茹文杰
(云南解化清洁能源开发有限公司解化化工分公司,云南 开远661600)
[摘 要] 云南解化清洁能源开发有限公司解化化工分公司200 kt/a甲醇装置分别于2013年3月和2017年8月更换了RK-05型甲醇合成催化剂(大连瑞克科技有限公司生产)。对2013—2017年使用并已更换的上一炉RK-05型甲醇合成催化剂的使用情况进行详细介绍,通过对相关数据的统计分析,归纳总结催化剂在使用周期、提温操作、开停车保护等方面存在的问题及经验教训,在此基础上,对2017年8月新更换的一炉RK-05型甲醇合成催化剂的使用以及如何做好甲醇合成系统的安全稳定运行和高产低耗提出了优化建议。
[关键词] 甲醇合成催化剂;使用周期;提温操作;产量及消耗;经验总结;优化建议
[中图分类号] TQ223.12+1[文献标志码] B[文章编号] 1004-9932(2019)02-0051-03
0 引 言
云南解化清洁能源开发有限公司解化化工分公司(简称解化化工)有1套200 kt/a甲醇装置,装置2008年建成投产,分别于2013年3月和2017年8月更换了大连瑞克科技有限公司生产的RK-05型甲醇合成催化剂。以下对解化化工2013—2017年这一炉RK-05型甲醇合成催化剂的使用情况进行分析和总结,在此基础上,对新一炉催化剂的使用以及如何做好甲醇合成系统的安全稳定运行和高产低耗提出优化建议。
1 甲醇合成系统工艺流程及所用催化剂简介
1.1 甲醇合成系统工艺流程
解化化工甲醇合成系统工艺流程框图见图1。经合成气压缩机加压到6.0 MPa的合成气,通过气气换热器与甲醇合成塔出塔气换热将其预热到200 ℃左右,进入甲醇合成塔,在适宜的压力、温度、气体组分工艺条件及铜基催化剂的作用下,CO、CO2和H2反应生成甲醇,同时生成少量水;甲醇合成塔出塔气通过气气换热器与甲醇合成塔入塔气换热后,温度降至95 ℃左右,再经水冷器Ⅰ、水冷器Ⅱ冷却到40 ℃以下后进入甲醇分离器进行气液分离,甲醇分离器下部得到粗甲醇产品,甲醇分离器上部出来的大部分气体作为循环气回到合成气压缩机,增压并补充新鲜气后再次送入甲醇合成塔;小部分气体用来平衡合成气中的惰性气含量,之后作为弛放气送往氢回收系统。甲醇分离器下部分离出的粗甲醇通过粗甲过滤器除去固体杂质后送至闪蒸槽,然后经粗甲醇泵送至甲醇精馏系统或粗甲醇罐区。
1.2 RK-05型甲醇合成催化剂简介
RK-05型甲醇合成催化剂由大连瑞克科技有限公司(简称大连瑞克)生产,催化剂产品质量执行Q/71606787-6.014—2014标准的要求,大连瑞克提供的使用性能曲线见图2。
主要物化指标:外观为两端带弧面的圆柱体,规格(直径×高)为φ6 mm×(4.5~5.0) mm,堆密度约1.25 kg/L。
主要性能指标:230 ℃时的甲醇时空产率≥1.5 g/(mL·h);250 ℃时的甲醇时空产率≥2.0 g/(mL·h)。
主要使用参数:正常操作温度220~250 ℃,使用寿命3~4 a(系统连续运行)。
2 上一炉甲醇合成催化剂的使用情况
2.1 催化剂使用周期及提温情况
解化化工上一炉RK-05型甲醇合成催化剂于2013年3月16日投用,2017年7月31日系统停车(更换新催化剂),共计使用了4年4个月,期间经过14次提温,甲醇合成催化剂操作温度从投用时的(215±1) ℃提至更换前的(248±1) ℃。上一炉甲醇合成催化剂历次提温记录见表1。
更多内容详见《中氮肥》2019年第2期