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。     

还原态氨合成催化剂在卡萨利氨合成系统的应用

介绍还原态氨合成催化剂在卡萨利低压氨合成系统中的成功应用情况。相对于传统氧化态氨合成催化剂,在技术上突破了还原态催化剂的装填、还原升温等技术难题,节省了氨合成系统的原始开车时间,从催化剂升温还原到产出合格液氨共用时25 h,为企业节省了2 000万元的开车费用。     

还原态催化剂在“60·80”装置氨合成塔中的应用

介绍"60·80"装置氨合成催化剂的制备、保存、还原、装填、升温情况。DN 3 000 mm氨合成塔首次成功采用塔外还原态催化剂,实现了还原态催化剂直接装塔运行,从开工加热炉点火到出合成氨仅用时12 h,可节省开车费用5 146.5万元左右,经济效益显著。     

300kt/a低压氨合成技术应用总结

详细介绍了300 kt/a低压氨合成装置的系统配置、催化剂装填、催化剂升温还原、生产运行等情况。低压氨合成装置投运后,各项工艺指标均较为理想,表明GC型低压氨合成技术较为成熟、稳定、可靠、先进。     

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。     

还原态氨合成催化剂的应用

沧州正元化肥有限公司JRφ3000氨合成塔,全塔采用还原态催化剂。从氨合成工段正式点火升温,到产出合格液氨产品共用15h,大大缩短了升温还原时间,为企业节省了可观的开车费用。     

山东国昌催化剂有限公司

<正>氨合成催化剂定点生产企业铁系、镍系、铜系催化剂预还原加工基地山东国昌催化剂有限公司是鲁西化工集团所属的高新技术企业,具有得天独厚的生产条件。专业生产氨合成催化剂和预还原催化剂,公司依托南京国昌化工科技有限公司在氨合成领域的技术优势和鲁西化工丰富的管理经验,研究、开发、生产氨合成催化剂及催化剂预还原加工。目前总资产1300万元,专业技术人员50人。公司现有氧化态氨合成催化剂生产线二     

云南天安氨合成技术特点及运行总结

介绍云南天安化工有限公司氨合成装置自开车投产以来的运行控制情况．合成氨采用KBR塔后分氨15．5MPa低压氨合成工艺,使用了新型卧式合成塔、组合式氨冷器,缩短了工艺流程,提高了热利用率。降低了系统阻力,应用辽宁盘锦南方化学辽河催化剂有限公司生产的Amomax-10／10H型氨合成催化剂．提高了合成效率。该回路还具有无弛放气、能耗低、操作简便等特点。     

大氮肥企业原始开车节约资金方面的思路

介绍了60万t合成氨、80万t尿素项目在公用工程未完全投用(蒸汽、氮气)的情况下,变换系统自行配置氢气、氮气混合气循环使用,较其他系统提前硫化还原催化剂;提前还原合成氨催化剂后装入合成塔,等待前工序开车送气后直接转入生产状态,减少了大量还原时间.同时,还介绍了各系统提前用氮气气密的工作思路等.     

氨合成回路废热锅炉泄漏处理及应对措施

在合成氨装置大修后开车过程中,合成回路废热锅炉发生内漏和外漏故障,影响了装置开车进度.经过对该废热锅炉的外漏故障处理,合成氨装置顺利开车.但由于氨合成废热锅炉的内漏量较小,不影响装置的开车,暂不作处理.针对此情况,为了避免废热锅炉内漏影响氨合成塔催化剂活性和装置安全稳定运行,提出相应工艺操作应对措施.     

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。     

GC-R023型氨合成塔技术及应用

设计生产能力1 200 t/d大型合成氨生产装置采用低压合成氨生产工艺,其GC-R023型氨合成塔(Ф2 600 mm)是目前完全采用国内专利技术、自主设计、自主制作的大型设备。氨合成塔内件为三径向结构,装填DNCA(A207型)催化剂,介绍了催化剂的升温还原和生产运行情况。目前,该装置在粉煤流量为42～46 t/h时,合成氨产量32～36 t/h,氨合成系统压力10.8～11.2 MPa,系统压差0.55～0.60 MPa,合成塔压差0.15～0.16 MPa,氨净值14.6%～14.8%(体积分数)。     

