600kt/a合成氨装置氨合成催化剂还原小结

简介河南晋开化工投资控股集团有限责任公司二分公司二期合成氨装置Casale氨合成塔的内件结构、气体流程,针对一期合成氨装置氨合成催化剂还原过程中存在的一些问题,对二期氨合成催化剂升温还原方案及过程控制进行了一些改进,并详细介绍二期氨合成催化剂的装填步骤、升温还原方案及其实际升温还原情况。实践表明,二期氨合成催化剂采用改进方案进行升温还原,还原过程中各项工艺参数均控制在指标范围内,氨合成催化剂使用状况较好。     

NC ( ICI) 74-1 型氨合成催化剂在传统中高压流程中的应用

NC ( ICI) 74-1 型含铁钴的氨合成催化剂系用从英国ICI 公司引进的技术制造的。该催化剂通常用操作压力在(或) 低于15MPa 的大型合氨装置。但我国大量中、小型合成氨厂均在接近或高于30MPa 压力下合成。本文讨论了NC ( ICI) 74-1 型催化剂应用于中、高压操作的氨厂的优点和问题。     

氨合成塔使用预还原氨合成催化剂的探讨

预还原氨合成催化剂为制造厂预先将催化剂还原好并进行表面钝化处理等,合成氨厂使用时只需将其表面的钝化部分经简单再还原即可;而传统合成氨生产中使用的氧化态氨合成催化剂并无预先还原的过程,需在氨合成塔内进行整个还原过程。为探究氧化态氨合成催化剂与预还原氨合成催化剂的优劣,从两者的装填、还原过程、活性以及经济性等方面进行对比分析,认为氧化态氨合成催化剂装填较为容易,其还原更需严格控制好各项工艺参数,还原后与预还原氨合成催化剂的活性相差不大;而预还原氨合成催化剂装填需小心谨慎和做好保护等,可明显缩短系统开车时间,节约开车成本,具有明显的经济效益。小型合成氨装置建议使用氧化态氨合成催化剂,大中型合成氨装置推荐全部或部分使用预还原氨合成催化剂。     

NC74-1型氨合成触媒在450t/d合成氨装置的应用

我公司450t/d合成氨装置于2000年7月停车进行年度大修期间,将原使用的氨合成触媒A110—1型更换成NC74—1型新型氨合成触媒,经过一年多的使用,对NC74—1型触媒在本装置的使用情况进行总结。     

DNCA型氨合成催化剂在10.5MPa合成氨系统的应用

将合成塔ICI74-1型铁-钴系催化剂更换为DNCA型氨合成催化剂,通过对DNCA型催化剂还原过程,运行效果,以及冷态升温和热态升温效果分析,发现DNCA型氨合成催化剂在10.5MPa合成氨系统中有良好的运行效果。     

TA201-2型氨合成催化剂在300kt/a合成氨塔的应用

<正>1合成系统工艺流程陕西兴化集团根据实际情况,于2008年4月18日改造扩建了30 kt/a(1 000 t/d)合成氨装置。由华陆工程科技有限公司承担改造设计,合成氨系统采用卡萨利(CASALE)的低压氨合成工艺,使用山东临朐泰丰化工有限公司生产的预还原型(TA201-2-H)和氧化型(TA201-2)氨合成催化剂。2011年11月4日开始催化剂升温还原,     

消息报道

NCA型氨合成催化剂获省市科技进步奖本刊讯南化集团研究院研制的NCA型氨合成催化剂，在国内ZO个省市自治区的氨厂使用，具有低温低压高活性、抗毒耐热性能强、对惰性气和氢氮比的适应范围广等特点，近日获’96江苏省科技进步二等奖和南京市科技进步一等奖。该院是国内最早研究氨合成催化剂的单位，先后研制成人；。等近10种型号氨合成催化剂，但与美国ICI，。I相比，还存在一定差距。从节能型氨合成流程和催化剂国产化出发，又研制成功了NCA型催化剂。与国外低压合成氨流程上使用最广的氨合成催化剂ICI74—1作性能对比表明：易还原…     

