温度对制氢催化剂的影响

温度对制氢催化剂的影响
温度对制氢催化剂的影响

氧化锌脱硫剂在200℃~400℃下,基本上可将气体中H2S脱至接近零。其反应为:

H2S +ZnO =H2O +ZnS

因为本反应为放热反应,随着温度的增加,气体中H2S浓度有所增加(受平衡常数影响),但较高的温度可使吸收速度加快。当停留时间短(气速大)时,较高的温度反而对脱硫有利。在350℃~400℃温度下,氧化锌脱硫剂也能脱除有机硫,以硫醇为例,其反应方程式为:

ZnO+CnH2n+1SH+H2=ZnS+CnH2n+2+H2O

但噻吩不能用氧化锌直接脱除。因此,当钴钼加氢催化剂活性下降时,适当提高一下脱硫床层温度,不但对加氢脱硫有利,而且有利于在氧化锌床层中将未转化的有机硫吸收掉。但温度过高,氧化锌的脱硫能力将下降。

本装置氧化锌脱硫剂反应器(R1002AB)设计温度,入口温度℃:380℃、出口温度℃:340℃。

氧化锌脱硫剂的硫容(每100kg 脱硫剂吸收硫的重量,常以百分数来表示)随操作温度的升高而增加,因此当硫容饱和而使脱硫不合格时,适当提高一下操作温度,则可增大其硫容,而继续使用一段时间。氧化锌脱硫剂的硫容一般在15%~20%之间。

总结:根据平时操作温度一般都控制在入口340±10℃左右,出口在320±10℃左右。

2.温度对转化催化剂的影响?

因为转化反应是吸热反应,因此提高温度不仅可以加快反应速度,而且有利于平衡,即可以多生成CO和H2,降低转化尾气中残余CH4的含量。但是,提高温度受到转化炉管的材料的限制。对本装置Cr25Ni35NbTi离心浇铸炉管,设计管外壁温度不允许超过960℃,因此只能在设计允许的出口气体温度840℃左右的一定范围内加以调节。相反,为了延长价格昂贵的转化管的寿命,还应在满足工业氢质量的前提下,尽量采用较低的出口温度。

总结:根据平时操作温度一般都控制在入口450±10℃左右,出口在780±10℃左右。

变换反应是放热反应,温度越低越有利于变换反应的进行。但降低温度必须与反应速度和催化剂的性能统一考虑,工业生产中,所有的催化剂都有一定的活性温度,低于它反应就不能进行或进行缓慢,而高于此温度会损坏催化剂。由于变换反应开始时,CO浓度较高,为加快反应速度,采用在较高温度下进行反应。本装置设计中变入口360℃,出口423℃,如果变换反应已接近平衡,提高温度会使CO变换率降低,降低温度会使CO变换率增加;如果反应尚未接近平衡,提高温度CO变换率增加,降低温度CO变换率降低。

温度是变换的最重要的工艺条件,因变换反应是放热反应,提高温度使变换率降低,但可以加快变换速度,当变换反应接近平衡时,提高温度会降低变换率;如果变换反应尚未接近平衡,则提高温度可能提高变换率。

一般情况下,新催化剂采用较低的入口温度,随运转时间的延长,缓慢地提高入口温度,以弥补催化剂活性的损失,但中变催化剂的报废往往不是活性丧失,而是由于结块或粉化造成的过大的压差。

总结:根据平时操作温度一般都控制在入口345±5℃左右,出口在395±5℃左右。

大庆石化公司制氢装置用转化催化剂

大庆石化公司制氢装置用转化催化剂 招标采购技术要求 1、项目介绍: 制氢装置转化催化剂是一种高效的烃类水蒸气转化催化剂,活性组分是NiO,作用是将烃类与水在转化炉内反应转化为氢气。 2、买方的基础条件 2.1使用装置简介 制氢装置由原料精制、转化系统、中变及冷却分液系统、热工系统和公用工程等部分组成,原料精制部分采用湿法脱硫(MDEA溶液吸收)对原料进行初步净化,然后再用ZnO脱硫剂进行精脱硫的方法进行原料净化,转化部分采用烃类-水蒸汽转化法制氢、采用PSA净化提纯工艺提纯氢气。 2.2原料条件 制氢装置所用原料为加氢裂化干气、重整氢及加氢裂化低分气PSA提浓尾气、油田气、焦化干气,加氢精制干气、汽油脱硫塔顶不凝气、柴油脱硫干气,主要产品为纯度99%以上的工业氢气。 2.3设备条件 制氢装置需装转化催化剂的设备是转化炉,共计184根炉管,每根炉管直径103mm ,每根炉管有效装填高度12.4m。 2.4工艺条件 3、对卖方产品的要求 3.1规格要求: 转化催化剂技术指标要符合卖方企业标准。 3.2性能要求 3.2.1 卖方需保证提供的转化催化剂产品质量达到3.1条要求的质量指标。

3.2.2在2.4条操作条件下卖方需保证转化催化剂出口CH4≯7.0%(V)。 3.2.3 在2.4条操作条件下卖方需保证转化催化剂床层阻力降≯0.35MPa。 3.2.4在2.4条操作条件下卖方需保证提供的转化催化剂使用寿命在四年以上。 3.2.5在2.4条操作条件下卖方保证转化催化剂与装置内使用碳钢等材质不发生化学反应,不会对相邻设备管线造成腐蚀,不会产生结晶析出堵塞泵体、管线的现象。 4、对卖方产品方案的要求 4.1产品制造厂的简介 4.2产品的特点,专利技术等介绍 4.3产品的主要原材料及生产工艺简介 4.4产品的规格及执行标准 4.5产品的物化性质 4.6产品的保质期 4.7产品的安全环保性能 4.8产品使用方法及注意事项 4.9产品质量保证措施(包括原材料入厂质量、生产过程及出厂质量控制等)4.10对本技术要求的响应及偏离情况 4.11其它补充说明。 5、双方的责任义务 5.1买方 5.1.1卖方货物运抵买方后,买方负责入厂检验,检验内容包括本技术要求第二章第3.1条约定和卖方执行标准中未包含在第3.1条中的项目,买方入厂检验后,产品质量达不到以上要求时(同一质量指标以高标准为依据),买方有权拒收。 5.1.2买方对卖方资料的完整性、符合性有权进行检查验收,有权要求卖方对检查不合格的资料进行整改。 5.1.3买方负责按照卖方提供的4.7、4.8条约定文件编制的投用考核方案,并交卖方审查。 5.1.4首次装填和使用卖方产品前一周,买方负责通知卖方代表到买方现场,进行技术指导和现场见证。

