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合成氨催化劑的研究發(fā)展
合成氨催化劑的研究發(fā)展【1】
【摘要】合成氨是重要的化工原料，合成氨工業(yè)是化學(xué)工業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)。
合成氨工藝主要是對(duì)催化劑的研究，文章對(duì)合成氨催化劑作研究進(jìn)展概述，提出了對(duì)合成氨催化劑發(fā)展的建議。
【關(guān)鍵詞】合成氨?催化劑?發(fā)展
合成氨指由氮和氫在高溫高壓和催化劑存在下直接合成的氨。
至今仍沒有開發(fā)出與其低壓高活性相匹配的低壓合成工藝，因此，以催化劑為核心技術(shù)，通過對(duì)催化劑的深入研究，以提高合成氨工業(yè)的綜合效益。
1 催化劑合成氨的反應(yīng)機(jī)理
熱力學(xué)計(jì)算表明，低溫、高壓對(duì)合成氨反應(yīng)是有利的，但無催化劑時(shí)，反應(yīng)的活化能很高，反應(yīng)幾乎不發(fā)生。
當(dāng)采用鐵催化劑時(shí)，由于改變了反應(yīng)歷程，降低了反應(yīng)的活化能，使反應(yīng)以顯著的速率進(jìn)行。
目前認(rèn)為，合成氨反應(yīng)的一種可能機(jī)理，首先是氮分子在鐵催化劑表面上進(jìn)行化學(xué)吸附，使氮原子間的化學(xué)鍵減弱。
接著是化學(xué)吸附的氫原子不斷地跟表面上的氮分子作用，在催化劑表面上逐步生成―NH、―NH2和NH3，最后氨分子在表面上脫吸而生成氣態(tài)的氨。
在無催化劑時(shí)，氨的合成反應(yīng)的活化能很高，大約335kJ/mol。
加入鐵催化劑后，反應(yīng)以生成氮化物和氮?dú)浠飪蓚�(gè)階段進(jìn)行。
第一階段的反應(yīng)活化能為126kJ/mol～167kJ/ mol，第二階段的反應(yīng)活化能為13kJ/mol。
由于反應(yīng)途徑的改變(生成不穩(wěn)定的中間化合物)，降低了反應(yīng)的活化能，因而反應(yīng)速率加快了。
2 鐵基催化劑的研究
2.1 傳統(tǒng)熔鐵型催化劑
傳統(tǒng)熔鐵型催化劑主要由磁鐵礦組成，加入不同的助劑(如A12O3、K2O、CaO、MgO、 BaO等)構(gòu)成了一系列不同型號(hào)的催化劑。
陳林深等人以Fe3+(Cr3+)? Fe2+混合離子和氨水為原料，用共沉淀方法制備C-Fe2O3(Fe3O4)晶型的鐵鉻中變催化劑，在325℃、500h- 1、汽氣比2∶1 條件下，CO轉(zhuǎn)化率高達(dá)97%。
該法除工藝簡單，可利用廢催化劑Fe3+資源外，還可以在中和沉淀階段，把Mn2+，Zn2+，Co2+，Pb2+等金屬離子摻入尖晶石結(jié)構(gòu)中，形成亞穩(wěn)態(tài)的類C- Fe2O3結(jié)構(gòu)，為改進(jìn)催化劑性能提供了較好的途徑。
根據(jù)Almquist等人所確定的純鐵催化劑的活性與還原前氧化度之間的關(guān)系，人們通過大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了經(jīng)典的火山形活性曲線，沿襲這一結(jié)論，得出了鐵比值與熔鐵基合成氨催化劑的性能有著密切的關(guān)系。
通常認(rèn)為以Fe3O4為母體的催化劑具有的活性最高，并且到目前為止，世界上所有工業(yè)氨合成鐵催化劑，無一例外，其主要化學(xué)組成都是Fe3O4。
2.2 鐵- 鈷型催化劑
王文祥等人以Fe3(Co)12為母體，以活性氧化鋁或活性炭為載體制備了負(fù)載型氨合成催化劑。