Amomax-10/10H型氨合成催化剂升温还原总结

我公司300kt／a合成氨装置以天然气为原料,采用德国Uhde-AMV氨合成工艺。氨合成催化剂自1990年投用以来,一直未更换过,已使用了近20a,其间还经历过几次进水、进油事故,氨净值已下降,床层热点温度也出现严重不平衡。为了保证合成氨装置安全、高效运行,2009年装置大修期间对氨合成催化剂进行了更换。     

A301催化剂在大型合成氨装置的工业旁路试验

介绍了我国独创的Fe1-xO基A301型低温低压氨合成催化剂在大型合成氨装置的工业旁路试验,考察了原粒度A301催化剂在大型合成氨装置实际工况条件下的活性数据。在Kellogg型合成工艺（15MPa,10000h^-1）下出口氨浓度可达21.19%;在托普索型合成工艺（18.5MPa,18000h^-1）下出口氨浓度可达20.72%,验证了实验室研究结果。工业旁路试验结果表明：A301催化剂可以在我国引进的各类大型合成氨装置中应用。可以提高氨净值,降低反应压力和温度,减少循环气体流量和放空气量,达到节省动力消耗和气体单耗,增加合成氨产量的目的。A301催化剂是我国大型合成氨厂催化剂更换和国产化改造的理想催化剂。     

负荷率、开工率对吨氨能耗的影响

定量分析了装置负荷率、开工率与吨氨能耗之间的关系，探讨了提高合成氨装置负荷率和开工率的可能性，并提出增设预转化装置、使用新型高效的氨合成催化剂等措施，以提高装置负荷率和开工率。     

中小型氨合成装置如何选用亚铁基氨合成催化剂

指出了中小型氨合成装置合成催化剂选择与应用中存在的问题。对亚铁基氨合成催化剂的性能进行了比较详细的分析和介绍，并就新型氨合成催化剂的选择和使用提出了一些建议。     

合成氨催化技术与工艺进展

Fe1-xO催化剂体系的发明,使合成氨催化剂的活性有了飞跃性进步。采用Fe1-xO基A301催化剂可实现低压合成氨工艺,其合成回路吨氨能耗可降低1.30GJ。钌催化剂的发明则有可能成为真正突破经历了近一个世纪的铁催化剂。以钌催化剂为基础的KAAP工艺开发成功,每吨氨的生产成本可降低2.2～6.6美元,节能1.20GJ。由于钌的稀有和昂贵,在可以预见的时间内,钌催化剂不可能立即取代铁催化剂。采用超临界技术有可能实现非平衡限制氮加氢技术的设想。     

A301型氨合成催化剂应用小结

总结了A301型低温、低压、高活性氨合成催化剂在Φ1 800 mm合成塔的实际应用情况。介绍了合成系统的配置、工艺流程以及催化剂的装填情况,通过催化剂升温还原状况和生产过程运行数据的比较,对A301型氨合成催化剂的应用效果进行了评价,充分反映出A301型氨合成催化剂活性高、使用压力低、氨产量大等优良的性能特点。     

Amomax-10/10H型氨合成催化剂在伍德合成塔的运行总结

河南中原大化公司30万/t合成氨装置伍德三床层径向氨合成塔运行20年来首次更换催化剂。介绍了Amomax-10/10H型氨合成催化剂的性能;简述了旧催化剂卸出、新催化剂装填及升温还原的过程;总结了Amomax-10/10H型催化剂的使用效果和有待完善的问题。结果表明,采用Amomax-10/10H型催化剂可缩短还原时间,可不启用开工加热炉,降低了合成气压缩机和冰机功耗。     

