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CTO-1脱氧催化剂在醋酸生产工艺中的应用

[日期:2012-06-15] 来源:《中氮肥》2012年第3期  作者:陈荔,梁群,刘成刚 [字体: ]

(兖矿国泰化工有限公司,山东 滕州277527)

 

[中图分类号] TQ 225.12+2[文献标识码]B[文章编号]1004-9932201203-0031-02

 

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在醋酸生产中,羰基合成催化剂采用的是价格昂贵的铑催化剂,该催化剂对合成气的净化度要求高,极微量的硫、氧、氯均能使其中毒,缩短其使用寿命,增加副反应,影响合成的收率。尤其是杂质氧,易与羰化产物反应生成抑制羰基合成反应的酸,并氧化羰基铑,使其中毒。因此,脱除合成气中硫、氧、氯是保证羰基合成反应进行的前提,高效的脱氧催化剂是整个净化系统的关键之一。国内外脱氧催化剂众多,但专门针对高浓度CO原料气脱氧的催化剂却不多。常规的贵金属脱氧催化剂在高浓度CO中易发生CO歧化反应,使催化剂表面积炭;脱氧操作温度高,活化时易飞温;贵金属催化剂为加氢脱氧,用于无氢原料气需要另外加氢。

兖矿国泰化工有限公司醋酸Ⅰ期装置脱氧系统的脱氧催化剂采用的是贵金属催化剂,价格昂贵,实际操作中入口温度控制较高,床层温度受入口氧含量影响波动较大。经过对市场的深入考察,该公司在醋酸Ⅱ期300 kt/a装置的脱氧催化剂选择时选用了湖北省化学研究院的最新专利产品——CTO-1脱氧催化剂1。该装置投运后已运行了近3 a(没有换过脱氧催化剂,催化剂使用时间已远远超过设计使用寿命),脱氧槽出口气中的氧含量仍<0.5×10-6

1 工艺概况及脱氧原理

1. 1 工艺概况

来自变压吸附的原料气经JTL-5精脱硫工艺后,通过分子筛分离COH2,分离的CO通过脱氧脱氯塔脱氧净化后到醋酸工段。            

1.2 脱氧原理2

与贵金属催化剂脱氧方式不同,CTO-1脱氧催化剂在高浓度CO原料气中催化COO2反应,生成CO2,CO/O210的含氢气源中未检测到H2O2反应的发生,亦即无需另增设干燥设备。

2 催化剂物化性质和操作条件

CTO-1脱氧催化剂为灰色球形颗粒,粒径2.05.0 mm,平均抗压碎力≥30.0 N/颗,堆密度0.550.75 kg/L,比表面积150250 m2/g。正常操作条件为:总硫≤0.1 mg/m3CO/O210,空速≤6 000 h-1,使用温度50200 ℃,压力016.0 MPa

3 催化剂活化过程

3.1 系统置换

用高纯氮气置换脱氧塔至系统出口氧含量<150×10-6

3.2 催化剂活化

系统置换后,直接切换为CO原料气活化(无需切换其他还原气)。蒸汽加热原料气缓慢升温,约10 h后,催化剂床层3个测温点均达到140 ℃,稳定温度在140 ℃左右继续活化8 h,然后降至80 ℃,逐渐加大

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