为应对的措施有:
3.1 确立“满负荷、长寿命”的生产目标。
有的厂往往抢生产,追求超负荷生产而牺牲甲醇催化剂的寿命。需要强调指出,本文所述的长寿命是指甲醇催化剂在生产满负荷而不是低负荷下的长寿命。甲醇市场有时价格高,甲醇塔小而供不应求,为超负荷,抢效益而加速提温生产(缩短甲醇催化剂寿命)也是可以理解的。从长远看,采取大塔生产似比较合理,可适应市场波动,调节负荷,能保证甲醇催化剂在高负荷下的长寿命,不会超负荷生产,氨合成塔由小塔改为大塔生产的历史经验可以印证这一措施的合理性。
3.2 严格控制热点温度的波动幅度与提温幅度及提温时间
众所周知,甲醇催化剂失活的最重要两个原因是硫中毒与热老化,甲醇催化剂的活性是由
高度分散在r-Al2O3表面上的铜微晶产生的,铜微晶越小,金属铜表面积越大,催化剂活性也越高,金属铜表面积大致和催化剂活性成线性关系[6]。甲醇催化剂在220~270℃下操作,使用过程中铜微晶对温度很敏感而逐渐长大,铜表面积逐渐减少,活性下降。为保持生产稳定,提温能提高催化剂活性但同时加速铜微晶的长大,加快活性衰退,操作一段时间又再次提温 , 如此不断循环直到提温至~265℃(联醇为280℃),铜微晶增大至活性丧失而被迫更换催化剂。
单醇生产甲醇催化剂的操作温度为225~265℃,活性温区窄,仅为~35℃。在均温型内件
解决催化剂床层温差问题后,严格控制热点温度的波动幅度与提温幅度及提温时间是进一步解决甲醇催化剂因热老化而早失活的关键。从表5的数据可知,我国目前一些先进厂如鲁南化肥厂10万吨甲醇/年生产中已严格控制热点温度±1℃操作,提温幅度一般为1℃/次,这一塔的甲醇催化剂提温3℃,已运行14个月还在满负荷生产。与此相比,联醇生产的热点温度控制(一般为±5℃)与提温幅度(一般为5℃/次也有为10℃/次)比较粗放。
从表5的对比数据也可得出一推论:联醇生产由于负荷较低等原因,尽管联醇催化剂的热
点温度波动幅度,提温幅度比单醇要粗放得多,已有约20个厂的单塔联醇催化剂寿命达到3~4年(有的还高于单醇生产中甲醇催化剂的寿命),借鉴单醇生产的经验,将联醇催化剂的热点温度控制为±2℃(如平原化肥厂已这样控制),提温幅度为2℃/次,则联醇催化剂的寿命可