Katalco51-7型甲醇催化剂在国宏化工中的优化运行

徐 涛 周鹏刚 闵祥坤

（兖矿国宏化工有限责任公司，山东 邹城273512）

0 前言

国宏公司甲醇合成催化剂(第三炉)为庄信万丰生产的Katalco51-7型催化剂，催化剂于2012年1月18日投入使用，装填量共计75.8m3，截止2013年3月26日已累计使用428天，本炉催化剂本月生产精甲醇44746.2吨，累积生产甲醇631378吨。

1 运行情况介绍

该炉催化剂在整个使用周期内，工艺状况比较稳定，系统气量波动较小，除CO、CO2指标之外，其他各项指标都控制得极为严格。首先是催化剂层温度分布较为合理，热点温度控制较为严格，从未发生因异常情况或人为因素造成的超温、超压、超负荷运行现象；其次是严格控制入塔气中的毒物含量，控制总硫含量≤0.1×10-6。 C1 一含量≤0.01×10-6，特别是生产前期，人塔气中总硫含量基本为0；第三，尽量减少开停车次数。开停车期间，严格按开停车方案执行。停车时，整个系统严格用氮气进行彻底置换，使入塔气H2+CO+C02含量≤0.5%，并通入0.5MPa氮气保压。

2 Katalco51-7型甲醇催化剂优化运行总结(以2013年3月为例作分析)

2.1 稳定催化剂床层热点温度的操作

甲醇合成催化剂都有较好的低温活性，为延长催化剂使用寿命和保持催化剂活性，应稳定催化剂床层热点温度的操作，防止催化剂热老化和活性降低。下图为3月份Katalco51-7型催化剂热点温度情况的折线图：

从上图可以发现热点温度最高值236.7℃，最低值234.4℃，热点温度均在控制范围（225℃～255℃）内。

2.2 降低合成塔差压

合成塔差压的较高时对催化剂强度有一定损坏，容易造成催化剂粉碎，合成塔差压随系统负荷高低、催化剂活性和惰性气含量多少有所变化，本月生产稳定没有出现负荷大范围波动，合成塔差压变化不大，催化剂强度无明显变化。

2.3 降低合成塔入塔气中惰性气含量

合成塔入塔气中惰性气含量较高，一方面联合压缩机耗功量太大，经常造成联合压缩机汽轮机调节汽阀全开失去调节弹性，容易造成汽轮机转速波动、振动值增大和后缸排气温度过高；另一方面新鲜气惰性气含量高造成驰放气放空量大，增大新鲜气消耗。设计净化气中CH4含量0.110%，N2含量0.690%，但实际净化气中CH4和N2含量超出设计值且有所波动，且氢回收富氢气中惰性气含量高，在一定程度上影响了吨甲醇消耗。本月净化气负荷相对平稳，氢回收富氢气成分相对平稳，二级富氢气中惰性气含量偏高，新鲜气中氮气含量有所波动，影响新鲜气消耗。

2.4 严格控制新鲜气中CO含量

新鲜气中CO含量的多少直接影响甲醇反应中副产物含量和甲醇产量。设计净化气中CO含量29.440%，公司2月17日将新鲜气CO公司控工艺指标调整为28-31%，实际目前新鲜气控制在29-29.4%，但实际控制过程中CO有所波动。

2.5 提高氢碳比指标合格率

由于新鲜气在线分析显示有一定误差，且手动分析与在线分析存在偏差，新鲜气氢碳比指标合格率（该氢碳比是根据手动分析统计，在线氢碳比相对平稳）较低，应严格按照车间规定指标进行沟通控制，各岗位应加强责任心。

2.6 将新鲜气CO尽量控制在29-29.4%

新更换的催化剂活性较高，正常生产过程中CO转化率相对较高，下一步应加强与催化剂厂家沟通，进一步优化操作指标。由于车间将新鲜气CO尽量控制在29-29.4%，CO转化率较高。

2.7 降低吨甲醇耗新鲜气

3月份吨甲醇耗新鲜气平均2297Nm3，最好指标为2280Nm3；最差指标为3月11日：2311Nm3，因该段时间环境温度上升，精馏调节不及时，精甲醇采出温度较高，甲醇从中间罐区挥发损失量大，加之测流装置实验部分驰放气现场放空，一定程度上影响平均消耗。

3 下一步的工作打算

3.1 优化系统运行，控制好新鲜气CO和CO2含量，进一步降低新鲜气消耗。

3.2 稳定精馏系统操作，确保产品质量100%优等品，特别是稳定精甲醇水分操作，尽可能少采出杂醇油。

3.3 加强工艺指导和考核，加强岗位之间沟通协调，稳定氢回收操作，严格控制合成塔汽包压力。

3.4 随着环境温度上升加上丙烯制冷效果差，新鲜气CO2调节难度进一步加大，加强净化操作，稳定系统压力。

总体分析，庄信万丰Katalco51-7型催化剂活性较高，本月由于精馏采出精甲醇温度较高，甲醇损失量大造成新鲜气消耗偏高，其余生产稳定。

4 结语

Katalco51-7型甲醇催化剂在低温活性、选择性、稳定性等方面均有一定的优势，但其操作温区尤其是高温活性还需要在实际生产中进一步验证。从运行操作、生产维护和催化剂的使用效果来看，我厂该催化剂的运行情况较好。因此，甲醇催化剂的使用效果取决于生产实践经验、生产管理水平、工艺气体净化效果、催化剂的性能及内在质量、设备状况等，尤其是催化剂生产初期的关键时期、关键指标的控制和优化更为重要。