冯孝庭 烃类蒸汽转化催化剂
烃类原料蒸汽转化制氢系列催化剂通过鉴定(等13则)
烃类原料蒸汽转化制氢系列催化剂通过鉴定(等13则)烃类原料蒸汽转化制氢系列催化剂通过鉴定日前，中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司研究院承担的烃类原料蒸汽转化制氢系列化催化剂及应用技术项目荣获2006年度国家科学技术进步奖。
中国石化齐鲁分公司研究院在国家有关部委和中石化的支持下，经过30年连续不断地开发研究和推广，开发成功了从以天然气为原料，到以干点210℃的石脑油为原料的系列烃类蒸汽转化催化剂及使用技术，获得了10多项发明专利，系列化催化剂及使用技术达到了国际先进水平。
取代了4家国外知名公司7个牌号催化剂，实现了烃类蒸汽转化催化剂完全国产化，市场占有率95%%以上，取得了显著经济和社会效益。
青岛宏大机床联网项目获好评青岛宏大数控机床联网项目于近日通过验收，各项技术指标均已达到预期效果，参与一期联网的40台数控设备将纳入统一管理。
该项目的成功实施，使青岛宏大的生产效率和信息化水平上了一个新的台阶。
青岛宏大数控机床联网项目是由国家和青岛市科技局立项，由青岛宏大纺织机械有限责任公司承担的重大项目。
项目采用了先进的CIMCO公司的软件，分为程序传输（DNC-MAX）和程序管理（Edit、NC-Base）两大模块。
其中，DNC-MAX具有多重校验机制，可自动产生传输报告以确保程序传输稳定可靠；Edit具有强大的三维刀位轨迹动态模拟和智能文件比较功能，可极大地提高编程效率；NC-Base 可对数控程序及其相关文件进行统一管理，其完善的角色管理和流程签审管理使程序具有可追溯性。
通航安全障措施通过安全鉴定日前，湖北省宜昌市靖江溪港交汇水域通航安全保障措施通过由交通部海事局、长江航务管理局、三峡通航管理局、宜昌市交通局、宜昌市港航局等单位组成的专家评审组的安全验收。
专家组在重点检验了该港的进出港口航道及港区助航标志、船舶进出港口控制信号台、通航安全交通标志及港口调度、应急保障等情况，并在乘“鸿发1号”滚装船进出靖江溪港口检验实际运行情况后，一致认为：靖江溪港交汇水域符合通航安全要求，通过安全评审。
烃类蒸汽转化催化剂讲义
0.55
—
—
轻油转化，管下半部
ICI46-4
φ16×6×6环
φ17×17×7
0.95～1.00
～10
75
13.0
—
0.42
0.2
—
轻油转化，管下半部
ICI46-9
φ17×10×7环
1.00
～14
73
10
＜0.20
美国
（UCI公司）
C11-2S-04
φ16×16×6环
～0.95
～25
46
6
0.20
0.20
4.30
K2O
1.4
1.7
1.67
0.88
Na2O
5.6
9.1
14.50
8.98
ZnO
2.4
0.0
0.0
26.00
P2O5
0.0
0.2
—
—
SO3
0.0
0.6
—
—
总计
102.1
99.5
转化催化剂的高活性是与获得稳定的较小的镍晶粒及较大的镍表面有关。转化催化剂中的镍表面通常约为0.5米2／克Ni左右。显然，用不同方法制备的催化剂上单位镍含量的催化活性是不相同的，其最佳的镍含量也不相同。例如，有些浸渍型催化剂含氧化镍10～14％时已相当于沉淀型催化剂含氧化镍30～35％时的活性[8]。
58
15
0.7
～2
～1.00
≤20公斤/厘米2天然气转化用
Z204
φ16×16×6环
1.10～1.20
≤14.0
～55.0
～10.0
—
＜0.20
＜0.20
烃类蒸汽转化制氢催化剂
∙烃类蒸汽转化制氢催化剂∙*特性∙ Z412W催化剂是以镍为活性组份，高温预烧氧化铝为载体的烃类蒸汽转化催化剂。
适用于以天然气、油田伴生气等烃类为原料制取工业氢气、氨合成气、甲醇合成气、羰基合成气等过程。
装于转化炉管的上半床层，与Z413W催化剂组合使用。
