新型净化剂及其工业应用.pdf

·122· 气体净化 2003年第3卷第4期 新型净化剂及其工业应用 李新怀，吕小婉，李耀会，李小定 …““““ I (鬻家c北。鼎化箍体氨曩点盏基肇湖北武汉430074)CO～国家 换催化剂气体净化剂重点业基地 我国以煤为原料的中小氮肥企业与大氮 1 ET-3净化剂 肥厂的主要差距在于气体净化水平，近几年 ET-3净化剂是我院承担的国家“九五” 来随着各种新技术和新工艺的推广应用，净 重点科技攻关项目，该净化剂在含硫条件下， 化水平有了长足的进步，但甲醇、甲烷化和 能同时脱除氯和硫，其工作容量大，净化度 氨合成催化剂的使用寿命与大氮肥相比，还 高，2001年通过了国家科技部组织的验收， 有明显的差距。 认为该净化剂达到国际先进水平，并已获中 影响催化剂使用寿命的因素很多，主要 国发明专利(授权)。该净化剂还能脱除部分 有化学物质中毒、烧结和热失活、结焦和堵 金属羰基化合物如合成气中微量的Fe(c0)s 塞等。其中原料气中的各种毒物是导致催化 和Ni(CO)t，在20多家企业的不同装置中成 剂失活，减少催化剂使用寿命的主要原因。 功应用。该净化剂具有如下性能特点： 对于甲醇、甲烷化和氨合成催化剂，合成气 穿透容量大：原粒度穿透容量10％～ 中各种微量的硫化合物和氯化合物与催化剂 30％： 中的活性组分反应，导致催化剂发生不可逆 脱除精度高：净化气中HzS，HCl≤O．1 的失活。此外，合成气中的CO与不同类型的 X10一： 金属容器、反应器和管道接触，将产生微量 反应速度快：使用空速可达3000h～； 的羰基金属特别是Fe(CO)s、Ni(C0)a，这些适用温区宽：O～320℃。 羰基化合物在催化剂表面发生分解后，金属 2ET-3型净化剂的工业应用 Fe、Ni沉积在催化剂中严重影响催化剂的活 四川某氮肥厂的甲烷化工艺流程见图l。 性和选择性。目前中小氮肥行业对硫的毒害 已经有了充分的认识，精脱硫技术得到了迅 速发展，但对氯和金属羰基化合物的毒害作 用认识远远不够。因此，要延长催化剂的使 用寿命，除脱硫外，还要将气体中的氯和金 圆旧曾 属羰基化合物脱除。 目前应用于中小氮肥企业的气体净化剂 多为单功能性的，开发一种能同时脱除多种 图1甲烷化工艺流程 有毒物质的净化剂，对于企业简化工艺、降 ，玉哑一 该厂采用的甲烷化催化剂，最高操作温 低运行成本和进一步提高净化水平具有十分 度350C，曾使用3个月即发生中毒失活， 重要的意义。 后在甲烷化催化剂前增加精脱硫工艺，将气 2003年第3卷第4期 气体净化 ·123· 体中有机硫和无机硫脱除至0．1mg／m3以下， 层热点稳定，净化前、后气体中氯、硫含量 可运行2～3个月后甲烷化催化剂活性仍明 见表2。 显降低。通过对精脱硫工段前后气体分析， 表2净化前、后气体中氯和硫的含量 发现气体含有氯，见表1。