C307使用说明书

C307型合成甲醇催化剂

使用说明书

****研究院 二○○四年五月

NC307型合成甲醇催化剂使用说明书

C307型合成甲醇催化剂使用说明书

1 前言

近二十年来国内低压合成甲醇工业迅速发展，作为关键技术的合成催化剂也不断更新换代。****研究院一直致力于合成甲醇催化剂的研究和开发，九十年代研制、生产的C306型合成甲醇催化剂已占有国内三分之二低压合成甲醇市场，使甲醇生产厂家获得显著的经济效益。

根据中国石油化工集团公司关于技术创新应探索一代、开发一代、转化一代、推广一代的精神，****研究院早在C306型合成甲醇催化剂推广之初，就开始新一代合成甲醇催化剂的探索研究。之后受中石化集团公司的委托，正式进行“新型低温低压合成甲醇催化剂的研制”项目的工作。经多年的努力，终于取得新的突破，成功地研制出一种活性更高、稳定性更好的新型低压合成甲醇催化剂C307。 2 产品特性和用途

C307型合成甲醇催化剂的研制充分利用C306型合成甲醇催化剂研究过程中取得的理论成果，通过进一步优化催化剂制造工艺和活性组份分布，发挥各组份的协同作用，使得该型号产品具有更大、更稳定的比表面，和更为合适的孔结构，表现出更高的甲醇时空产率和选择性、热稳定性，尤其低温活性相对C306型合成甲醇催化剂有了较大幅度提高，操作温区更宽，能保证甲醇生产装置高效、稳定地运转。

该型号产品还具有原料适应性能强的特点，可运用于各种原料（天然气、石油、煤、工业尾气等）的低、中压合成甲醇流程。 3 产品性质

3.1 化学成份： 催化剂主要由铜、锌、铝等氧化物所组成。 3.2 主要物性：

外观：两端为球面的黑色圆柱体 外形尺寸：Ф5×（4～5）mm 堆密度：1.4～1.6 kg/l 比表面：90～110 m2/g

3.3 技术指标：为保证产品的高质量，制定了国际上最为先进的指标。在规定的检测条件下，产品应符合下列要求：

初

活

性：（甲醇时空产率）≥1.3克/毫升催化剂·小时

耐热后活性：（甲醇时空产率）≥1.0克/毫升催化剂·小时 径向抗压碎力：≥205 N/ cm

还原后体积收缩率＜8%（一般5～6%）

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4 产品包装和贮运

C307型催化剂包装在铁桶中的聚乙烯密封袋中，每桶净重50kg 。 产品在运输和存储过程中，应保持密封，防潮、防污染，禁止摔碰和翻滚。 5 合成塔装填

卸光合成塔中废旧的催化剂，吹净粉尘和污物。 选择尺寸合适的氧化铝惰性球，装填至要求的位置。

催化剂在装填前应视实际情况进行适当过筛；在装填过程要填均、填实，防止“架桥”。 催化剂填满后，用不锈钢网覆盖，网上再覆盖一层氧化铝惰性球。 装填完成后吹扫粉尘，试漏，气体转换合格后，便可对催化剂进行活化。 6 产品活化

催化剂必须先经还原才能获得所需的催化活性。 C307型催化剂还原的方程式为： CuO + H2 == Cu + H2O + 86.7 kJ/mol CuO + CO == Cu + CO2 + 128.1 kJ/mol

升温前应对合成循环回路进行置换，使系统O2＜0.2%；启动循环机，进行氮气循环，开始升温。

为保证有足够的气体空速，建议在0.5～1.0MPa压力下进行升温还原。

在整个活化过程每隔半小时计量一次放出的水量。根据放水量多少，来了解升温还原进程是一种既方便又准确的方法。

当温升至170℃便可向回路加入氢气进行还原（最好是纯氢气，也可用转化天然气，另一甲醇回路的驰放气或合成氨的精炼气等）。初始配氢（包括一氧化碳）的浓度为0.5%，随时分析合成塔进、出口的氢浓度，由调节进口氢浓度或合成塔的温度来控制出水量，以达到预定方案的要求。

在催化剂升温还原过程中，回路中的CO2＞5%时，应增大放空量，补进氮气。 还原最终温度为230℃，当催化剂已不消耗氢气，合成塔没有温升，累计放出的水与理论值相符，则还原可视为完成，可向回路导入合成气进行生产。

本说明书提供的升温还原程序及操作工艺参数表，可供用户参考，见下表。

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时间（h） 阶段 阶段 升Ⅰ Ⅱ 2 12 5 1 10 40 8 2 累计 2 14 19 20 30 70 78 80 初温→60 60→120 120→170 170 170→190 190→210 210→230 230 塔热点温度（℃） 升温速率 （℃/h） 20～25 5 10 0 2 0.5 2.5 0 进塔气H2浓度（%） 0 0 0 0 加H2 0.5→1 1→2 2→8 8→25 温 Ⅲ Ⅳ 还Ⅰ Ⅱ 原 Ⅲ Ⅳ 7 正常生产

催化剂活化后，可逐渐提高合成压力、提高循环流量，缓慢导入合成新鲜气。在较低压力、较低CO和CO2浓度下进行低负荷运行，然后逐渐调整至满负荷运行，进行正常生产。

整个生产运行期间，尽量保持流量、压力、温度、气体成分的稳定，保证稳定操作。 工业生产操作条件： 操作温度：190～300 ℃ 最佳温度：210～260 ℃ 操作压力：3～15 MPa 操作空速：4000～20000 h-1

当催化剂温度低于190℃时，合成气易生成石蜡，催化剂温度超过265℃时，易生成各种副产物，这都会损害催化剂，增大消耗，甚至影响到正常生产。 8 停车

维持正常操作，才能保证催化剂高活性、长寿命地运行。应尽量减少开、停车次数。 短期停车，关闭合成新鲜气，维持循环，系统保温、保压，等待开车。

长期停车，系统维持循环，直至回路中CO和CO2浓度＜0.2%之后，降温、卸压，用氮气置换合格后，保持正压，正方向通气，防止空气渗入。 9 钝化、卸炉

当需要更换催化剂时，应先对催化剂进行钝化。钝化前需用氮气对系统进行置换，直至H2和CH4浓度＜0.1%，当合成塔温度降至100℃时，便可缓慢配入空气，对催化剂进行氧化。初始氧气含量为0.5%，根据温升情况可逐渐提高氧浓度，直至氧浓度达到20%以上，催化剂温度不再升高为止。

卸炉现场要加强防护，移开周围的易燃物，以免发生火灾。

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10 技术服务和责任

****研究院提供经验丰富的技术服务人员到现场指导催化剂的装填、活化等工作。 在C307型催化剂使用过程中，随时保持联系，协助解决可能出现的问题，使催化剂能

高效、长周期地运行。

对用户提供的催化剂样品和粗醇样品帮助进行理化分析。

本使用说明书向用户所提供的有关催化剂的贮运、装填、活化、操作、钝化和卸出等方面建议，以及催化剂技术人员现场技术服务，对用户用好催化剂具有相当的重要性；但由于使用厂家的工艺、设备和仪表控制等条件不尽相同，用户可根据实际情况对一般性的原则具体化，同时现场服务技术人员仅起顾问的作用，而不指挥操作的责任。

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