成甲醇合成氣中氫氣成分含量不足，影響催化劑的活性。對此需要結合實際情況，做好工藝改進，做好運行環境優化，以延長(zhǎng)甲醇合成催化劑使用壽命

1 工藝流程概述

        某公司10萬t/a 甲醇合成塔使用的是φ3400mm等溫反應器，其中1#爐甲醇合成催化劑已經運行9年，現對合成催化劑使用情況，進行總結。甲醇合成氣經過聯合壓縮機合成段壓縮，和甲醇分離器，進行循環氣混合，接著(zhe)經過聯壓機循環段，進行壓縮處(chù)理，利用玄幻器過濾器，經過濾油處(chù)理，進入到塔氣預熱器，進行後期處(chù)理，循環使用

2 甲醇合成催化劑(jì)運行常見(jiàn)問題分析

2.1 甲醇水冷器結蠟

        此甲醇合成塔初期運行時，溫度在198-199℃範圍内，運行3個月後，出現嚴重結蠟問題，分離器出口溫度＞45℃，造成停機故障。經過多次維修檢查，将入口溫度提升到210℃以上、出口溫度提升到233℃以上，解決瞭(le)水冷器結蠟問題。問題總結：由於(yú)系統鐵雜質較多、合成塔入口氣體組分影響、頻繁開停車等，造成此問題，是多數廠家類似裝置常見的問題

2.2 乙醇含量較高

        甲醇合成塔導投料1個半月後，對粗甲醇中的乙醇含量進行分析，發現含量過高，最高能夠達到5000mg/kg以上，使得精甲醇産品存在乙醇含量高的問題，降低瞭(le)産品的市場競争力，同時增加瞭(le)精餾環節的消耗。此問題主要是由於(yú)裝置運行穩定性差、開停車頻繁等因素造成的，加之水冷器結蠟問題較爲嚴重。通過提升裝置運行的穩定性，将乙醇含量逐步控制在1500mg/kg以下，使得産品出口質量能夠達到生産标準。

2.3 合成塔壓差較高

        甲醇合成催化劑投入使用1年後，合成塔壓差不斷升高，動辄超過工藝指标，即＞250kPa。此問題原因包括：入塔氣體組分不夠穩定；催化劑過於(yú)粉碎；合成塔内部氣流偏流。對於(yú)問題採(cǎi)取的是增大馳放氣量，将連壓機循環段近路打開，實現氫碳比控制。此方法在副作用較大，非最佳處理方法，需要繼續研究處理方法。

3 延長(zhǎng)甲醇合成催化劑(jì)使用壽命的策略

3.1 合理選擇催化劑

        在選擇催化劑時，需要綜合分析，從低溫活性與操作壓力等方面，做好全面的分析。通常工業生産(chǎn)使用的甲醇合成催化劑，主要包括鋅鉻催化劑以及銅基催化劑。其中銅基催化劑具有活性低的特點，操作溫度通常在210-290℃範圍内，操作壓力通常在5-10MPa範圍内。此類型催化劑具有較好的活性與反應溫度低等優勢，使用範圍較爲廣泛，便於(yú)操作。在相同的出口甲醇濃度條件下，銅基催化劑需要的壓力低，而在相同的壓力條件下，使用銅基催化劑的出口甲醇，其濃度較高，生産(chǎn)的粗甲醇純度高，是甲醇生産(chǎn)企業優選的催化劑。

3.2 加強(qiáng)催化劑(jì)保存管理

        考慮到催化劑極易受潮，使其活性降低。若發生摔碰或者翻滾等情況，會使得催化劑破碎，使得床層(céng)阻力與消耗量增加，降低甲醇生産産量，使得催化劑壽命受到影響。基於(yú)此，在催化劑運輸與存儲環節，要做好密封處理與防潮處理，避免催化劑被污染與摔碰。

3.3 控制裝填質量

因爲催化劑裝填的質量，直接影響其使用壽命。對(duì)此需要加強以下要點(diǎn)的把控：

        1）在裝填前，要利用吹灰設備(bèi)，将反應器粉塵(chén)與污物清理幹淨。

        2）按照甲醇反應器使用要求，合理選擇設備(bèi)尺寸，以支撐(chēng)銅基催化劑數量以及鋁惰性材料，按照裝填要求，将材料裝填到指定位置，提高甲醇催化劑使用效率。

        3） 在裝填作業前，必要時需要做好過篩處理，将粉塵(chén)與碎片等及時清理出去，降低床層(céng)阻力。

3.4 做好催化劑(jì)升溫還(hái)原

        通常甲醇催化劑的使用，需要經過還原，才能夠使其具有活性。甲醇催化劑還原的效果如何，直接影響著(zhe)其使用的壽命。若能夠有效還原，則催化劑晶粒小、孔隙率較高，具有使用壽命長與低溫活性高等特點。基於(yú)此，需要合理選擇還原方法，控制好還原條件，以確保能夠充分發揮甲醇催化劑的性能，延長其使用壽命。在還原的過程中需要加強以下要點的把控：

        1）控制有害氣(qì)體含量。2）控制還(hái)原氣(qì)含量。3）加強出水量控制。

3.5 加強生産管理

        在生産過程中，需要加強甲醇催化劑使用管理，以增長催化劑的使用壽命。這需要加強生産工藝指标的管理，做好淨化氣總硫含量的把控，要保證 H₂S+COS≤1.5×10^-4 mg/L，切不可高硫送氣。同時需要做好定期檢修工作，重點校驗淨化裝置出口硫分析儀、儀表警報系統等，在維修期間，要避免催化劑與水或者含硫氣體等的接觸，以此確保催化劑的物理性與活性。除此之外，還需要減少停開車的次數，避免損壞催化劑的活性。

4 結語

        綜上所述，甲醇裝置運行的過程中，極易發生運行故障，爲保護甲醇催化劑，需要做好定期檢查工作，做好裝置改進處(chù)理，以減少運行時裝置對(duì)催化劑性能的影響。同時還需要合理選擇催化劑，加強裝填質量的控制等，以保障催化劑的質量。

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