氨合成铁、钌催化剂联用工艺

在实验室和工业侧线装置上考察了FA-Ru型氨合成钌催化剂与铁系A202型催化剂的性能差异，以及铁催化剂和钌催化剂联用工艺与单铁催化剂工艺对氨合成效果的影响。结果表明，FA-Ru催化剂在低温（375～425℃）、低压（10～15 MPa）、低氢氮比（R=1.5～2.3）和合成气高氨浓度（10%～16 %，体积分数）条件下，活性比A202催化剂相对提高44%～75%。铁催化剂与钌催化剂混装工艺的氨合成率随着钌催化剂装量的增加而增加，比单铁催化剂的氨合成率提高24.5%～44.8%。铁催化剂串钌催化剂工艺的氨合成率同样随着钌催化剂装量的增加而增加，比单铁催化剂的氨合成率提高27.7%～58.8%。对于铁、钌催化剂联用的氨合成工艺，在实验条件下，当钌催化剂用量达铁催化剂用量1/2以上时，催化剂的最高活性点温度降至400℃。工业侧线实验表明，FA-Ru催化剂在13.0 MPa、10000～15000 h-1条件下的氨合成率可达到铁催化剂在相同空速、26 MPa 压力下的水平。根据不同工况，铁催化剂串钌催化剂生产工艺比单铁催化剂生产工艺氨合成率可相对提高43%～56%。     

新型氨合成催化剂的选用和还原

介绍了氨合成催化剂的创新和发展、A301型和ZA-5型Fe1-xO基氨合成催化剂的性能特点及新型低温低压高活性氨合成催化剂的选择原则。以A301型催化剂为例,详细讨论了新型氨合成催化剂的升温还原方法。     

Pt-Ir共沉积电位对电解氨水制氢的性能影响

为研究在线电解氨水为氢燃料电池供氢的可行性,采用电化学共沉积法,在不同沉积条件下制备了Pt-Ir催化电极,用循环伏安法（CV）与计时安培法（I-t）结合电镜、XPS和XRD结构分析,研究了电极对氨水的电解催化性能。结果表明,沉积电位影响了合金催化剂的组成、晶型、晶粒尺寸等,从而进一步影响了电极在氨催化过程中的性能。当沉积电位固定,电极上的催化剂负载量、氨水电解过程中催化剂的形貌、结构、组成基本稳定。其中,-0.05 V（vs. SCE）沉积电位下制备的催化剂在氨的电解催化过程中持续性和稳定性好,催化剂的负载量和过电位也最低。利用电化学上电解氨和生成水电位上的差异,将氨电解为燃料电池供氢,在低电流密度下(<10 mA/cm²)燃料电池为氨电解池提供能量的同时仍然有40%以上的额外功率用于其他负载。     

合成氨催化剂中活性组分的纳米化制备

纳米催化剂的反应速度比一般催化剂高10－15倍，国际上已把纳米催化剂称为第四代催化剂，这将使合成氨工业发生一场技术性革命。文章介绍了合成氨催化剂中活性组分的纳米化制备与展望。     

氨合成塔的优化设计

通过数学模拟计算,定量地分析和讨论了三套管氨合成塔在一定的设计压力、热点温度和氢氮比条件下,催化床进口氨含量、惰气含量、温度、空速和催化荆活性系数对氨合成反应的影响以及这些因素之间的内在关系,提出了在最优调节参数下实现氨合成塔优化操作和确定较适宜工艺设计参数的理论依据和方法。结果表明,催化床进口温度是实现氨合成塔优化操作的最优调节参数。     

XA201-H-1型还原态催化剂的制备和工业应用

简要分析了氨合成催化剂在合成氨生产装置中直接还原存在的问题,概述了XA201-H-1型还原态催化剂的特性、制备、装填过程及其注意事项。该还原态催化剂在氨合成装置中的实际应用情况表明:还原态催化剂直接升温至起活温度后,短期内即能满负荷生产,可缩短开车时间和节省开车费用,特别适合于少量更换催化剂的情况。