在15M Pa、 400℃以上表現(xiàn)出很高活性，但低溫、 常壓下幾乎無活性。
與以Ru3(Co)12和RuCI3・xH2O為母體的負(fù)載催化劑相比，負(fù)載釕催化劑在低溫常壓下即顯活性，且以RuCI3・xH2O為母體比以Ru3(Co)12為母體的負(fù)載釕催化劑活性高。
A201型催化劑是一種低溫活性合成氨催化劑其主要活性組分是金屬鐵，催化劑中鐵含量為 67% 70%，F(xiàn)e2+/Fe3+摩爾比為 0.45 0.6催化劑中含1.0% 1.2%的CoO助劑，也含有Al2O3 K2O CaO等 這種催化劑易還原，良好的耐熱性抗毒性，機(jī)械強(qiáng)度高，低溫活性較好。
這種催化劑以獨(dú)特的配方及先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，熔融技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，優(yōu)質(zhì)品率在100%在相同生產(chǎn)條件下，使用A201型催化劑的氨合成系統(tǒng)生產(chǎn)能力可比A110系列熔鐵型催化劑提高5%10%，是合成氨廠節(jié)能降耗，增產(chǎn)節(jié)支的有效措施之一。
2.3 亞鐵型催化劑
鐵氧化物及其混合物與催化活性的關(guān)系，獲得駝峰形活性曲線.在R<1范圍內(nèi)，，催化活性與R的變化是與經(jīng)典火山形活性曲線相一致的。
當(dāng)R達(dá)到5以后，催化劑母體形成了完全維氏體FeO結(jié)構(gòu)，熔鐵催化劑活性達(dá)到了最高值。
這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果突破了沿襲了80多年的熔鐵催化劑“組成接近磁鐵礦時(shí)具有最高活性”的經(jīng)典結(jié)論，找到了提高熔鐵催化劑性能的新催化體系―――維氏體FeO體系。
研究發(fā)現(xiàn)具有維氏體 (WUstite，F(xiàn)e1-XO ，0.04≤x≤0.10)相結(jié)構(gòu)的氧化亞鐵基氨合成催化劑具有最高活性。
通過對(duì)合成氨催化劑活性與其母體相組成進(jìn)行系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)了催化劑的活性隨母體相呈雙峰形曲線變化，并且當(dāng)母體相為維氏體Fe1- XO時(shí)具有最高的活性和極易還原的性能。
這一結(jié)果發(fā)現(xiàn)打破了傳統(tǒng)的火山形分布理論，在合成氨催化劑的研究和發(fā)展過程中具有里程碑的意義，同時(shí)對(duì)新型合成氨催化劑A301和ZA-5的開發(fā)提供了重要的指導(dǎo)意義。
3 合成氨催化劑的發(fā)展建議
工藝技術(shù)和條件是依催化劑的性能來決定的，而催化劑的性能又要有合適的、先進(jìn)的工藝相配套。
氨合成催化劑是工藝技術(shù)進(jìn)步和節(jié)能減排的核心和關(guān)鍵。
第二代合成氨釕基催化劑 ，該催化劑具有反應(yīng)條件溫和、能耗低、壽命長和活性高的特點(diǎn) ，制備工藝簡單 ，性價(jià)比高。
由于這種催化劑含有新型促進(jìn)劑和納米材料的特點(diǎn) ，同時(shí)在制備工藝上保證了催化劑具有較強(qiáng)的耐壓耐磨性和較高的有效活性表面積，因而提高了催化劑的活性和使用性能。
第二代釕基合成氨催化劑與第一代鐵基催化劑比較有如下優(yōu)點(diǎn)：常壓下 ，催化劑活性高10～20 倍 ，使用壽命長，耐毒性強(qiáng)、不易失活，對(duì)原料氣要求不高。
