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临朐大祥精细化工有限公司
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DC503 型甲醇催化剂
详细描述
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    DC503 型甲醇催化剂是以铜为活性组分,由铜、锌、铝等氧化物组成,它是一种高活性、高选择性的新型甲醇合成催化剂,主要用语联醇装置,也可用于中低压下甲醇合成。

一、 催化剂的主要组成和物理性质

1 、型号: DC503
2
、化学组成

组成

CuO

ZnO

AI2O3

重量%

≥ 48

≥ 30

8.5

3 主要物化性能:

外观:具有金属光泽的褐黑色圆柱体;

尺寸:φ 5 × 4~6mm ,也可根据用户需要,提供其它尺寸;

堆密度: 1.6 ± 0.1Kg/L

比表面积: 80~100m2/g

机械强度:径向抗压碎力≥ 185N/cm

低强度( 90 N/cm )百分率≤ 5%

本产品在一定条件下,可使原料气中 CO 、 CO2加氢合成甲醇。硫化物、氯化物、油类和不饱和烃类等微量物质均会使催化剂中毒

4 催化剂活性和热稳定性:

采用实验室评价装置和评价方法

催化剂粒度: 0.425~1.180 mm ,

装量: 4ml

反应条件:压力: 5.0Mpa

温度: 230 ℃

空速: 1 × 10 4 h -1

气体组成( vol% ): CO 12~15 CO23~4 H255~65 余为 N2 、 CH4 、 Ar 等。

初活性:在上述条件下,甲醇空时产率≥ 1.0g 精甲醇 / ml ·催化剂· h

热稳定性: 400 ℃耐热 5 小时后,再降到上述条件下测定活性,其空其空时产率

≥ 0.8g 精甲醇 / ml ·催化剂· h

二、正常操作

1、 反应原理

在碳氧化合物( CO CO2)加氢合成甲醇过程中主要发生以下反应:

CO+2H2=CH 3 OH △ H=-90.8KJ/mol ( 1 ) CO2+3H2=CH 3 OH+ H2O △ H=-49.6KJ/mol ( 2 ) %

CO2+H2=CO+ H2O △ H=-41.2KJ/mol ( 3 )

反应( 2 )实际是由反应( 1 )与( 3 )结合而成的,因而变换逆反应也是一个重要的反应。此外,在合成甲醇过程中还会发生一系列的副反应,生成醚,高级醇,烃类等副产物。因而,要求催化剂具有良好的选择性以及选择适宜的操作条件,才能使副产物的生成量降至最低。

2、 操作温度

DC503 型催化剂为宽温型催化剂,具有良好的低温活性与热稳定性,正常操作温度范围 210~230 ℃,最佳操作温度为 22~280 ℃,表 1 列出了操作温度对催化剂活性的影响。

反应温度℃

200

220

230

240

260

280

300

320

相对活性

67

100

136

144

141

106

88

67

一般,生产初期尽可能在较低温度下操作,只要能满足生产要求,就不要任意提升温度,迫不得已时才可能提高操作温度,每次提升的幅度不要超过 5 ℃。

3、操作压力

甲醇合成为体积收缩反应,随着反应压力的提高,有利于甲醇合成反应物( H2CO )分压提高,加快甲醇合成反应的进行。 DC503 催化剂可在 4.0~30.0MPa 压力范围内使用,表 2 列出了压力对催化剂活性的影响,压力每提高 0.1MPa ,活性提高 3% 。

表 2 压力对催化剂活性的影响

反应压力 MPa

5.0

7.5

10.0

12.5

相对活性

100

166

327

394

4、 操作空速

提高空速,虽然碳氧化物转化率降低,而甲醇产率反而增加,当空速提高到一定范围时,甲醇产率的增加就不明显了,而系统压力降了动力消耗明显增加。 DC503 催化剂操作空速以 8000~18000hr-1较有利。

5、 催化剂毒物

少量杂质或毒物对催化剂的影响见表 3

表 3 杂质或毒物对催化剂的影响

杂质或毒物

可能的来源

对催化剂的影响

硫化合物

自原料气带入

永久性的降低活性

氯化合物

自原料气带入

永久性的降低活性

SIO 2 等酸性氧化物

自原料气带入

结蜡及其它副产物

碱金属盐

催化剂制造

降低活性,生成高级烃

以 Fe ( CO ) 5 带入

生成甲烷,链烷烃,石蜡

油污

自原料气带入

降低活性,生成石蜡

为确保催化剂具有较长的使用寿命和抑制副产物的生成,要求入塔气中总硫含量低于 0.06ppm ,氯含量低于 0.03ppm ,油污等其它杂质也要尽量脱除。

 

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