陳忠陽(yáng)(貴州天?；び邢挢?zé)任公司， 貴州 福泉 550501)

貴州天福化工有限責(zé)任公司年產(chǎn)20萬(wàn)噸甲醇合成裝置采用丹麥托普索公司低壓甲醇合成工藝，托普索公司根據(jù)自身甲醇合成催化劑性能進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，甲醇合成塔體積小，催化劑裝填量少(設(shè)計(jì)裝填量16.3m3)，與國(guó)內(nèi)同產(chǎn)能裝置相比較，催化劑裝填量少10～15m3，因而在選擇甲醇催化劑國(guó)產(chǎn)化時(shí)，對(duì)國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品性能提出了很高要求。

1 工藝簡(jiǎn)介

本裝置甲醇合成塔采用等溫列管式反應(yīng)器，列管?40×7000，共1831根，甲醇產(chǎn)量750噸/天，產(chǎn)品中甲醇含量≥91.5% wt，反應(yīng)余熱副產(chǎn)1.3MPa飽和蒸汽，采用膜分離技術(shù)回收馳放氣中的氫氣。

甲醇合成新鮮氣控制：總硫≤0.1ppm vol、H/C在1.95～2.05、CO2在3.0%～3.5%，配比后的甲醇合成氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮至8.2MPa送入甲醇合成裝置，為進(jìn)一步降低新鮮氣中硫、氯對(duì)甲醇催化劑的影響，在新鮮氣進(jìn)甲醇合成塔前，再經(jīng)精脫硫(HTZ-51型脫硫劑)處理，保證進(jìn)入甲醇合成塔的總硫≤10ppb vol，甲醇合成新鮮氣經(jīng)精脫硫后與循環(huán)氣混合進(jìn)入甲醇合成塔反應(yīng)，為保證甲醇合成回路中惰氣組分穩(wěn)定，高壓分離器分離的循環(huán)氣部分馳放，馳放氣經(jīng)氫回收裝置回收H2，回收的H2通過(guò)壓縮機(jī)送回裝置再利用。

2 催化劑選擇

托普索工藝甲醇合成塔設(shè)計(jì)很小，催化劑裝填量少(裝填量16.3m3)，為保證裝置產(chǎn)能，催化劑國(guó)產(chǎn)化選擇時(shí)須滿足以下要求：第一，反應(yīng)活性好?？偺嫁D(zhuǎn)化率≥97%，產(chǎn)量≥750噸/天，有效氣消耗≤2250Nm3/噸。第二，強(qiáng)度及穩(wěn)定性好，使用壽命2年。第三，選擇性好，副產(chǎn)物低，粗甲醇中乙醇含量≤2000ppm wt。

綜合調(diào)研國(guó)內(nèi)催化劑市場(chǎng)，根據(jù)類似裝置實(shí)際應(yīng)用情況,結(jié)合我公司實(shí)際，選擇南化研究院C-307型甲醇催化劑作為我公司第一爐國(guó)產(chǎn)甲醇催化劑，并于2013年9月更換。

3 催化劑更換前后運(yùn)行情況

(1)托普索MK-121型甲醇催化劑 托普索MK-121型甲醇催化劑于2010年11月25日投入使用，甲醇濃度達(dá)到94.5% wt，乙醇含量500ppm wt左右，運(yùn)行至2013年4月，合成塔出口溫度開(kāi)始上升，2013年9月出口溫度升至296℃，于2013年9月24日停車更換。

該爐催化劑運(yùn)行期間因壓縮機(jī)、工藝氣源頭等外部原因?qū)е录状己铣裳b置長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)行和頻繁開(kāi)停車，累計(jì)運(yùn)行時(shí)間14000小時(shí)，生產(chǎn)粗甲醇18.5萬(wàn)噸。 MK-121型甲醇催化劑部分運(yùn)行數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 MK-121型甲醇催化劑運(yùn)行數(shù)據(jù)

表2 C-307型甲醇催化劑運(yùn)行數(shù)據(jù)

(2)國(guó)產(chǎn)C-307型甲醇催化劑 C-307型甲醇催化劑于2013年9月24日更換并投入使用，粗甲醇濃度達(dá)到93.8% wt，粗甲醇中乙醇含量800ppm wt左右，最高日產(chǎn)量達(dá)到760噸/天。C-307型甲醇催化劑部分運(yùn)行數(shù)據(jù)如表2所示。

(3)兩種型號(hào)甲醇催化劑運(yùn)行比較 由以上兩種型號(hào)甲醇催化劑實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)可知，MK-121和C-307型甲醇催化劑均能在托普索工藝流程中應(yīng)用，催化劑運(yùn)行初期其系統(tǒng)壓力、反應(yīng)器進(jìn)出口溫度、系統(tǒng)循環(huán)量、床層壓差均在設(shè)計(jì)指標(biāo)內(nèi)，有效氣單耗、日產(chǎn)量均滿足設(shè)計(jì)要求，國(guó)產(chǎn)C-307型甲醇催化劑低溫活性與托普索催化劑基本一致。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)比分析，在托普索低壓甲醇合成工藝中，國(guó)產(chǎn)甲醇催化劑替代國(guó)外甲醇催化劑是可行的，國(guó)產(chǎn)甲醇催化劑在使用初期完全能達(dá)到各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，甲醇合成裝置整體運(yùn)行工況良好。而且國(guó)產(chǎn)甲醇催化相比于國(guó)外甲醇催化劑，其采購(gòu)成本、技術(shù)服務(wù)、采購(gòu)周期都有明顯優(yōu)勢(shì)。