合成氨工业节能减排的分析

催化合成氨技术虽然已经比较成熟,但仍然潜在巨大的节能潜力。当今全球关注的能源问题又摆在合成氨工业的面前,CO₂排放也将受到严格限制。合成氨工业的节能减排应当引起人们的高度重视。本文分析了目前合成氨工业的能耗情况及其节能减排潜力,指出节能的方向在于减少提供动力的燃料消耗,即降低合成压力及其动力消耗;节能的重点,就装置类型来说,在于中小型合成氨装置;就工序过程来说,其重点在于转化工段,就单元过程来说,其重点在于不可逆性最大的过程,如燃烧反应,高的温差、浓差、压差的传递过程。但是进一步节能的关键在于调整原料结构和采用高效催化剂及其配套工艺技术。提出了大型合成氨装置采用国产新型高效催化剂,中小型合成氨装置进行降压节能工艺技术改造以及建立以洁净煤气化技术为核心的合成氨-能源多联产系统等相关建议。     

XA201－H－1还原态催化剂的生产制备和工业应用

分析了氨合成氧化态催化剂现场还原的缺点以及预还原催化剂在使用过程中存在的问题;阐述了为解决上述不利因素而研发的还原态催化剂XA201-H-1的还原机理、制备过程以及催化剂的更换、装填方案;工业应用实例表明,该还原态催化剂在提高还原质量、缩短还原时间以及减少原材料、燃料、动力消耗等方面效果明显。     

氨合成催化剂母体相组成对还原性能的影响

采用Shimadzu DT-40型热分析仪,研究了不同原始铁氧化物组成对氨合成熔铁催化剂的还原性能的影响。发现催化剂的还原性能和活性与母体相组成的关系具有相似的规律性。当母体中两种物相共存时,催化剂的还原过程是按物相分阶段依次进行的,其结果使还原速度变慢,还原温度升高,亦使还原后催化剂的活性降低。氨合成催化剂的还原性能与其活性具有一致性,愈易还原的催化剂,其活性亦愈高。研究结果表明,在熔铁催化剂中,Fe_(1-x)O基氨合成催化剂还原速度最快、还原温度最低,其活性亦最高。     

轴径向型氨合成塔的数学模型及工艺优化研究

运用氨合成化学反应本征动力学方程,建立了轴径向型氨合成塔拟均相一维的催化床层内氨浓度和反应温度分布的数学模型。利用正常生产运行的操作数据反算得到了各段催化床层的催化剂活性系数;逐一对单元工艺操作条件进行了优化,模拟计算出系统压力随氨合成塔工艺操作条件变化的情况,从中确定出一组工艺操作条件的优化值;通过实际生产运行,对优化前后氨合成塔工艺操作数据进行了对比,结果实明,生产操作工况良好。     

Amomax-10/10H氨合成催化剂升温还原理论与实践

从Amomax-10/10H催化理论和生产实践两个维度提炼了Amomax-10/10H氨合成催化剂升温还原过程关键技术。理论方面, 从还原反应的特点可以推导出还原过程的基本还原原则, 从铁比[w（Fe ²⁺）/w（Fe ³⁺）]和铁氧比[n（Fe）/n（O）]角度来推导出了Amomax-10/10H的近似分子式Fe₉O₁₀和Fe₉O;从Fe含量高和O含量低的角度, 分析了Amomax-10/10H具有良好的催化活性之理论依据;从纳米级钝化膜处于热力学亚稳定状态, 解释了Amomax-10H具有优异的低温还原性能, 以及解释了高低搭配、先易后难、分层串联还原的理论依据。实践方面：遵循“二高四低”、“阶梯式”升温、“不同时提温提压”的还原操作原则, 这是稳定升温还原操作、防止水气浓度超标、保证催化剂活性的必要举措。     

浅议JTL-1精脱硫工艺在联醇生产中的应用

在联醇生产中采用JTL-1精脱硫技术对甲醇原料气进行微量硫的净化,满足了甲醇催化剂对微量硫的严格要求,保证了联醇装置的长周期稳定运行,使甲醇催化剂使用寿命延长至1年以上,氨合成催化剂也得到了有效保护,取得了良好的经济效益。     

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。