為適應(yīng)低能耗工藝流程的需要 ，目前國內(nèi)氨合成壓力一般采用5～8MPa的中壓操作 ，而二代釕基催化劑在壓力 5～8MPa和溫度350～450℃下 ，轉(zhuǎn)化率達(dá)到20%～22% ，產(chǎn)能可提高20 %～40 %。
釕基合成氨催化劑的價(jià)格昂貴，又不容易普及。
4 合成氨催化劑的發(fā)展展望
到目前為止，合成氨這種高能耗產(chǎn)業(yè)的節(jié)能降耗還很漫長。
但是隨著新技術(shù)的不斷地發(fā)展，新材料的不斷涌現(xiàn)，生物質(zhì)技術(shù)的研發(fā)，高性能的合成氨催化劑必將制備出來。
經(jīng)歷了近―個(gè)世紀(jì)的研究，合成氨催化劑技術(shù)可以說已相當(dāng)成熟，但是傳統(tǒng)的熔鐵催化劑不符合低能耗的發(fā)展趨勢，作為世界人口最多的農(nóng)業(yè)大國和世界上最大產(chǎn)氨國，合成氨工業(yè)對(duì)于我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略和現(xiàn)實(shí)意義，為適應(yīng)合成氨低溫低壓節(jié)能降耗工藝，環(huán)保和環(huán)境友好要求，氨合成催化劑的研究從未間斷，不僅要跟蹤新型催化劑的研制、開發(fā)，更要將已生產(chǎn)定型的性能良好、附加值高的產(chǎn)品大力推向市場。
參考文獻(xiàn)
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合成氨催化劑研究進(jìn)展【2】
摘 要：合成氨是重要的化工原料，合成氨工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，因此合成氨工藝和催化劑的改進(jìn)，對(duì)降低能耗、提高經(jīng)濟(jì)效益有巨大影響。
相對(duì)來說，合成氨催化劑的研究速度比較快，尤其在進(jìn)入21世紀(jì)后，各項(xiàng)技術(shù)、設(shè)備的飛速發(fā)展，為合成氨催化劑的研究提供了較大的動(dòng)力。
到目前為止，合成氨催化劑所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)新的高度，其創(chuàng)造的社會(huì)效益也超過了預(yù)期想象，在今后需深入研究，進(jìn)一步促進(jìn)國家和社會(huì)各類行業(yè)的發(fā)展。
關(guān)鍵詞：合成氨 催化劑 進(jìn)展
合成氨作為一種化工原料，主要是生產(chǎn)化肥、硝酸、銨鹽等物質(zhì)。
從目前的工作來看，開發(fā)低溫高活性的新型催化劑，將會(huì)充分降低反應(yīng)溫度，提高氨的平衡轉(zhuǎn)化率和單程轉(zhuǎn)化率，甚至有可能實(shí)現(xiàn)低壓合成氨，這些都是當(dāng)下工作的目標(biāo)。
本文主要對(duì)合成氨催化劑的研究進(jìn)行討論。
一、國外合成氨催化劑研究
(一)鐵基合成氨催化劑
合成氨催化劑的研究，經(jīng)歷了多個(gè)階段，才擁有目前的成就。
本文首先對(duì)國外合成氨催化劑的研究進(jìn)展討論，之后對(duì)我國合成氨催化劑研究展開分析，便于對(duì)比。
鐵基合成氨催化劑作為傳統(tǒng)的合成氨催化劑，曾經(jīng)一度獲得了社會(huì)及科研界的認(rèn)可。
這種合成氨催化劑的應(yīng)用，開創(chuàng)了化學(xué)領(lǐng)域的新進(jìn)步。
從時(shí)間上來分析，20 世紀(jì)初，Harber 和 Mittasch 等開發(fā)成功了鐵基合成氨催化劑之后，人們始終沒有停止過對(duì)合成氨催化劑的研究與開發(fā)，直到今天這種研究還在不斷繼續(xù)。
