th-3脱氢催化剂工业应用总结

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1、TH-3脱氢催化剂工业应用总结严仲彪倪君帅（镇海炼化公司化工部宁波315207）2003年9月TH-3脱氢催化剂工业应用总结严仲彪倪君帅（镇海炼化公司化工部宁波315207）摘要本文总结了国产低温耐硫TH-3脱氢催化剂在CO2汽提法尿素装置上的应用，并作出简要评价。关健词TH-3脱氢催化剂一、前言镇海炼化公司化工部尿素脱氢装置在过去试用湖北化工研究院研制的TH-2型脱氢催化剂的基础上，进一步提出寻求一种新型的低温耐高硫的CO2脱氢催化剂，以降低催化剂入口温度，节约加热中压蒸汽，降低生产成本，提高企业的经济效益，增强竞争力。2001年１0月我们与湖北化学研究院进行技术交流

2、，认为TH-2要具备更多的低温活性，提高抗硫能力是关键，并合作提出开发TH-3型脱氢催化剂产品。2002年3月该院研制出TH-3型脱氢催化剂，该催化剂是在TH-2型基础上，为提高催化剂的抗硫性能，又添加了B助剂，其目的是：B助剂比贵金属更易与硫化物反应，且有意地分布催化剂的表层，适当调整催化剂表面孔径，当气体中的H2S与催化剂接触时，首先生成B助剂的硫化物，并将大分子挡在催化剂外表，从而保护内层的活性组分，强化催化剂的耐硫性能，改善催化剂的低温活性。新催化剂于2002年4月15日投入工业试用，至2003年7月30日结束，共使用10451小时，期间节能效果良好。二、TH-

3、3脱氢催化剂理化指标1、载体：球型γ-Al2O3φ2.0~2.5；2、主要活性组分：铂、钯，并添加Ａ和Ｂ两种助剂；3、催化剂比表面积：180~250m2/g；4、催化剂孔体积：0.30~0.40ml/g；5、平均孔径：80~100A；6、堆比重：0.60g/cm3；7、机械强度（点压压碎强度）：≥30N/粒（φ2.5）；8、工业原料要求：H2/O2（体积百分数）：1.0～1.43；CO：≤0.20%(v/v)；总硫Ts：≤3.0mg/Nm3；9、工业操作条件：反应温度：140~250℃；反应压力：常压~15.0Mpa；空速：5000~35000h-l；尾气残氢：≤500

4、ml/Nm3；10、寿命：1.5~2年(原料气中总硫越低，寿命越长)。三、TH-3脱氢催化剂工业应用1、脱氢流程2、反应器脱氢反应器内径1130mm，高1500mm，内装TH-3催化剂1m3，催化剂床层上下各放约75kg的废脱氢催化剂和一层Al203耐火球，在反应器上部装有100kgZnO脱硫剂作为保护层。3、催化剂活化TH-3型催化剂装填后，脱氢系统于2002年4月15日尿素装置大修后开工投用。按照催化剂使用的要求，将脱氢反应器9101-D进口温度提至200℃，运行10小时，对脱氢催化剂TH-3进行深层高温活化，但因合成甲醇洗装置工况不佳，CO2原料气中总硫含量偏高，

5、大于3.0mg/Nm3，脱氢催化剂在200℃活化10小时后停运。4、分析方法CO2原料气和脱氢后气体中的H2、O2、CO、CH3OH用气相色谱仪分析，硫化物分析采用湖北化学研究院开发的HC-2型微量硫分析仪（最小检测量0.02mg/Nm3）。5、使用情况2002年4月15日，镇海炼化公司化工部尿素脱氢装置开始试用TH-3型脱氢催化剂。先按要求对催化剂进行深层高温活化，脱氢反应器进口温度TIC9102提温至200℃运行10小时，因当时CO2原料气总S含量较高，达到3～4mg/m3，停运脱氢系统。4月23日，CO2原料气总S含量恢复在2mg/m3以下，4月24日脱氢系统开始

6、正常投运，至2003年7月30日更换催化剂，催化剂累计运行时间为10451小时，其中催化剂在脱氢反应器进口TIC9102温度180℃以下运行时间为6926小时（2002年4月24日至2003年2月18日），期间装置停车12次，脱氢装置合计停车589小时。4月24日脱氢系统投运后将TIC9102进口温度控制在153℃操作，一直使用至8月19日，脱氢效果良好。8月20日起因脱氢反应器9101-D后氢含量上升，反应温差略有下降，逐渐提高TIC9102温度，随着运行时间的延长，其反应活性温度也逐步上升，至12月15日，TIC9102温度提至168℃运行。2002年12月16日尿

7、素装置停工检修4天后于2002年12月20日13：25开工，开工后催化剂运行前五天时间内，发现其反应活性明显下降，TIC9102温度跃升8℃，才能保证脱氢指标。至2003年2月18日，TIC9102均在180℃以下操作，至2003年3月5日，TIC9102温度缓慢上升至182℃。2003年3月5日因合成装置故障尿素装置停工7天，3月13日6：10恢复运行，脱氢催化剂升温后，与12月16日装置停工一样，催化剂反应活性明显下降，TIC9102温度跃升10℃以上，TIC9102温度190℃都难以保证脱氢指标，在短短的七天时间内，脱氢催化剂进口温