该催化剂各项性能指标达到了国际先进水平，在国内处于技术领先地位。
∙■具有优良活性和活性稳定性；∙■具有很高的机械强度和结构稳定性；∙■采用异型化结构设计，提高催化剂几何表面及表观活性，降低床层阻力；∙■具有优良的还原性能，可用原料气直接在转化炉内进行还原；∙■采用稀土为改性助剂，具有良好的抗积炭性能。
∙*用途及使用条件∙Z412W催化剂适用于以天然气或油田伴生气等烃类为原料，采用蒸汽转化工艺的工业制氢及制合成气装置。
应用于转化炉上半床层。
∙■温度：450～900℃∙■压力：常压～6.0MPa∙■水碳比：2.5～4.0∙■碳空速：600～1800h∙∙*包装及储运∙■用硬质纸板桶内衬塑料袋包装，每桶净重30kg（或根据用户要求包装）。
∙■在运输过程中应注意防潮，避免滚动、摔碰等激烈震荡，应有防雨设施。
∙■应储存在干燥通风的仓库内，严防污染或受潮。
∙*特性∙ Z413W催化剂是以镍为活性组份，高温预烧氧化铝为载体的烃类蒸汽转化催化剂。
适用于以天然气、油田伴生气等烃类为原料制取工业氢气、氨合成气、甲醇合成气、羰基合成气等过程。
装于转化炉管的下半床层，与配套上段催化剂组合使用。
该催化剂性能指标达到了国际先进水平，在国内处于技术领先地位。
∙■具有优良活性和活性稳定性；∙■具有很高的机械强度和结构稳定性；∙■采用异型化结构设计，提高催化剂几何表面及表观活性，降低床层阻力；∙*用途及使用条件∙Z413W催化剂适用于以天然气或油田气等烃类为原料，采用蒸汽转化工艺的工业制氢及制合成气装置。
应用于转化炉下半床层。
∙■温度：650～950℃∙■压力：常压～6.0MPa∙■水碳比：2.5～4.0∙■碳空速：600～1800h∙∙*包装及储运∙■用硬质纸板桶内衬塑料袋包装，每桶净重30kg（或根据用户要求包装）。
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1977 年以来，日本 TEC 公司进一步致力开发重油、原油或渣油蒸汽转 化过程（THR 过程），其中采用铝酸钙为载体的 T-12 和 T-18 催化剂，已经 进行中试规模考察。
转化催化剂的高活性是与获得稳定的较小的镍晶粒及较大的镍表面有 关。转化催化剂中的镍表面通常约为 0.5 米 2／克 Ni 左右。显然，用不同 方 法 制 备 的 催 化 剂 上 单 位 镍 含 量 的 催 化 活 性 是 不 相 同 的 ，其 最 佳 的 镍 含 量 也不相同。例如，有些浸渍型催化剂含氧化镍 10～14％时已相当于沉淀型 催化剂含氧化镍 30～35％时的活性[8]。 1.1.2 助催化剂
本讲义简要介绍转化催化剂及与应用有关的技术，希望能对工厂和科 技人员有所帮助。
烃类蒸汽转化催化剂
一 转化催化剂的组成、结构和特性
烃 类 与 空 气 、氧 气 或 水 蒸 汽 进 行 生 成 含 氢 气 体 的 反 应 须 采 用 适 当 的 催 化剂在 500～1000℃才能够获得满意的反应速度。早在 1913 年 BASF 公司 就提出了第一个关于转化催化剂的专利。后来，ICI、Standard Oil of New Jersey 和 I.G.Farben 公司进行了大量研究工作。
国内各氨厂广泛使用的转化催化剂典型组成列于表 5-1。 1.1 主要化学组成及各组份的作用
1.1.1 转化催化剂的活性组份 元素周期表中第Ⅷ族元素对烃类转化反应均有催化活性。对于甲烷和
１
乙烷蒸汽转化的活性大小它们可以按下列顺序排列： Rh、Ru>Ni>Ir>Pd、Pt>Co、Fe
虽然有的贵金属的单位重量的活性比镍高，但是单位活性的成本太 贵，故至今工业装置使用的催化剂均以镍为活性组份，其它活性组份有时 少 量 与 镍 一 起 配 合 使 用 。唯 一 例 外 的 是 大 型 氨 厂 二 段 转 化 炉 使 用 的 耐 热 催 化剂中有的是以铬为活性组份的，不过其活性很差。