煤制氢装置工艺说明书

浙江X X X X X X 有限公司 培训教材 煤制氢装置工艺说明书 二。一O年九月 第一章概述 1 设计原则 1.1本装置设计以无烟煤、蒸汽、空气为主要原料生产水煤气,然后经过一系列的净化变换处理生产工业氢气;生产规模:30000Nm3/h 工业氢气。 1.2本装置采用成熟、可靠、先进的技术方案,合理利用能源,降低能耗,节省投资。 1.3认真贯彻国家关于环境保护和劳动法的法规和要求,认真贯彻“安全第一、预防为主”的指导思想,对生产中易燃易爆、有毒有害的物质设置必要的防范措施,三废排放要符合国家现行的有关标准和法规。 1.4采用DCS集散型控制系统。 2 装置概况及特点 2.1装置概况 本装置技术采用固定床煤气发生炉制气、湿法脱硫、全低温变换、变压吸附 VPSA脱碳和(PSA提纯氢气的工艺技术路线,其中的变压吸附脱碳和提氢技术采用上海华西化工科技有限公司的专有技术。 本装置由原料煤储运工序、固定床煤气发生炉制水煤气工序、水煤气脱硫工序、水煤气压缩工序、全低温变换工序、变换气脱硫工序、变压吸附脱碳和提氢工序、造气和脱硫循环水处理工序以及余热回收等部分组成。 2.2装置组成 原料煤储运T造气T气柜T水煤气脱硫T水煤气压缩T全低温变换T变换气脱硫-变压吸附脱碳-变压吸附提氢 2.3生产规模 制氢装置的生产规模为30000NmVh ,其中0.6MPa产品氢7000 Nm3/h , 1.3 MPa 产品氢23000 Nm'/h。装置的操作弹性为30—110%年生产时数为8000小时。 2.4 物料平衡简图 本装置的界区自原料煤库出来的第一条输煤皮带的下料开始,至产品氢出口的最后一个阀门为止。

以催化干气的制氢工艺特点

1、以催化干气为原料的制氢工艺流程特点: 催化干气的烯烃含量一般在10?20%之间,以催化干气为原料的制氢装置工艺流程简图为: 气体原料压缩-原料预热|丄等(变)温加氢丄绝热加氢卜脱氯、 脱硫卜配蒸汽]-蒸汽转化| -高(中)温变换斗热回收T PSA-H2 图1、高烯烃含量烃类为原料的制氢工艺流程 该工艺特点为:(1)与传统烃类制氢原料不同,催化干气烯烃含量太高,不能直接用作制氢原料,须将其中的烯烃全部转化为饱和烃。该工艺增加等(变)温加氢反应器,以满足高烯烃含量原料烯烃加氢饱和的放热要求。部分烯烃在等(变)温加氢反应器完成加氢饱和。 (2)部分新鲜原料通过跨线与等(变)温加氢反应器出口原料气混合,调配其中的烯烃含量,以满足绝热加氢反应器床层温度达到 350?380C的要求。 (3)经过加氢后的原料中的有机氯、有机硫转化为氯化氢和硫化氢,在脱硫反应器被脱氯剂、脱硫剂脱除。脱硫反应器为两反应器串联使用,可在线切换和更换脱硫剂。 (4)转化部分采用原料适用性强的转化催化剂,适应不同烃类原料 的转化要求。将各种烃类转化为富氢气体,转化出口CH含量一般小 于6%(v/v )。 (5)转化工艺气经高(中)温变换,将在部分CC转化为CO2同时产生更多的氢。

(6)中变气经过多级热回收及冷却,降温至40C以下,满足PSA进料要求。(7)通过PSA制得纯度99.5 %以上的工业氢,解吸气作为低热值燃料返回转化炉作燃料。 2 装置开工过程提要烃类蒸汽转化制氢装置的开工过程,就是将各种催化剂活化的过程,其中原料加氢催化剂需要预硫化处理,转化及中变催化剂需要还原处理。脱硫、脱氯剂要进行适当的干燥脱水处理。以下分别论述。 2. 1 加氢催化剂预硫化 制氢原料加氢催化剂投入正常使用前,一般需要将氧化态的活性组分先变成具有催化活性的金属硫化态形态,称为预硫化,本文不对加氢催化剂的详细预硫化过程进行论述,各用户可参考催化剂供应商提供的催化剂硫化方案,本文主要介绍硫化介质及硫化过程的流程控制。硫化介质 硫化介质是指催化剂硫化所需的气体氛围,一般由N2、H2、H2S 组成。工业上一般不直接采用H2S 作硫化介质,而是采用液态的CS2、DMDS (二甲基二硫)等作为硫化剂。这类硫化剂在氢存在条件下,在150?250C很容易生成HS。硫化剂可米用外购方式获得,贮存在专门的硫化剂贮罐内。 使用液态硫化剂,离不开H2。氢气的来源有以下几个,各厂可根据各自情况决定