對(duì)于化工行業(yè)來說，任何一種物質(zhì)都具有特殊的作用，鐵基合成氨催化劑的主要作用在于，完成一些基礎(chǔ)性的反應(yīng)，降低經(jīng)濟(jì)成本的過程中，不會(huì)影響生產(chǎn)效益和生產(chǎn)的質(zhì)量。
因此，當(dāng)下的很多化工廠，仍然在應(yīng)用鐵基合成氨。
(二)釕的合成氨催化劑
合成氨催化劑在經(jīng)歷了鐵基合成氨催化劑后，進(jìn)入到了釕的合成氨催化劑時(shí)代。
在盛行鐵基合成氨催化劑的時(shí)代，釕的合成催化劑的各項(xiàng)技術(shù)和設(shè)備并不成熟，但是，在1972年的時(shí)候，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了釕的新特性，為合成氨催化劑的發(fā)展，提供了更大的平臺(tái)。
例如，以釕為活性組分、以金屬鉀為促進(jìn)劑、以活性炭為載體的催化劑，對(duì)合成氨具有很高的活性，這就意味著在今后的化工生產(chǎn)和研究當(dāng)中，部分特殊產(chǎn)品會(huì)在生產(chǎn)過程中變的更加便捷，并且減少了不必要的步驟。
釕的合成氨催化劑為該領(lǐng)域做出了很多的貢獻(xiàn)：首先，釕的活性更高，在研究新產(chǎn)品的時(shí)候，可以通過較低的成本，獲得性價(jià)比更高的產(chǎn)物;其次，通過運(yùn)用釕的合成催化劑，能夠在實(shí)際工作中，創(chuàng)造更大的社會(huì)效益，例如降低污染、提高化工效益等等
二、國內(nèi)合成催化劑研究
(一)稀土型合成氨催化劑
我國在化工行業(yè)的發(fā)展中，有相當(dāng)長的一段時(shí)間，是在國外的科研基礎(chǔ)上進(jìn)行的，這其中有大環(huán)境的原因，也有國家內(nèi)部發(fā)展原因。
但是，為了避免我國的化工技術(shù)長期受到國外的制約，在20世紀(jì)80年代初的時(shí)候，科研人員開始研究稀土型合成氨催化劑。
經(jīng)過長期的不懈努力，我國終于在20世紀(jì)90年代，成功研究出了氧化鋁型的催化劑。
該催化劑的優(yōu)勢在于：首先，其生產(chǎn)成本比較廉價(jià)。
對(duì)于我國當(dāng)時(shí)的情況而言，廉價(jià)的合成氨催化劑并不多，氧化鋁的催化劑是當(dāng)時(shí)比較重要的一種，并且對(duì)化工行業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)生了很大的積極意義。
其次，該氧化劑的性能非常好，不僅吸取了之前的鐵基合成氨催化劑等優(yōu)勢，還融入了我國自主研究的一些成果，更加符合我國化工工作，并且生產(chǎn)出來的化工產(chǎn)品，能夠，滿足我國社會(huì)的需求。
值得注意的是，科研人員還研究了Fe2Ce 金屬間化合物對(duì)合成氨反應(yīng)的催化活性的影響。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng) 600℃空氣中焙燒 4h氧化處理后，F(xiàn)e2Ce 催化劑在 450℃以上仍然具有很好的合成氨活性
(二)合成氨催化劑的平緩進(jìn)步階段
我國是一個(gè)人口大國，同時(shí)也是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，對(duì)化肥的需求一直都是不斷上升的。
合成氨催化劑作為化工行業(yè)的重要原料，是生產(chǎn)花費(fèi)不可缺少的物質(zhì)。
在進(jìn)入21世紀(jì)后，我國在合成氨催化劑領(lǐng)域的研究更加深入，但呈現(xiàn)出的是一個(gè)平緩進(jìn)步的階段，因?yàn)橹暗难芯恳呀?jīng)投入使用，當(dāng)時(shí)的研究還處于試驗(yàn)階段，只能將部分已經(jīng)確定的試驗(yàn)成果投入使用。
