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催化剂Z420工业应用成功

2009-07-06　　关键字：　　来源：中国石油石化工程信息网

[中国石化报2009年7月1日] 6月16日，齐鲁石化研究院新型天然气蒸汽转化催化剂的工业应用试验项目通过院级评审。与会评委一致认为，新研制的催化剂Z420满足传统制氢、制氨转化装置要求，也能够满足低水碳比转化制氢、制氨合成气工艺的要求，整炉工业应用成功，建议进行Z420催化剂的工业推广应用。
制氢原料的气体化要求催化剂性能改进

氢气是现代炼油和石油化工领域中一种重要的基础原料，随着各类油品加工深度的提高，氢气需求量日益增加。由于在制氢的成本构成中，原料费用占总成本的60%~80％，以价格昂贵的轻油为制氢原料已越来越不能适应企业降本增效的要求。目前，为降低生产成本，制氢、制氨、制合成气的原料已经从轻质油转变为天然气、油田伴生气、炼厂气等气态烃类。转化原料气体化成为中国石化系统内降低氢气生产成本的主要手段和必由之路。

由此，以节能降耗为特点的新工艺、新流程逐渐普及。由于新工艺中的一段转化炉通常要在水碳比为2.75～3.20的工艺条件下满负荷长期运行，对天然气蒸汽转化催化剂的抗积炭性能提出了更高要求。国内研发的这类转化催化剂，其抗积炭性能与国外催化剂相比，如英国ICI46-9（以钾碱为气相抗碳助剂），还存有一定差距，主要表现在催化剂对初生碳的“碳气化活性”的欠缺及不足。据此，齐鲁石化研究院承担了新型天然气蒸汽转化催化剂Z420的立项研制任务。

Z420性能优良推广应用前景好

节能降耗，降低生产成本，实现经济效益最大化已成为企业研发的重要方向。对于烃类水蒸气转化制氢（或合成气）而言，能耗最大且最具降耗挖潜的地方当属一段转化炉，其中又以降低转化的水碳比最为关键。

据项目负责人钟道文介绍，该院研发的Z420催化剂由于在载体中引入了“结合态”钾碱，且又经稀土、碱土氧化物改性，使得该催化剂比现有天然气蒸汽转化催化剂有着更为稳定的转化活性和全面抗积炭的功能。

从2002年1月开始至2003年9月底，该院科研人员完成新型天然气蒸汽转化制氢催化剂的小试研究，新研制的Z420催化剂具有全面抗碳性能，可用于各种饱和气态烃蒸汽转化制氢，其还原性能、转化活性及体相结构的热稳定性均达到或优于国外同类催化剂。在小试基础上，科研人员于2003年12月底完成催化剂中试放大制备。中试装管从2004年2月12日开始，采用Z420作为上段催化剂，与下段Z413W催化剂组合方式，装填了两根试验管跟随整炉催化剂在制氨合成气的工艺条件下运行。经过一定时间后，取样进行相关性能研究。到2006年10月止，催化剂累计运行3年时间，顺利完成中试，试验管运行状况良好。 Z420催化剂工业应用试验项目于2005年1月在中国石化股份公司立项。2006年10月至2007年3月，齐鲁石化研究院完成了Z420催化剂载体和催化剂的工业批量试生产。一个月后，他们将Z420、Z413W成品催化剂送达河南某化肥厂，在该化肥厂一段转化炉完成Z420/Z413W催化剂装填。2008年3月15日转化炉开工，18日全系统转入正常生产。截至目前，Z420/Z413W催化剂运行一年多，期间进行了催化剂在低水炭比工艺条件下的应用效果标定，达到预期目标。中试装管和工业应用表明：Z420的机械强度、转化活性好，抗碳性和结构稳定性与国外同类产品相当，具有较宽原料适用范围和较大水碳比操作灵活性，可应用到以天然气、油田伴生气或炼厂气等饱和气态烃为原料的传统型或节能型大中小型制氢装置、制氨合成气及制甲醇合成气装置，具有良好的推广应用前景。

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