SCR烟气脱硝催化剂生产与应用现状

SCR烟气脱硝催化剂生产与应用现状 0 引言 氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物,主要包括NO、NO2、N2O等,可以引起酸雨、光化学烟雾、温室效应及臭氧层的破坏。自然界中的NOx63%来自工业污染和交通污染,是自然发生源的2倍,其中电力工业和汽车尾气的排放各占40%,其他工业污染源占20%。在通常的燃烧温度下,燃烧过程产生的NOx中90%以上是NO,NO2占5%~10%,另有极少量的N2O。NO排到大气中很快被氧化成NO2,引起呼吸道疾病,对人类健康造成危害。 火电厂产生的NOx主要是燃料在燃烧过程中产生的。其中一部分是由燃料中的含氮化合物在燃烧过程中氧化而成,称燃料型NOx;另一部分由空气中的氮高温氧化所致,即热力型NOx,化学反应为: N2+O2→2NO(1) NO+1/2O2→NO2(2) 还有极少部分是在燃烧的早期阶段由碳氢化合物与氮通过中间产物HCN、CN转化为NOx,简称瞬态型NOx[1]。 减少NOx排放有燃烧过程控制和燃烧后烟气脱硝2条途径。现阶段主要通过控制燃烧过程NOx的生成,通过各类低氮燃烧器得以实现[2-3]。这是一个既经济又可靠的方法,对大部分煤质通过燃烧过程控制可以满足目前排放标准。 1 烟气脱硝工艺 1.1 相关化学反应 NO的分解反应(式(1)的逆反应)在较低温度下反应速度非常缓慢,迄今为止还没有找到有效的催化剂。因此,要将NO还原成N2,需要加入还原剂。氨(NH3)是至今已发现的最有效的还原剂。有氧气存在时,在900~1100℃,NH3可以将NO和NO2还原成 N2和H2O,反应如式(3)、(4)所示[4]。还有一个副反应,生成副产物N2O,N2O 是温室气体,因此,式(5)的反应是不希望发生的。4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O(3)2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O(4)4NO+4NH3+3O2→4N2O+6H2O(5)在900℃时,NH3还可以被氧气氧化,如式(6)~(8)所示。 2NH3+3/2O2→N2+3H2O(6)2NH3+2O2→N2O+3H2O(7) 2NH3+5/2O2→2NO+3H2O(8)这就意味着NH3除了担任NO、NO2的还原剂外,还有

催化剂的特性及其作用

催化剂的特性及其作用 一、催化剂的特性 1、三乙基铝(TEAL):三乙基铝为催化剂助剂的一种,显弱酸性,具有非常强的活性,遇空气中的氧气能发生自然,遇水发生爆炸,它与主催化剂形成Ti-C活性中心并可以在聚合反应中杀死对主催化剂有害的物质. 2、给电子体(DONOR):全名甲基环己基二甲氧基硅烷,也是催化剂助剂的一种,显弱碱性,遇水可分解出甲醇对人体皮肤和眼睛造成一定伤害,其主要调节聚丙烯分子量的分布及产品的等规度. 3、主催化剂:四氯化钛为主催化剂,遇水可分解出HCL性水溶液对人体造成伤害. 这三种催化剂除TEAL以纯品投用外其他两种均用白油稀释后注入反应区并且三中催化剂储存时都需要氮封,防止空气进入反应区影响反应活性. 二、催化剂在反应中的作用 本装置采用的催化剂为CS-2,CS-2是我国第四代催化剂,活性可高达≯30KGpp/g催化剂,产品等规度达98%,无脱灰、无脱无规物、无造粒等. 其催化剂成分包括四氯化钛(内给电子体邻苯二甲酸酯),三乙基铝,外给电子体DONOR.由于TEAL显弱酸性能中和掉主CAT中显弱碱性的内给电子体所以加入DONOR作为补给.而DONOR过量则会减少反应中活化铝的量使得CO、SO等带有孤对电子对的杂质不能完全被消除导致反应活性下降,所以TEAL和DONOR要以一定的比例投用到反应中而却保催化剂的活性.催化剂的载体为活化后的球形MgCl2,主CAT负载在其表面与TEAL、DONOR一起进入到D201中进行链引发过程,进行烷基化后的主CAT和TEAL形成Ti-C活性中心,与DONOR 一起负载在载体上共同研磨就形成了高活性、立构性好的催化剂。丙烯单体就在Ti-C活性中心上进行聚合过程,而DONOR主要确保聚丙烯的分子量分布以及等规度,而由于载体MgCl2为球形则聚合后的丙烯也为球状,即实现无造粒过程。

制氢转化催化剂的使用与维护

制氢转化催化剂的使用与维护 本文对于制氢催化剂的日常使用以及维护进行了介绍,包括制氢催化剂的性质、制氢催化剂的装填、制氢催化剂的投用等。还详述了制氢催化剂在使用的过程中所存在的问题,催化剂的破碎、积碳、中毒以及催化剂有毒物质的产生等问题,并针对这些问题提出了相应的预防手段,为制氢催化剂的使用和维护提供了现实的技术基础。 标签:制氢催化剂装填投用问题措施 一、转化催化剂 制氢转化炉内的催化剂一般为Z111-4YA、Z111-6YQ、Z111、Z111B。催化剂的物理特性以及化学组成如表1和表2所示,转化催化剂一般优化为圆柱状,并在原来的的基础上在内部进行开孔处理,催化剂在使用的过程具有较大的接触的面积,其活性能够成倍的增加。制氢催化剂在使用的过程中要添加一种抗结碳的物质,使得催化剂在低温状态下还能够保持较好的活性,并且使得催化剂抗积碳的性能增加。下端的催化剂虽然具有很高的活性但是其抗积碳的能力较弱,所以一般来讲转化的反应大部分都是在上端完成的,上端对于活性催化剂的量要求较大。由于转化催化剂的作用主要是位于催化剂的外表面,所以催化剂的外表面越大那么越有利于转化。较小的颗粒由于气动扰动较大所以较利于反应。 表1常用催化剂及其物理性质 表2常用催化剂的化学组成 二、转化催化剂的使用 在制氢催化剂的使用过程中,制氢催化剂的装填需要考虑到转化炉的结构,在工艺流程气密检查合格之后,就将氮气冲入炉内进行循环和升温,在对制氢催化剂使用的过程中要控制加热速度,尽量将加热速度控制在50摄氏度每小时以内。在升温的出口的温度达到350摄氏度,转化管的温度大于350摄氏度,高变床的温度大于200摄氏度的时候,在配气点引入一定压力的蒸汽来对制氢转化过程进行加热,加热的速度要控制在30摄氏度每小时以内,然后采取相应的措施进行脱硫的操作。对天然气的进气以及配氢的流程进行改善,防止温度出现较大程度的扰动,在各参数调节正常之后连入PSA,对氢气进行提纯的操作,如果显示提纯的纯度达到100%的时候,设备正常运转,在这个时候催化剂的作用开始发挥。 三、转化催化剂使用过程中存在的问题 1.催化剂的破碎

制氢站使用维护说明书(天津大陆)