但是，平緩進(jìn)步并不意味著毫無成果。
20世紀(jì)80年代中期，劉化章等在促進(jìn)劑為Al2O3―K2O―CaO，反應(yīng)壓力1.51MPa，反應(yīng)溫度425℃，空速30000h- 1的條件下，系統(tǒng)研究了合成氨鐵基催化劑活性與其母體相組成的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)催化劑的活性隨母體相呈雙峰形曲線變化。
由此可見，當(dāng)時(shí)的合成氨催化劑研究，偏向于技術(shù)性，主要是從一個(gè)中心點(diǎn)出發(fā)，在研究成功后，會(huì)衍生出更多的產(chǎn)品，為合成氨催化劑的應(yīng)用，提供更多的保障和動(dòng)力。
(三)第二代合成氨催化劑
經(jīng)過了上世紀(jì)的不斷努力，我國在現(xiàn)階段的研究當(dāng)中，主要是研究第二代合成氨催化劑的方向進(jìn)行研究。
第二代合成氨催化劑，主要指的就是釕基合成氨催化劑，該催化劑的優(yōu)點(diǎn)較多，例如節(jié)約能源、單程產(chǎn)率高等等，這些正是我國當(dāng)下研究當(dāng)中最需要的。
我國在研究第二代合成氨催化劑的時(shí)候，其目標(biāo)主要是為了迎合市場上的需求，并且打破國外的技術(shù)壁壘，為我國的自主技術(shù)提供更加廣闊的研究平臺(tái)。
經(jīng)過長時(shí)間的試驗(yàn)和研究，在釕基催化劑的研究當(dāng)中，已經(jīng)取得了一定的成就。
綜上所述，合成氨催化劑的研究正在深入，部分研究成果已經(jīng)投入使用，為我國的化工行業(yè)發(fā)展和化工產(chǎn)品生產(chǎn)、研發(fā)做出了較大的貢獻(xiàn)
總結(jié)
本文對(duì)合成氨催化劑的研究展開了分析和討論，并且對(duì)合成氨催化劑的研究進(jìn)展進(jìn)行了闡述。
綜合多方面的信息來看，我國化工行業(yè)對(duì)合成氨催化劑的需求仍然很大，日后要想在化工行業(yè)中取得更大的進(jìn)步，需要對(duì)合成氨催化劑的研究，再深一步。
另外，由于合成氨催化劑的地位比較重要，很多機(jī)構(gòu)都在研究，在國家的相應(yīng)干預(yù)下，可以嘗試兩個(gè)機(jī)構(gòu)或者兩個(gè)以上機(jī)構(gòu)共同研究，將成果共享，提高研究速度，促進(jìn)化工行業(yè)的穩(wěn)步前進(jìn)
參考文獻(xiàn)
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[3]王奕森，張永強(qiáng).氨合成催化劑的研究進(jìn)展[J].內(nèi)蒙古石油化工，2010(04)
合成催化劑的使用【3】
摘 要：在焦?fàn)t煤氣制甲醇工藝中，合成催化劑采用的是銅基催化劑，其主要成分是：ZnO，CuO，Al2O3以及少量的石墨和水，其中的主要成分是CuO。
本文將就如何延長催化劑的壽命和催化劑的使用談?wù)劰P者的一些看法。
關(guān)鍵詞：合成催化劑 使用壽命 中毒 轉(zhuǎn)化率
現(xiàn)在焦?fàn)t煤氣制甲醇行業(yè)正在蓬勃的發(fā)展，越來越多的企業(yè)，特別是焦化行業(yè)，看到了焦?fàn)t氣制甲醇的環(huán)保和經(jīng)效益，一套又一套的裝置或已經(jīng)建成投產(chǎn)或正在興建之中，我們能夠看到焦?fàn)t氣制甲醇的前途是光明的。
合成作為出產(chǎn)品的一個(gè)環(huán)節(jié)，是焦?fàn)t氣制甲醇工藝中重要的一環(huán)，其在整套工藝中的地位舉足輕重。
