新型羰基金属净化剂简介
章小林,李 伦,李新怀,李耀会,吕小婉,李小定
(华烁科技股份有限公司,湖北 武汉 430074)
[摘 要] 华烁科技股份有限公司采用共沉淀法制备了铜锌系新型羰基金属净化剂。在常压条件下,相对固定评价条件,分别考察反应温度、空速、入口Fe(CO)5含量、CO含量等因素对净化剂铁容的影响。实验表明,新型羰基金属净化剂用于甲醇合成原料气净化,在甲醇合成工况下,反应管出口羰基金属含量<0.1×10–6、铁容≥4.5%,其完全可用于甲醇合成原料气的深度净化。
[关键词] 甲醇合成;羰基金属净化剂;反应温度;空速;Fe(CO)5含量;CO含量;铁容
[中图分类号] TQ 426.82 [文献标志码] B [文章编号] 1004-9932(2017)04-0042-02
0 引 言
羰基金属化合物是甲醇合成催化剂的毒物,1×10-6的羰基金属化合物就可导致催化剂中毒失活。在以渣油、煤、焦炭为原料制合成气合成甲醇的工艺流程中,由于含有羰基铁、羰基镍等毒物,常常导致甲醇合成催化剂产生不可逆中毒,不但缩短催化剂的使用寿命,而且使得副产物增加,严重影响装置的长周期运行[1]。
研究表明,甲醇催化剂羰基金属中毒失活远比热失活严重,这是由于催化剂上甲醇合成的活性中心同时也是羰基金属催化分解的活性中心,羰基金属分解后的金属元素直接沉积在催化剂的活性中心上,从而导致催化剂合成甲醇活性显著下降[1-2]。
工业上应用的脱除羰基铁、羰基镍的方法主要为干法,适用温度范围为常温~300 ℃。采用的羰基金属净化剂的型号主要有:德国南方化学公司的K306,丹麦托普索公司的MG901,华烁科技股份有限公司的ET-7、ET-8和齐鲁石化研究院的QXJ-01。由于合成气中含有硫化物,而硫化合物将与气体中的Fe(CO)5和Ni(CO)4竞争脱除,因此气体中最好不含硫化物。
如今,华烁科技股份有限公司在成功开发ET-7、ET-8羰基金属净化剂的基础上,结合市场需求又开发出一种新型羰基金属净化剂,该净化剂铁容高,可装填在甲醇合成塔内,与甲醇催化剂兼容性好,可以推广应用。以下通过实验对该新型羰基金属净化剂的性能进行考察和评价。
1 实验部分
1.1 催化剂制备
称取一定量的铜、锌和特种助剂X的硝酸盐,完全溶解后,在搅拌状态下加入无机沉淀剂至一定pH进行共沉淀;然后经老化、过滤得到滤饼,滤饼在空气气氛中干燥、焙烧、冷却后,加入1%石墨,压片,破碎取8~10目颗粒备用。
1.2 催化剂性能测试
将规定粒度的样品均匀装入反应管中,试漏合格后通入含2% CO的氮气还原12 h,调节温度和流量至规定空速,通入配有一定含量Fe(CO)5的原料气,稳定1 h后开始做进、出口Fe(CO)5含量分析,每2 h分析1次;当出口Fe(CO)5含量有所增高时,改为每30 min分析1次。连续有2个出口Fe(CO)5含量>0.1×10–6时则认为净化剂被Fe(CO)5穿透,此时立即切断气源停止检测。采用XRF定量法分析净化剂中的铁含量,得到净化剂的铁容。
2 结果与讨论
在常压条件下,相对固定评价条件,分别考察反应温度、空速、入口Fe(CO)5含量、原料气组成等因素对净化剂铁容的影响,结果如下。
更多内容详见《中氮肥》2017年第4期