制氢站 1 水电解制氢装置用途 ---------------------------------------------------------- 2 2 水电解制氢装置工作原理 ----------------------------------------------------- 3 2.1 水电解制氢原理--------------------------------------------------------- 3 2.2 氢气干燥工作原理 ------------------------------------------------------ 3 3 FDQG10/3.2-IV型水电解制氢干燥装置系统详述:------------------------ 3 3.1 氢气制备及干燥系统---------------------------------------------------- 3 3.2 除盐水冷却系统--------------------------------------------------------- 4 3.3 气体分配系统 ----------------------------------------------------------- 5 3.4 储气系统 ---------------------------------------------------------------- 5 3.5 仪表气系统-------------------------------------------------------------- 5 3.6 制氢干燥部分主要设备的功能简述------------------------------------- 5 4 制氢干燥系统工作流程-------------------------------------------------------- 7 4.1 制氢干燥设备作业简介 ------------------------------------------------- 7 4.2 制氢干燥设备加水、补碱简介------------------------------------------ 8 4.3 配碱:------------------------------------------------------------------- 8 4.5 碱液从系统回收至碱箱 ------------------------------------------------- 9 4.6 制氢干燥过程 ---------------------------------------------------------- 10 4.7 N2置换流程------------------------------------------------------------- 13 5 FDQG10/3.2-IV型循环水电解制氢及干燥操作规程----------------------- 14 5.1 工艺部分开车前准备--------------------------------------------------- 14

制氢三剂性能及种类

制氢三剂性能及种类 制氢过程使用的催化剂有:钴-钼加氢脱硫催化剂、脱氯催化剂、氧化锌脱硫剂、烃类-水蒸汽转化催化剂、中温变换催化剂、低温变换催化剂。还有PSA吸附剂及磷酸三钠化学助剂。 1.1 钴-钼加氢转化催化剂 1.1.1 作用 制氢原料中含有不同数量的有机硫和无机硫,这些硫化物的存在,会增加原料气体对设备的腐蚀,尤其重要的是制氢过程所使用的含镍、含铜的催化剂极容易被硫中毒,失去活性,严重影响生产的顺利进行。但是,有机硫化物性能稳定,不容易被脱除,只有在钴-钼催化剂的作用下,与氢气快速反应生成硫化氢,才能被脱除。 1.1.2 特点 钴-钼加氢转化催化剂必须在有氢气存在的条件下,才能将有机硫转化无机硫,否则,将无法起作用。 1.1.3 物理化学特性(T205) 外观:灰蓝色条状物 几何尺寸:Φ3~3.5×3~10mm 堆密度:0.65~0.8kg/L 比表面:180~220m2/g 1.1.4 化学组成

C O O:2~4% M O O3:10~13% 载体:TiO2、AL2O3 1.2 氧化锌脱硫剂(T306) 1.2.1 作用 氧化锌与硫化氢作用生成难于解离的硫化锌,以此脱除制氢原料气中的硫化氢,一般用于精脱硫过程。 1.2.2 特点 氧化锌脱硫剂能脱除无机硫和一些简单的有机硫,硫容较高,能使原料中的硫含量降至0.2~0.02×10-6。反应温度范围较宽(180~400℃),是一种比较理想的脱硫剂,在较高温度(350~400℃)条件下使用效果更好。 1.2.3 物理化学特性 外观:白色条状 几何尺寸:Φ5mm×5~10 堆密度: 1.16kg/L 比表面:45.88m2/g 总孔容积:0.28ml/g 穿透硫容:>10% 1.2.4 化学组成 ZnO:≥ 85% 1.3 烃类-水蒸汽转化催化剂(Z402、Z405)

浅谈脱硝催化剂再生方案及应用

浅谈脱硝催化剂再生方案及应用 摘要:随着《关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知》和《废烟气脱硝催化剂危险废物经营许可证审查指南》等一系列文件的正式发布,明确将废烟气脱硝催化剂列入《国家危险废物名录》,规范了废催化剂危险废物经营许可证(下称“危废许可证”)的办理和审批流程,统一了对废催化剂的认识、理解和做法。脱硝催化剂再生虽然在国内是全新的业务,但中国的SCR脱硝装置大量使用再生催化剂是大势所趋。关键词:废烟气脱硝催化剂,废催化剂再生,解决方案,蜂窝式催化剂 环保部2014年8月正式发布《关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知》(下称《通知》)和《废烟气脱硝催化剂危险废物经营许可证审查指南》(下称《指南》),将废烟气脱硝催化剂纳入危险废物进行管理。此《通知》和《指南》明确将废烟气脱硝催化剂(下称“废催化剂”)列入《国家危险废物名录》,规范了废催化剂危险废物经营许可证(下称“危废许可证”)的办理和审批流程,统一了对废催化剂的认识、理解和做法,为提升废催化剂再生、利用行业的整体水平,促进脱硝催化剂再生行业在中国的持续健康发展提供了政策保障。 福建龙净环保股份有限公司(龙净环保600388)从2012年11月开始正式涉足脱硝催化剂再生业务,与美国CoaLogix公司合资在2013年1月注册成立龙净科杰环保技术(上海)有限公司(下称“龙净科杰”),在2013年10月注册成立江苏龙净科杰催化剂再生有限公司(位于盐城环保产业园区,下称“盐城工厂”)。至2014年12月,盐城工厂一期15000立方米/年脱硝催化剂再生生产线将正式投产。盐城工厂正式投产前将完成危废许可证的取证,上海实验中心届时也将全面投入使用。 目前国内催化剂再生处于起步阶段,面临很多的问题。龙净环保作为国内环保产业的领军企业,有责任对此行业的良性健康发展起到引领和示范作用。经过两年多不断的探索实践,结合国外脱硝催化剂再生的经验,并对最新出台的《通知》、《指南》以及危险废物的相关政策法规进行认真学习,反复推敲,向各位领导及专家汇报如下: ?催化剂再生具有显著的经济效益和社会效益。 ?废催化剂纳入危险废物管理,其收集、贮存、运输、再生、利用和处置均须严格按危 险废物的规定执行,禁止现场再生。 ?龙净科杰的技术优势。 ?推荐脱硝催化剂采用“更换”方案而非“加层”方案。

