NC-74-1型氨合成催化剂的应用

（山东华鲁恒升化工股份公司，山东 德州253000）

［中图分类号］ TQ 113.24⁺7［文献标识码］B［文章编号］1004-9932（2011）05-0020-02

山东华鲁恒升化工股份公司大氮肥装置是我国第1套国产化大氮肥装置，与其配套的300 kt/a氨合成系统采用以下流程：水煤浆气化→中低温变换→低温甲醇洗脱硫→液氮洗脱CO→甲烷化→氨合成。整套系统的动、静设备全部实现国产化，其中氨合成塔为中国寰球工程公司设计的一轴两径型反应器，由南京化工机械公司制造，直径3 200 mm，高1 700 mm，共三床催化剂，一床、二床设有冷激式换热器。系统自2004年11月开车至今，氨合成催化剂一直使用南化公司催化剂厂提供的NC-74-1型氨合成催化剂。以下对该催化剂的使用情况作一总结。

1 NC-74-1型氨合成催化剂的性能

NC-74-1型氨合成催化剂是南化公司研制开发的新产品，由于具有更大、更稳定的比表面积，更为合适的孔结构，因而表现出有更高的时空产率、选择性和热稳定性，尤其是活性有了较大幅度提高，操作温区更宽。

该型氨合成催化剂外观为不规则体，堆积密度2.7～3.0 kg/L，主要成分为Fe₂O₃和FeO，另外，还含有少量的K₂O、CaO和Al₂O₃。其工业使用条件：温度＜500 ℃，压力＜10.5 MPa。

2催化剂的装填

三床层共装填催化剂74.5 m³（243 t），其中粒径4～6 mm的预还原催化剂14.5 m³，粒径8～12 mm的预还原催化剂0.97 m³，粒径1.5～3 mm的氧化态催化剂58.3 m³，粒径8～12 mm的氧化态催化剂0.7 m³；共装填耐火球22.9 t，其中装填φ35 mm耐火球12 t，装填φ(8～10) mm耐火球10.9 t。

3催化剂的升温还原

催化剂升温还原严格按南化公司催化剂厂制定的《NC-74-1型氨合成催化剂升温方案》进行，采用高氢还原方法，以还原出水率控制还原进度。实际还原过程中采用同时监控小时出水量和合成塔出口水汽浓度的方法来控制还原进度，累计还原时间206 h，还原期间，升压速率＜0.1 MPa/h，压力＜9.0 MPa，水汽浓度＜3 000×10^-6，初期升温速率4～8 ℃/h，后期1～3 ℃/h。催化剂升温还原数据见表1。