現(xiàn)工藝主要使用的是魯奇塔，采用中低壓合成甲醇的方法，合成塔使用的是銅基催化劑，其主要成分是：ZnO，CuO，Al2O3以及少量的石墨和水，其中的主要成分是CuO。
現(xiàn)在國內(nèi)生產(chǎn)銅基催化劑的主要有三大廠家，一個(gè)是南化院生產(chǎn)的C306和C307，一個(gè)是四川天一生產(chǎn)的XNC-98，還有就是大連瑞克生產(chǎn)的RK-05。
它們的區(qū)別在于ZnO，CuO，Al2O3含量以及架構(gòu)上有一些不同，其特點(diǎn)是：①活性好，單程轉(zhuǎn)化率高;②選擇性高，大于99%，其雜質(zhì)只有微量的甲烷、二甲醚、甲酸甲酯，易得到高純度的精甲醇;③耐高溫性差，對(duì)硫敏感。
我廠采用的是XNC-98型合成催化劑。
影響合成催化劑壽命的主要因素有：催化劑的自身強(qiáng)度、熱老化、中毒、開停車頻繁、工藝指標(biāo)控制不嚴(yán)。
為了延長繪畫及的使用壽命，在操作中，我們要做到以下幾點(diǎn)：
1.能使催化劑中毒的物質(zhì)有：硫、氯、鐵、胺及油類引起結(jié)碳，堵塞活性表面。
為了防止中毒，我們?cè)诓僮髦幸刂坪眯迈r氣中的總硫含量小于0.1ppm。
因?yàn)榱蚴浅Ｒ姷亩疚镆彩且鸫呋瘎┗钚运ネ说闹饕颉?/p>
原料氣中的硫一般以H2S和COS的形式存在，H2S+Cu=CuS+H2，在合成的反應(yīng)條件下，COS分解為：COS+ H2= H2S+CO，生成的硫化氫再與活性銅反應(yīng)生成無活性的硫化銅。
因此要嚴(yán)格控制凈化脫硫工序的工藝指標(biāo);鐵會(huì)和合成氣中的一氧化碳反應(yīng)生成五羰基鐵，造成高基烴的含量上升。
2.催化劑裝填時(shí)，嚴(yán)格按方案進(jìn)行，嚴(yán)防架橋現(xiàn)象的發(fā)生。
在升溫還原過程中，首先保證還原氣中的硫小于0.1ppm，其次，嚴(yán)格按照升溫還原方案進(jìn)行，做到“三低”即：低溫出水、低氫還原、還原后有一個(gè)低負(fù)荷生產(chǎn)期;“三穩(wěn)”即：提溫穩(wěn)、補(bǔ)氫穩(wěn)、出水穩(wěn);“三不準(zhǔn)”即：不準(zhǔn)提溫提氫同時(shí)進(jìn)行，不準(zhǔn)水分帶入塔內(nèi)，不準(zhǔn)長時(shí)間高溫出水;“三控制”即：控制補(bǔ)氫速度，控制二氧化碳濃度，控制好小時(shí)出水量。
要做到徹底還原，使其充分發(fā)揮作用。
3.由于在催化劑使用初期活性較高，隨著時(shí)間的增加，活性逐漸下降，因此，催化劑操作溫度隨時(shí)間不同而由低到高。
4.操作過程中，要嚴(yán)格控制好各項(xiàng)工藝指標(biāo)，避免溫度急劇上升或下降，嚴(yán)禁超溫。
5.操作人員要精心操作，提高責(zé)任心和業(yè)務(wù)水平，獨(dú)具認(rèn)為造成的停車事故。
合成的主要反應(yīng)方程是：
CO+2H2――CH3OH(g)+100.4KJ/mol;
CO2+3H2――CH3OH (g)+H2O+58.6KJ/mol
影響合成反應(yīng)好壞的主要因素是：操作溫度，操作壓力，催化劑的性能，空速和原料氣的氫碳比。
在日常操作中，為了更好的發(fā)揮催化劑的作用，我們用做到以下幾點(diǎn)：
1.從反應(yīng)方程中我們不難看出，甲醇反應(yīng)是分子數(shù)減少的反應(yīng)，增加壓力對(duì)平衡有利。
如果壓力高，組分的分壓提高，因此，催化劑的生產(chǎn)強(qiáng)度也會(huì)隨之提高，對(duì)于合成塔的操作，壓力的控制是根據(jù)催化劑的不同時(shí)期，不同催化劑活性做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