变换催化剂性能和控制工艺指标

QCS― 11 催化剂的技术性能介绍 QCS― 11 是钴钼系一氧化碳耐硫变换催化剂,是我公司专门为高CO、高水气比研究 开发的催化剂。已经在两个壳牌气化工艺一变使用。和QCS-03/QCS-01催化剂相比,耐热温度高、活性稳定性好、孔结构更加合理,另外,颗粒度均匀、装填效果好,能够有效的保证装填均匀、阻力减小。镁-铝-钛三元尖晶石载体及特殊的加工制作工艺是确保QCS-11 催化剂具备上述特性的基础和必备条件。 目前高CO、高水气比工艺包括壳牌炉气化、航天炉气化、GSP 气化等,其中神华宁煤使用GSP是目前CO 和水气比最高的工艺,对催化剂的要求也最高。我公司的QCS 系列催化剂采用镁- 铝-钛三元载体、稀土助剂,其活性稳定性、工况适应性是最好的,在与国外、国内催化剂对比使用过程中得到很多验证,获得中国、美国、德国、日本、印度、南非等国家的专利。 QCS― 11 钴钼系一氧化碳耐硫变换催化剂,适用于以重油、渣油部分氧化法或煤气化法造气的变换工艺,促进含硫气体的变换反应,是一种适应宽温(220℃~550℃)、宽硫 (工艺气硫含量≥0.01% v/v )和高水气比(0.2~2.0)。该催化剂具有机械强度高,结构稳定性好,脱氧能力强等特点,能有效地脱除与吸附原料气中的氧和焦油等杂质或毒物。对高空速,高水气比的适应能力强,稳定性好,操作弹性较大。具有稳定的变换活性,可延长一氧化碳耐硫变换催化剂的使用寿命。 新鲜催化剂活性组份钴、钼以氧化钴、氧化钼的形式存在,使用时应首先进行硫化,使金属氧化物转变为硫化物。可以用含硫工艺气体硫化,也可用硫化剂单独硫化。 QCS― 11 耐硫变换催化剂不含对设备和人体有危害的物质,硫化时也只有少量的水生成并随工艺气排出,对设备无危害。 主要特点为: 耐热温度高、活性稳定性好、孔结构更加合理。颗粒度均匀、装填效果好,能够有效的保证装填均匀、阻力减小。镁-铝-钛三元尖晶石载体及特殊的加工制作工艺是确保QCS-11 催化剂具备独特性能的基础和必备条件。

5制氢催化剂的使用

第五章制氢催化剂的性质和使用 制氢过程使用的催化剂有如下几种: (1)钴——钼加氢转化脱硫催化剂; (2)脱氯催化剂; (3)氧化锌脱硫剂; (4)烃类——水蒸汽转化催化剂; (5)中温变换催化剂; (6)低温变换催化剂; (7)甲烷化催化剂; (8)吸附剂。 这些催化剂的使用条件非常苛刻,为了使装置实现安稳长满优生产,确保经济、合理、高效的生产目的,必须严格控制原料杂质的浓度,以避免杂质对催化剂的损害。 制氢所使用的原料一般都是轻油,近年一些装置掺用部份炼厂干气制氢,这些制氢原料中通常含有的对制氢催化剂有影响的杂质是硫、氯、有机金属化合物。 硫对含镍的转化催化剂和甲烷化催化剂,对含铜的低温变换催化剂都会造成毒害,一般转化炉入口原料中硫含量要求小于0.5ppm。硫中毒会使转化炉管产生“热带”,也会促使出口气体甲烷含量增高。 氯离子具有很高的迁移性,可随工艺气流迁移,对下游催化剂及设备造成威胁。许多合金钢受氯侵蚀后产生应力腐蚀,氯的侵蚀导致许多换热器破裂。氯会导致转化催化剂失活,对铜系低温变换催化剂的影响更大,氯与铜形成的新物质的熔点很低,易升华又易熔于水,在低变工艺条件下,这些氯化合物可以穿透整个床层。一般要求原料中含氯应低于5 ppb。 有机金属化合物会沉积在加氢脱硫及转化催化剂表面,导致催化剂活性的永久性衰退,一般要求原料中重金属含量应低于5ppb。 5.1加氢转化催化剂 制氢原料中含有不同数量的有机硫和无机硫,这些硫化物的存在,会增加原料气体对设备的腐蚀,尤其重要的是制氢过程所使用的含镍、含铜的催化剂极容易被硫中毒,失去活性,严重影响生产的顺利进行。但是,有机硫化物性能稳定,不容易被脱除,只有在加氢催化剂的作用下,与氢气反应将有机硫转化生成硫化氢,才能被脱除。传统加氢转化催剂的主要成份是υ-Al2O3担载的C O O和M O O3,即钴——钼加氢转化催化剂,近年来北京海顺德催化剂有限公司生产的加氢催化剂的载体改用钛的氧化物,这种催化剂也取得一定的实用业绩。5.1.1加氢剂的种类及物化性质 5.1.1.1国内常用加氢转化催化剂的型号及性能υ 国内加氢转化催化剂现有十几种型号,经常用于制氢装置上的仅有几种,如表5-1所示。大型氨厂加氢转化催化剂(如T201型)寿命最长超过十年,此类催化剂质量已不亚于国外催化剂的水平,因此,国产化率已达100%。

气制氢装置工艺流程简介及主要设备情况说明

制氢装置工艺流程简介及主要设备情况说明 天然气制氢装置于2008年从中石化洞氮合成氨车间原料气头部分搬迁至神华。当年设计、当年施工,当年投产。目前运行良好。 工艺流程简要说明如下。 界区来的1.5MPa压力等级的天然气或液化干气在0101-LM和116-F脱液和除去杂质,进入原料气压缩机102-J压缩至4.2MPa, 通过调节进入转化炉对流段加热至350℃左右,进入加氢反应器 101-D加氢(有机硫转化为无机硫),氧化锌脱硫反应器108- DA/DB除去无机硫(H2S),然后与装置内中压蒸汽管网来的 3.5MPa等级的蒸汽混合,在转化炉对流段加热至500±10℃,进入一段转化炉101-B,在镍系催化剂和高温的作用下反应,约80%左 右的原料气转化生成CO、CO2、H2,工艺介质的温度从810℃降至330℃,其中的热量在废热锅炉101-CA/CB、102-C中得到回收利用,副产10.0MPa压力等级的蒸汽,减压并入装置内3.5MPa蒸汽管网。降温后的工艺介质进入高变反应器104DA将大部分的CO变换成 CO2,回收部分氢气,再在低变反应器104DB中反应,将少量的 CO变换成CO2和H2,经过热量回收和液体脱除后,工艺介质进入脱碳系统吸收塔1101-E,与上部下来的碳酸钾溶液对流换热、脱除CO2,吸收了热量和CO2的碳酸钾溶液从塔底进入再生塔1101-E 再生,脱除CO2后的工艺介质(氢气含量大于93%)从吸收塔顶去PSA工序,经过变压吸附得到纯度为99.5%以上的氢气,经压缩至3.0MPa送至全厂氢气管网,经过变压吸附吸附下来的富甲烷气作为燃料送至装置内转化炉燃烧。流程简图如下:

