EB系列高壓耐硫變換催化劑的特征及其工業應用

王莉（東華工程科技股份有限公司，安徽，合肥 230000）

EB系列高壓耐硫變換催化劑的特征及其工業應用

王莉（東華工程科技股份有限公司，安徽，合肥 230000）

該文章以EB系列耐硫變換催化劑為基礎進行分析，首先進行催化劑原理介紹，并統計不同化工廠在實際使用中的工藝流程和問題發生情況，再進行工業總結。EB系列高壓耐硫變換催化劑所具有的起活溫度低、耐毒性強、使用年限長等特點對工業應用有十分重要的現實意義。

EB系列高壓耐硫變換；催化劑；工業應用

隨著EB系列脫硫催化劑的應用發展，使用高壓耐硫變換催化劑的變換工藝（工藝）越來越多，且以高水氣比的工藝流程為主。隨著EB系列耐硫催化劑應用技術的發展，3.5MPa的壓力變換工藝不斷增多。通過簡述EB系列耐硫變換催化劑的工藝特點，對EB系列耐硫變換催化劑的工業應用進行介紹。

1 新型EB系列催化劑的適用特點

EB系列耐硫變換催化劑是化工部和湖北省最重要的攻克項目，同時也是國家“七·五”重點攻克項目且于1992年11月被化工部鑒定，并于1995年通過國家教科委員會統一組織的驗收。EB系列催化劑的原料是Al2O3，催化劑載體是MgO并以氧化鉬和氧化鈷為有效成分。在催化劑使用中，尤以催化劑的高溫變換特點為最，能夠提升反應速率。堿土金屬的一大特征就是增強催化劑的高溫變換活性，還能抵制甲烷化、乙烯化等副反應。作為催化劑載體的MgO具有的弱堿性和吸水性，對煤氣變換反應起促進作用。所以，EB系列催化劑對于脫硫變換，對整個化工企業都有研究價值。EB催化劑所具有的微粒直徑小、分布均勻等特點使其被廣泛使用和接納。

2 工業應用具體分析

2.1 整體工藝

化工部的交換流程特點就在于能夠利用合成變換熱網流程，以此提升飽和塔的內部熱水溫度，以達到標準要求的“調零耗值”。飽和塔出口的水煤氣經過主熱爐加溫和第一次調溫變換后將溫度控制在300°C左右再進行第二次爐溫變換反應，控制出口水煤氣融合主爐溫度后將溫度調節至470°C，再經過第二次的調溫變換將溫度調節降至190°C進行第一次低溫變換，經過第一次低溫變換由出口排除，通過第二階段的的溫度控制調節裝置將爐溫調節至260°C，再經過降溫處理，完成第二次低溫變換，再次使溫度降到190°C，當溫度控制在190°C到220°C之間時，可通過熱水接收塔添加水，經過熱水塔循環吸收熱量。熱水塔中的熱水在通過出口之前要經過熱水泵加壓，再分成兩條路徑，一條路徑通過第一加熱水器裝置，第二調控溫度裝置和第一溫度融合塔進行水的循環加熱;另一條路徑則是直接通過循環實現水溫控制，在循環的同時控制溫度，難度較前者大很多。熱水在經過循環系統后，回收的熱能可直接與飽和塔內部的主熱爐和水煤氣混合實現蒸汽循環。

2.2 固定床造氣工藝

一些化工企業對于蒸汽需求的來源主要靠固定床造氣工藝實現，這其中最為重要的幾個組成部分為壓縮冷卻器，該裝置主要進行半水煤氣的冷卻處理工作；絲網除油器，重點是保證蒸汽成分，排除油氣污染；對于主熱交替換熱器而言，在溫度達200°C左右時可通過升溫調控將溫度控制在390°C，通過噴水增濕的方式加強蒸汽作用。固定床造氣工藝的使用，重點是把高壓蒸汽變換為全低蒸汽進行蒸汽增設，這在我國是第一套理論轉換為實踐的體現。

3 工藝發展所面臨的問題

3.1 設備腐蝕嚴重

化工企業多采用飽和熱水回收熱量的方式進行工業應用，但飽和熱水塔的回收能量使蒸汽消耗過低的同時也帶來了設備腐蝕問題。究其原因主要是煤氣中所含CO2和硫化物過多，產生腐蝕性氣體，導致在進行蒸汽化時氣體腐蝕現象嚴重。且隨著壓力變化，腐蝕性氣體壓強增大，更使得腐蝕問題嚴重化。一些采用全低變換步驟的企業，則不必擔心腐蝕問題，只需在蒸汽值相對過高的時候控制CO排放量，再加大醇氨比值，降低蒸汽消耗值，在工藝流程上，仍可以繼續降低蒸汽消耗值。

3.2 費-托反應

EB系列高壓耐硫變換催化劑在水氣含量較低時會發生四氧化三鐵的過度還原現象，進而引起催化劑活性降低、強度下降問題，更嚴重則可能會出現費-托反應。針對這一現象，化工企業有著各自不同的看法，業內人士相對贊同的說法是非全低變換流程致使醇還原速率下降，催化劑活性降低，蒸汽粉化突出。此外CO排放量過大，致使反應阻力增強，對粉化作用阻礙無效果。但現階段化工企業仍有不少還在繼續使用非全低交換流程。這仍需要業內人士的共同努力，降低費-托反應的發生。

4 結語

EB系列耐硫變換催化劑在工業上的應用較為廣泛，主要以整體工藝和固定床造氣工藝為主，其特點主要體現在，第一EB系列催化劑自身所具備的起活溫度低、使用年限長、耐高溫高壓處理特性，第二是指在催化劑制作方面，其技術可謂科學獨特，在進行工業應用時其所具備的阻力小、變換率高為工業發展提供了不少方便，第三，EB系列的廣泛適用性，在各造氣工藝高壓變換中都能發揮作用。

[1]張雄斌,魯煜坤,李小兵,章小林,李新懷,李小定.EB-6系列耐硫變換催化劑在“60·80”裝置的工業應用[J].小氮肥,2015, (10):2-4.

[2]曾金龍,鄭榮輝,陳祖炳,葉蘇榕,陳慧玲,鄭宗敏.EB對負載型Ti-Mg系丙烯聚合催化劑特性的影響[J].廈門大學學報(自然科學版),1989,(05):509-513.

[3]王一歷.“EB-1型耐硫低變催化劑”的應用[J].小氮肥設計技術,1988,(01):53-56+26.