當(dāng)催化劑使用初期，活性好，操作壓力可較低，催化劑使用后期，活性較低，往往采用較高的操作壓力，以保持一定的生產(chǎn)強(qiáng)度。
總之，操作壓力的選用需視催化劑活性，氣體組成，反應(yīng)器熱平衡，系統(tǒng)能量能耗等方面的具體情況而定
2.用來調(diào)節(jié)甲醇反應(yīng)過程的工藝參數(shù)中，溫度對(duì)反應(yīng)混合物的平衡和速度都有很大的影響。
從合成的主反應(yīng)方程可以看出，兩個(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，對(duì)于可逆的放熱反應(yīng)，溫度升高，固然使反應(yīng)速率常數(shù)增大，但平衡常數(shù)的熟知降低。
當(dāng)反應(yīng)混合物的組成一定而溫度改變時(shí)，反應(yīng)速率受著這兩種相互毛肚的因素影響。
因此這就需要一個(gè)最佳的操作溫度――最佳適宜溫度，所謂最佳適宜溫度：對(duì)于一定的反應(yīng)混合物組成，具有最大反應(yīng)速率時(shí)的溫度。
研究表明：最佳適宜溫度與組成有關(guān)，在同一初始組成的情況下，則與反應(yīng)速率有關(guān)，但甲醇含量較低時(shí)，由于甲醇的影響相對(duì)很小，最佳溫度就高。
隨著反應(yīng)的進(jìn)行，甲醇含量升高，平衡含量升高，平衡影響增大，最佳溫度就低，即先高后低。
在催化劑使用初期，活性好，溫度會(huì)低一些，后期溫度會(huì)逐漸升高。
3.空速的大小與催化劑的活性有關(guān)，與反應(yīng)的溫度也又關(guān)，它直接影響產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量。
控訴低則易生成高級(jí)醇和其它雜質(zhì)。
空速高則可提高生產(chǎn)能力，但單程轉(zhuǎn)化率下降，動(dòng)力消耗增大，甲醇分離困難。
同時(shí)使壓縮機(jī)壓差增大。
故空速應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷、合成塔的溫度、合成塔的壓差合理的調(diào)整。
正常情況下，10萬噸裝置，空速應(yīng)維持在8000～10000h-1左右。
4.新鮮氣的氫碳比代表著一氧化碳、二氧化碳、氫氣等有效成分含量的比值(H2-CO2)/(CO+CO2) 一般控制在2.05～2.15，氫碳比控制的的太高，入塔氣的氫碳比偏高，則造成氫氣積累，惰性氣體的含量增加，使馳放氣量增加，影響產(chǎn)量并引起能耗等消耗定額的增加;控制的太低，容易使副反應(yīng)增加，催化劑的活性會(huì)衰退加快，還會(huì)引起催化劑的積炭反應(yīng)。
氫碳比可以通過補(bǔ)碳來調(diào)節(jié)。
作為化工生產(chǎn)的操作人員，我們要嚴(yán)格控制好各項(xiàng)工藝指標(biāo)，精心操作，既要保護(hù)好催化劑又要保證產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，真正做到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。
參考文獻(xiàn)：
[1]《甲醇生產(chǎn)工藝》 趙建軍 化學(xué)工業(yè)出版社.
[2]《焦?fàn)t煤氣制甲醇技術(shù)》 李建鎖、王憲貴、王曉琴 化學(xué)工業(yè)出版社.
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