SCR脱硝催化剂介绍

SCR脱硝催化剂介绍 1.催化剂的化学组成 商业SCR催化剂活性组分为VO,载体为锐钛矿型的TiO,WO3252或MoO作助催剂。SCR催化剂成分及比例,根据烟气中成分含量以及3脱硝性能保证值的不同而不同。表2-2列出了典型催化剂的成分及比例。 表2-2 典型催化剂的成分及比例

)1 活性组分是多元催化剂的主体,是必备的组分,没有它就缺乏所需的催化作用。助催化剂本身没有活性或活性很小,但却能显著地改善催化剂性能。研究发现WO与MoO均可提高催化剂的热稳定性,并 33能改善VO与TiO之间的电子作用,提高催化剂的活性、选择性和机225械强度。除此以外,MoO还可以增强催化剂的抗AsO 中毒能力。323. 载体主要起到支撑、分散、稳定催化活性物质的作用,同时TiO2本 身也有微弱的催化能力。选用锐钛矿型的TiO作为SCR催化剂的载 2体,与其他氧化物(如AlO、ZrO)载体相比,TiO抑制SO氧化的能22322力强,能很好的分散表面的钒物种和TiO的半导体本质。22.对SCR催化剂的要求 理想的燃煤烟气脱硝催化剂需要满足以下条件: (1) 活性高为满足国家严格的排放标准,需要达到80%~90%的脱硝率,即要求催化剂有很高的SCR活性;

(2) 选择性强还原剂NH主要是被NO氧化成N和HO,而不是2x23被O氧化。催化剂的高选择性有助于提高还原剂的利用率,降低运行 2成本; (3) 机械性能好燃煤电厂大多采用高灰布置方式,SCR催化剂需 长期受大气流和粉尘的冲刷磨损,并且安装过程对催化剂的机械强度 也有一定的要求; (4) 抗毒性强烟气和飞灰中含有较多的毒物,催化剂需要耐毒物 的长期侵蚀,长久保持理想的活性; (5) 其他 SCR催化剂对SO的氧化率低,良好的化学、机械和热2 稳定性,较大的比表面积和良好的孔结构,压降低、价格低、寿命长。 此外,还要求SCR催化剂结构简单、占地省、易于拆卸或装填。 3.催化剂类型 电厂烟气脱硝催化剂的主要类型有蜂窝式、板式和波纹式,结构所示。 蜂窝式催化剂表面积大、活性高、体积小,目前占2-23如图 80%的市场份额,平板式催化剂比例其次,波纹板最少。据了 波纹式板式蜂窝式催化剂结 构图2-23 列出了蜂窝式与板式、波纹式催化剂主要性能对比。表2-3催化剂 的性能比较不同类型SCR表2-3 波纹式催化波纹状纤维作成分表面积介 于蜂窝催化剂表面积小、活性比表面积大、式与平板式之间,质体积大;生产简便,高、所需催化剂体积量轻;生产自动化程自动化程度高;烟气小;催化活性

Zr-MOFs基复合光催化剂的电荷转移及其光解水制氢性能研究

Zr-MOFs基复合光催化剂的电荷转移及其光解水制氢性能研究金属-有机框架材料(MOFs)具有多孔性、超高的比表面积、不饱和金属位点及可调控的结构与功能等特点,也被称之为“未来窄带系半导体材料”,目前广泛应用于能源转换与环境领域。然而,MOFs 相对较差的光吸收能力及高的光生电子-空穴对复合机率限制了其在光催化分解水领域的应用。因此,设计具有高效光生电子-空穴对分离与转移能力的催化剂,对提高光解水制氢效率具有十分重要的意义。为此,本论文选择以水稳定性优异及多孔的锆基金属-有机框架材料(UiO-66-NH2)为载体,设计合成不同类型的具有高效电荷分离与转移效率的UiO-66-NH2基复合光催化剂。系统表征其结构、形貌与光催化分解水产氢性能,并结合光电化学性能测试、瞬/稳态荧光光谱、电子顺磁共振、第一性原理计算等手段探讨复合光催化剂中光生电子-空穴对的分离和转移机制。相关研究成果如下:(1)通过一步水热法将 H3PW12O40固载在具有多孔性和水稳定型优异的UiO-66-NH2中,制备出 PW12@UiO-NH2复合光催化剂。旨在利用多金属氧酸盐(POMs)所具有的可调控的氧化还原活性和多电子转移等特性,构筑POMs@MOFs复合材料,以期有效改善单一MOFs光催化过程中光生电子-空穴对易于复合的问题。光催化分解水产氢和降解RhB性能测试结果表明,与UiO-66-NH2相比,RhB的降解和光催化分解水产氢性能均明显提升。结合光电化学性能测试以及瞬/稳态

催化剂的指标及其意义

催化剂的各项指标及其意义 一、化学指标 催化剂的化学组成表示催化剂中的主要成分及杂质的含量,通常包括: Al2O3、Na2O、Fe2O3、、灼烧减量五个主要指标,有时还包括Re2O3。 1、Al2O3含量:催化剂中Al2O3含量表示催化剂中Al2O3的总含量,是催化剂的主要化学成分。 2、Na2O含量:Na2O含量表示催化剂中含有的Na2O杂质含量。在催化裂化过程中,特别是在掺炼钒含量较高的渣油情况下, 3、Fe2O3含量:Fe2O3含量表示催化剂中含有的Fe2O3杂质含量。Fe2O3在高温下会分解并沉积在催化剂上,积累到一定程度就会引起催化剂中毒,其结果一是使催化剂活性降低。 4、SO42-含量:SO42-含量表示催化剂中含有的SO42-杂质含量。SO42-可与具有捕钒作用的金属氧化物(如氧化铝等)反应生成稳定的硫酸盐,从而使其失去捕钒能力。所以,在掺炼渣油的情况下,SO42-的危害性较大。 5、灼烧减量:灼烧减量是指催化剂中所含水份、铵盐及炭粒等挥发组份的含量。生产中控制其减量≤13%。 6、Re2O3含量:Re2O3含量是表示催化剂性能的指标之一。稀土通常来自催化剂中的分子筛,有时在催化剂制造工艺中也引入稀土离子达到改善性能的目的。通常Re2O3含量越高,催化剂活性越高,但焦炭产率也偏高。 对于平衡催化剂,有时还需知道其中的金属含量,如Ni、V、Na等,以便了解催化剂的污染程度。 二、物理性质

