原创《合成氨催化剂活性降低原因处理》：这是一篇与合成氨论文范文相关的免费优秀学术论文范文资料,为你的论文写作提供参考。
摘 要：预防催化剂活性降低,是合成氨工业生产中重点研究的内容,也是实践的重要课题.随着我国合成氨生产技术的发展和工艺的进步,合成氨生产中催化剂活性降低或永久失活的问题逐渐减少,但为确保合成氨系统的高效运行,在合成氨生产中仍然要做好合成氨催化剂失活的防范措施,下文先以合成氨中应用较广泛的铁基催化剂为例,介绍了其失活的原因及措施,然后以某化工厂氨合成为例,介绍了该厂实际生产中氨合成催化剂失活的原因及措施,希望可以帮助相关人员解决实际生产中的问题.
关键词：合成氨；活性；降低；催化剂；原因
氨是重要的化工原料,其腐蚀性和挥发性均较强.但是随着我国现代农业和工业的发展,我国对液氨的需求量逐渐增多,使得液氨生产企业不断扩大产能,合成氨生产技术也得到显著进步和提高.由于氨合成催化剂活性的高低对合成氨的速率及质量有直接影响,在该种生产和需求现状下,如何确保氨合成过程中催化剂的活性,是企业和研究人员需要认真思考的问题.
一、合成氨的主要方法分析
（一）中压法.中压法合成氨过程中,建议压力控制在20-60MPa,反应温度控制在450-550℃.利用中压法合成氨的过程中,由于合成压力较低,所以从生产效率和投资成本回报上加以考虑的话,应用该方法比较划算,在工业合成氨生产中的应用也相对广泛.
（二）低压法和其他方法.低压法是指操作压力在10MPa左右的合成氨生产方法,在低压法中要求反应温度控制在400-450℃.在低压法中想要提高催化剂的使用寿命,需要提高原料气的制备纯度和精度,而且低压法合成氨纯度难以控制,生产效率低,其在工业生产中的应用不多.
二、合成氨催化剂活性降低的原因
下面以我国合成氨中应用较广泛的铁基催化剂为例进行说明：
（一）合成氨铁基催化剂活性降低的原因.工业合成氨生产中所应用的铁基催化剂,其有着比较高的催化活性.加之其反应温度和压强较大,因而在工业生产中极易中毒失去活性.在合成气体的过程中,会存在氯、磷、硫等化合物和单质,假如这些杂质若不除去会使后续氨合成催化剂中毒而失去活性,而且氯、硫、磷、氧等单质对催化剂失去活性的影响是永久性的、不可逆的,但化合物引起的中毒却可以通过技术处理恢复.
（二）合成氨催化剂活性降低的处理.假如合成氨催化剂出现永久性中毒的情况,此时需要更换催化剂,在更换催化剂时要保证填料操作工序的正确性及严密性.那么对于没有永久失去活性的合成氨催化剂来说,可以采取措施进行活性恢复,带恢复后重新使用.在合成氨工业生产中,最常见的就是化合物毒性物质造成的催化剂活性降低.通常情况下,CO和CO2来源于不合格的合成气,是甲烷气体生产中遗留产生的.
导致这种现象的原因包括甲烷炉故障、操作失误等,需要做好设备维护和生产管理.水则来源比较多样,造成催化剂中毒的H2O来源主要有两方面：一是新鲜合成气中水分超标,这是由于压缩机段冷凝水不能有效排净导致；二是废热锅炉和水冷器泄露,泄露主要发生在开车或停车间.想要避免水对催化剂活性的影响,就一定要严格日常生产操作规范,并做好设备运行参数控制.
三、某化工厂合成氨催化剂活性降低的原因及处理措施
（一）合成氨催化剂活性降低的原因.某化工厂于2016年4月5日4时52分焦炉煤气提氢系统加量,4时57分焦炉煤气量增加至37388Nm3/h.5时合成塔一段催化剂热点温度下降,二、三段温度上升.5时40分合成反应较差,氨合成系统的压力持续升高,而床层温度整体呈下降趋势,产品总量也在下降,表面上分析以为是气体成分不合格造成的,此时的系统最高压差为0.88MPa,说明上段催化剂的反应活性已经下降,对装置的平稳运行带来了较大影响,催化剂中毒前、后氨合成系统运行比较如表1.
该化工厂当前的氨合成塔运行不到两年,所以将因催化剂老化引起催化活性降低的因素排除,经在线查看与分析补充气的组分得出,引起催化剂活性降低的原因如下：甲醇气柜来的焦炉煤气质量差、含水多,且煤气中萘含量高,造成螺杆机进口水封处积水而抽负压,螺杆机出现短时切气,脱硫、脱氧出口压力瞬间由1.5MPa突然降至1.0MPa,此时因为甲醇驰放气管道通过临时管道与脱硫、脱氧系统相连,压力相对较高的甲醇池放气串入脱硫、脱氧系统,导致短时间内CO的体积分数由4×10-6升至50×10-6,导致了催化剂轻微中毒.
（二）针对该厂催化剂失活的处理措施.一,拆除甲醇驰放气管道与脱硫、脱氧系统相连的临时管,并在脱硫、脱氧系统端阀门处加盲板；二,为保证催化剂床层温度,打开合成系统近路阀,减少循环量,减小空速.将催化剂热点温度工艺指标由470±5℃提高至475±5℃,適度还原.循环氢的体积分数由原来的67%-70%提至75%,当合成塔各段床层温度从入口到出口开始上升时,说明中毒催化剂活性在逐步恢复,此时氨合成速率在逐步提升,装置整体运行正趋于平稳.
参考文献：
[1]谈薇.甲烷氮气常压合成氨催化剂的制备及性能研究[D].西北大学,2016.
合成氨论文参考资料：
结论：合成氨催化剂活性降低原因处理为大学硕士与本科合成氨毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料下载，关于免费教你怎么写合成氨反应方面论文范文。