ICI46-4
ICI46-9 C11-2S-04
C11-2S-06
C11-9-02 C11-4-03 C15-1-02 C15-1-04
RG5C
形状及尺寸 外径×内径
毫米
φ19×19×9 环 φ19×19×9
φ16×16×6 环 φ25×17×10 环 φ19×19×9 环 φ16×8×6 环
φ16×16×6 φ16×6×6 环 φ16×16×6 环 φ16×16×6 环 φ16×16×6 环 φ17×17×5 环 φ17×17×7 φ17×10×7 环 φ17×17×7 环 φ17×17×7 环
我国从 1956 年开始研究焦炉气部分氧化催化剂，至今已经研制成功用 天然气、炼厂气直到轻油为原料转化制取氢气、合成气、城市煤气和还原 气 的 各 种 类 型 的 转 化 催 化 剂 ，可 以 满 足 各 种 转 化 方 法 及 各 种 规 模 的 氨 厂 对 催化剂的需要。这批催化剂已在合成氨及石油化工、电子、冶金、机械制 造工业中得到应用。
目前工业转化催化剂中镍含量一般为 2～30％(重量百分数)。部分氧 化和间歇转化过程所用催化剂通常含镍为 2～10％，蒸汽转化剂则为 10～ 25％。在一定范围内，随着镍含量增加催化剂的活性提高、抗毒能力也增 加 。但 是 ，活 性 提 高 的 幅 度 逐 渐 减 小 ，所 以 单 位 镍 含 量 的 活 性 增 加 更 有 限 ， 而催化剂成本却增加较多。当镍含量超过一定限度后其活性会显著下降， 因此，应当从技术经济上综合选用最佳的镍含量。
有许多添加剂对提高转化催化剂的催化活性有明显的效果。例如，
２
国别及公司 名称
型号
中国
英国 （ICI 公司）
美国 （UCI 公司）
法国
Z102
Z204 Z205
Z（T）203
Z107 Z402 Z404 Z405 Z（T）403H
ICI57-1
ICI57-3 ICI54-2 ICI54-4 ICI54-3 ICI46-1 ICI46-2
烃 类 转 化 制 合 成 气 是 制 氨 的 重 要 步 骤 之 一 ，转 化 催 化 剂 则 是 其 中 的 关 键。随着转化工艺过程的进展（例如转化压力不断提高和转化炉生产强度 增 加 ）， 转 化 催 化 剂 从 五 十 年 代 的 硅 酸 钙 载 体 催 化 剂 发 展 成 铝 酸 钙 载 体 催 化剂。六十年代末以来，各国的许多公司均开始研制并生产低表面耐火材 料为载体的催化剂来满足转化工艺发展后对转化催化剂的活性、强度、杂 质及抗结碳等性能提出的新要求。
烃类蒸汽转化催化剂讲义
冯孝庭
西南化工研究设计院 四川天一科技股份有限公司
前言
烃类转化催化剂是用于所有催化反应中反应温度最高的反应体系中， 由此，对转化催化剂的活性要求、使用技术等都提出了很高的要求，也给 研制和生产提出了一系列难点和要求。
西南化工研究院从 1959 年至今一直坚持对这一领域的技术（工艺技术、 催化剂、装备及使用技术）进行攻关。在天然气部分氧化、蒸汽转化、间 歇转化、预转化、换热转化等节能流程及相应转化催化剂的工艺及工业化 中取得了一系列成果并工业化，达到当今世界水平。已可以按照市场所需 提供技术、催化剂及相应技术支撑。至今仍在不断作新的努力。
只含镍和载体的催化剂往往活性易于衰退，抗结碳性能也有待提高。 转化催化剂中添加助催化剂主要是为了抑制熔结过程、防止镍晶粒长大， 从而使它有较高的较稳定的活性，延长使用寿命并增加抗硫或抗结碳能 力。
由 于 转 化 催 化 剂 使 用 温 度 高 ，所 以 通 常 采 用 难 还 原 、难 挥 发 的 金 属 氧 化物作助催化剂，例如 Cr203、Al203、MgO，TiO 等。
φ25×25 柱 φ16×6×6 环 φ16×16×6 环 φ16×6×6 环 φ17×17×7 φ17×10×7 环 φ16×16×6 环 φ16×10×6 环