物理性质表示催化剂的外形、结构、密度、粒度等性能。通常包括:比表面积、孔体积、表观松密度、磨损指数、筛分组成五个主要项目。下面分别加以简述: 1、比表面积 催化剂的比表面积是内表面积和外表面积的总和。内表面积是指催化剂微孔内部的表面积,外表面积是指催化剂微孔外部的表面积,通常内表面积远远大于外表面积。单位重量的催化剂具有的表面积叫比表面积。 比表面积是衡量催化剂性能好坏的一个重要指标。不同的产品,因载体和制备工艺不同,比表面积与活性没有直接的对应关系。 测定比表面积采用的方法是氮吸附容量法。 2、孔体积 孔体积是描述催化剂孔结构的一个物理量。孔结构不仅影响催化剂的活性、选择性,而且还能影响催化剂的机械强度、寿命及耐热性能等。 孔体积是多孔性催化剂颗粒内微孔的体积总和,单位是毫升/克。孔体积的大小主要与催化剂中的载体密切相关。对同一类催化剂而言,在使用过程中孔体积会减小,而孔直径会变大。 孔体积测量采用的方法是水滴法。 3、磨损指数 一个优良的催化裂化催化剂,除了要具有活性高、选择性好等特点以外,还要具有一定的耐磨损机械强度。机械强度不好的催化剂,不但操作过程中跑损多、增大催化剂用量、污染环境,严重时会破坏催化剂在稀、密相的合理分布,甚至使生产装置无法运转。

水电解制氢设备系列说明书

水电解制氢设备 操 作 使 用 手 册 \ 苏州竞立制氢设备有限公司

1、简述 1.1、氢气的性质和用途: 氢是自然界分布最广的元素之一,它在地球上主要以化合状态存在于化合物中。在大气层中的含量却很低,仅有约1ppm(体积比)。氢是最轻的气体,它的粘度最小,导热系数很高,化学活性、渗透性和扩散性强(扩散系数为0.63cm2/s,约为甲烷的三倍),它是一种强的还原剂,可同许多物质进行不同程度的化学反应,生成各种类型的氢化物。 氢的着火、燃烧、爆炸性能是它的特性。氢含量范围在4-75%(空气环境)、4.65-93.9%(氧气环境)时形成可爆燃气体,遇到明火或温度在585℃以上时可引起燃爆。 压力水电解制出的氢气具有压力高(1.6或3.2MPa)便于输送,纯度高(99.8%以上)可直接用于一般场合,还可以通过纯化(纯度提高到99.999%)和干燥(露点提高到-40~-90℃)的后续加工,可以作为燃料、载气、还原或保护气、冷却介质,广泛应用于国民经济的各行各业。 1.2、水电解制氢原理: 利用电能使某电解质溶液分解为其他物质的单元装置称为电解池。 任何物质在电解过程中,在数量上的变化服从法拉第定律。法拉第定律指出:电解时,在电极上析出物质的数量,与通过溶液的电流强度和通电时间成正比;用相同的电量通过不同的电解质溶液时,各种溶液在两极上析出物质量与它的电化当量成正比,而析出1克当量的任何物质都需要1法拉第单位96500库仑(26.8安培小时)的电量。水电解制氢符合法拉第电解定律,即在标准状态下,阴极析出1克分子的氢气,所需电量为53.6A/h。经过换算,生产1m3氢气(副产品0.5m3氧气)所需电量约2393Ah,原料水消耗0.9kg。 将水电解为氢气和氧气的过程,其电极反应为: 阴极: 2H 2O + 2e →H 2 ↑+ 2OH- 阳极: 2OH-- 2e →H 2O + 1/2O 2 ↑ 总反应: 2H 2O →2H 2 ↑+ O 2 ↑ 由浸没在电解液中的一对电极,中间隔以防止气体渗透的隔膜而构成水电解池,通以一定电压(达到水的分解电压1.23V和热平衡电压1.47V以上)的直流电,水就发生电解。根据用户产量需求,使用多组水电解池组合,减小体积和增加产量,就形成水电解槽的压滤型组合结构。 本公司生产的压力型水电解槽采用左右槽并联型结构,中间极板接直流电源正极,两端极板接直流电源负极,并采用双极性极板和隔膜垫片组成多个电解池,并在槽内下部形成共用的进液口和排污口,上部形成各自的氢碱和氧碱的气液体通道。由电解槽纵向看,A、B系列的氧气出口设计在中心线靠直流铜排一侧(氧铜侧),C、D、E、F系列的氢气出口设计在中心线靠直流铜排一侧(氢铜侧)。 我公司生产的压力型水电解槽,目前标准产品操作压力为1.6MPa和3.2MPa两种。具有结构紧凑,运行安全,使用寿命长的特点,电解液采用强制循环,电解消耗的原料水由柱塞泵自动补充,相关参数实现自动监测和控制。。正常生产时采用30%KOH水溶液作为电解液,槽温控制在85-90℃左右,兼顾隔膜垫片的使用寿命和降低能耗的要求。 水电解制氢的电解需要低电压、大电流的可调直流电源。工业上采用带平衡电抗器的

制氢装置转化中变催化剂还原方案

制氢装置转化中变催化剂还原方案 注: 此过程还需催化剂厂家确认。 6.2.1转化催化剂还原的步骤 (M)-确认转化催化剂达到还原条件: 转化入口温度480-520℃,出口温度为820±10℃ 水蒸汽量为正常负荷的50%,约控制在8t/h左右 氢气纯度>90% 中变床层温度稳定在250℃ [P]-由管GH-2101引外来开工用氢入原料气压缩机入口分液罐D-2101,开始配氢量100-200Nm3/h,然后根据情况慢慢增加。 [I]-配氢后要密切注意系统压力,若由于配氢量增加造成系统压力升高时,要及时放空到火炬线。 [I]-分析转化入口气中氢气浓度,由2%开始,每次依次增加2%,若转化和中变温升都不明显则将氢气浓度继续提高2%,直到循环气中的氢气含量达到20%后,每次增加10%,继续配氢,直到循环气中的氢气含量达到60%以上。注意循环气中氢浓度达到20%以后,每次提高氢气浓度时都相应要把配蒸汽量提高,维持H2O/H2比值在5-7之间。

相应浓度下的配入蒸汽量可参考如下计算: 氮氢气循环量按5000Nm3/h计,H2O/H2比按 5-7计算 最小配汽量kg/h=5000×H2%×5×18/22.4 最大配汽量kg/h=5000×H2%×7×18/22.4 [I]-转化催化剂还原升温控制表: 温度范围(℃)升温速度 (℃/h) 时间(h) 累计时间 (h) 常温~130 10 10 10 130 恒温10 20 130~220 10-15 8 28 220 恒温10 38 220~350 10 12 50 350 恒温10 60 350~800 30 15 75 [I]-转化催化剂还原升温曲线:

关于脱硝催化剂形式的报告.

关于二期脱硝工程采用催化剂形式的分析报告 公司领导: 经查阅有关资料,目前国际上已投运脱硝系统电厂使用的催化剂有蜂窝式、平板式和波纹式三种,其中大部分燃煤电厂(75%)使用蜂窝式催化剂,约20%燃煤电厂采用平板式催化剂。 脱硝系统普遍使用的为钒钛系列催化剂,以TiO2作为陶瓷载体、V2O5为主要活性成分,通常还加有WO3、MoO3等活性成分,以增加其活性和热稳定性,减少不利的副反应等。 板式催化剂以金属为母体,将催化剂原料以一定的厚度涂于金属表面,然后经过干燥、塑造过程制成。 蜂窝式催化剂由催化剂原材料经混合、挤压、成型、干燥、塑造一系列过程生产而成。 在同样机组、同样脱硝效率时两种催化剂性能比较如下: 1、耐磨性 板式催化剂由于是将催化剂原料以一定的厚度涂于金属表面,催化剂表面遭到灰粉等破坏磨损后,不能维持原有的催化性能,容易失效。蜂窝式催化剂由于本体内外全部由催化剂材料制成,催化剂表面遭到灰粉等破坏磨损后,仍能维持原有的催化性能。因此,蜂窝式催化剂的耐磨性优于板式催化剂,特别是我公司#3、4机组用煤为高灰煤,其优越性更加明显。 2、寿命 板式催化剂常规运行寿命在18000~20000小时,蜂窝式催化剂常

规运行寿命大于24000小时。 3、再生性能 由于催化剂价格昂贵,目前,国际上已使用成熟的催化剂现场再生工艺,通过还原剂清洗,将催化剂表面的硫酸氢氨、砷、钠、钾等引起催化剂失活的元素清除,使催化剂恢复活性。因此,蜂窝式催化剂再生非常有效,而板式催化剂基本为磨损失效,无法再生。 4、初始建设成本 由于板式催化剂比蜂窝式催化剂的比表面积小,因此在同样脱硝效率下,催化剂所占用的空间大,约为蜂窝式催化剂体积的1.3倍左右,重量的1.4倍左右。建设时所需要的钢材量大,建设投资大。选用板式催化剂为选用蜂窝式催化剂投资的1.3倍左右。 5、运行成本 按2台600MW机组、2层催化剂80%脱硝计算,建设初期催化剂成本1亿元。采用板式催化剂可使用3.27年,年催化剂灭失费用为3058万元,采用蜂窝式催化剂第一次可使用4.36年,经再生后可继续使用1年,年催化剂灭失费用为1865万元。 6、运行安全性 板式催化剂在普通高灰情况下设计间距为6mm左右,蜂窝式催化剂孔间距设计为7.1~7.4 mm左右。由于两种催化剂的结构差别很大,蜂窝式催化剂对烟气的阻力大(为平板的1.2倍),特别是在脱硝系统运行时,系统必定要生成少量的硫酸氢氨,硫酸氢氨在锅炉低负荷时粘结性强,容易在催化剂入口部位产生堵塞,影响机组安全运

制氢站使用维护说明书(天津大陆)

制氢站 1 水电解制氢装置用途------------------------------------------------ 2 2 水电解制氢装置工作原理-------------------------------------------- 2 2.1 水电解制氢原理---------------------------------------------- 2 2.2 氢气干燥工作原理-------------------------------------------- 2 3 FDQG10/3.2-IV 型水电解制氢干燥装置系统详述: ----------------------- 2 3.1 氢气制备及干燥系统------------------------------------------ 2 3.2 除盐水冷却系统---------------------------------------------- 3 3.3 气体分配系统------------------------------------------------ 3 3.4 储气系统---------------------------------------------------- 4 3.5 仪表气系统-------------------------------------------------- 4 3.6 制氢干燥部分主要设备的功能简述-------------------------------- 4 4 制氢干燥系统工作流程---------------------------------------------- 5 4.1 制氢干燥设备作业简介---------------------------------------- 5 4.2 制氢干燥设备加水、补碱简介------------------------------------ 6 4.3 配碱:------------------------------------------------------ 6 4.5 碱液从系统回收至碱箱----------------------------------------- 7 4.6 制氢干燥过程------------------------------------------------ 7 4.7 N 2 置换流程------------------------------------------------ 10 5 FDQG10/3.2-IV 型循环水电解制氢及干燥操作规程 --------------------- 10 5.1 工艺部分开车前准备----------------------------------------- 10 5.2 气动部分开车前的准备---------------------------------------- 12 5.3 开车顺序--------------------------------------------------- 12 5.4 正常操作及维护--------------------------------------------- 14 5.5 正常情况下停车--------------------------------------------- 15 5.6 非正常情况下停车------------------------------------------- 15 6 水电解制氢干燥装置常见故障及排除方法------------------------------ 16 6.1 水电解制氢装置常见故障排除方法------------------------------ 16 6.2 氢气干燥装置常见故障排除方法-------------------------------- 19 7 自控仪表的检修--------------------------------------------------- 20 8 水电解制氢装置安全注意事项--------------------------------------- 20附表一------------------------------------------------------------- 22

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