合成氨肥料和氨合成催化剂汇报材料.docx

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1、汇报内容1. 合成氨肥料和氨合成催化剂的历史2. 国内外主要合成氨工艺及其特点3. 国外主要氨合成催化剂4. 国内氨合成催化剂5. 氨合成催化剂的主要特点及比较6. 氨合成催化剂使用中的一些问题国内外主要氨合成工艺传统的Kellogg工艺卜-Topse ZtZ-一I大型装置|一一|布朗流程1-IlCIAMVX-KIKelIogg低能耗工艺卜-ILCA X-I中小型装置卜一|中串低工艺，-1双甲流程卜国外主要氨合成催化剂主要分为两在类：Topse公司英国ICl公司美国UCl公司德国BASF公司俄罗斯Kyn B hwelxkn0公司英国ICl公司美国UCl公司德国Uhde公司美国Engelhard

2、公司表1国外铁系氨合成催化剂的主要性能型号C73-1C73-335-435-874-1KMlKMIIS6-10C16o 3o 5CA-IB CA-2BCoO%55. 20.52.5(CeV2O5O2)外形尺寸1-35111.51.5-2.1.51.5-231.51.5-2巾 1.5-33-10巾 310mm6122772.0230比重/kg。2.56-2.892.451.9-2.2.62.35-2.2.352.5-2.1.7 2.31.9-2.4L112.882.88压力/Mpa9.8-94.9-19.8-99.8-55309.8-989.89.8-99.8-29.49.8-29.49.8-2

3、9.48588.8988温度/400-59375-4735055 350553506380-5538055 350-55350500400-5504005500500000空速/ X1.0-5.50.6-2.1.0-4.1.0-4.0.63.01.5-3.0.3-3.01.5-3.1.5-3.033104h10000特征低温预还低温低温低阻力低阻力预预还原低压原低压还原表2 KE-1520 (钉基催化剂)与铁基催化剂活性对比压力Mpa空速h1出口氨浓度 (VOI) *491钉基催化剂437 熔铁催化剂491 437 200008. 410. 37. 44. 86. 9100008. 611.

4、78. 36. 050009. 611. 88. 97. 2200005. 27. 74. 61. 73. 5100005. 27. 75. 12. 450004. 97. 95. 43. 4200001. 91. 50. 30. 7100002. 01. 50. 650002. 01. 50. 9*入口 H2N2=3表3不同温度、压力下KE-1520型催化剂出口氨浓度温度 6.9Mpa出口氨浓 IOMpa度*15Mpa4256.06.06.04508.7510.510.547510.213.513.550011.214.219.55259.017.520.5*空速 IOoOoh-L H2:

5、N2=3: 1国内氨合成催化剂我国氨合成催化剂的开发启始于1951年，由南京化学工业有限公司的前身 南京永利辄厂触媒部生产出我国第一炉氨合成催化剂，随着合成氨生产技术的 发展和节能降耗的需要，国产氨合成催化剂在品种、型号上不断发展，性能不断 提高。目前我国拥有一批可适用不同类型的氨合成塔、不同类型合成氨工艺的氨 合成催化剂，共分三大系列18个型号(不包括预还原催化剂)。南化公司催化剂厂( 浙江上虞化工总厂等 福州大学山东临胸催化剂厂郑州大学湖北应城化工厂 辽河催化剂厂主要生产厂、下同） AllO-K AllO-I-HA110-2A110-3A110-4A110-5QA110-6Alo3、A10

6、3H南化催化剂厂NC (ICI) 74-1、AC、A202-山东临胸等NCA福州大学等A201、A202、FA401 (加入稀土、无钻)-郑州 大学HA310Q广东南安公司A203 (加入稀土、无钻)南化公司催化剂厂ZA-5浙江工业大学A301 ZA-5浙江上虞化工总厂A301氨合成催化剂的主要特点及比较上述三类型氨合成催化剂中，磁铁基催化剂日前仍是主要使用对象，其 产量占全国的70%左右，其典型代表是AnO-I(AnO-I-H),它占Al系列的60% 以上,在我国大型氨厂中更是占绝对的比例。铁钻催化剂中，典型代表是NC(ICI) 74-1型，亚铁基则是A301和ZA-5型。这三类氨合成催化剂

7、具有各自的特点，以三大类催化剂的典型代表Ano-1、NC (ICI) 74-1、A301为例。AllO-I型催化剂AllO-I型催化剂是磁铁矿基氨合成催化剂的典型代表。具有还原起始温度低、低温活 性高、热稳定性好。表4 AUO系列催化剂微分热失重分析结果催化剂型号起始还原温度最大还原速率对应温度最大还原速率（分O）A10635851014.3A10935450520.7AllO-I34248820.4KM I36050318.9预还原的Ano-I-H型氨合成催化剂，其起始温度更低，一般在180C200便开始还 原。表5 A110-l KMII、C73l型催化剂出口氨含量*出口氨含量，%催化剂耐

8、热前550耐热后375 400425 450475 20h后475 450425 400AllO-I17.021.024.325.425.222.925.025.223.520.2KM I15.820.822.425.025.122.624.825.022.118.7KMII16.420.621.325.225.222.825.025.022.419.7C73-122.425.122.224.721.6S6-1024.325.222.824.923.2*检验条件：压力30MPa,空速3X10%。图1 BASF对AllO-I型氨合成催化剂的检测结果图2 BASF对AllO-I-H型氨合成催化剂的

9、检测结果表6 国外某750 t/d氨厂两个相同的Topse S-200型塔，在相同工艺条件下使用不同催化剂的比较。合成塔A合成塔B合成塔型式S-200S-200催化剂托普索KMIl中国南京Ano-I入塔气流量Nm3h233736233939新鲜气量Nm3h93972弛放气量Nm3h8258新鲜气组成 (V)H2N2NH3ArCH473.925.10.30.7入塔气组成 (V)H2N2NH3ArCH464.622.02.53.17.8合成塔出口 N% (V)11.111.9实测氨产量t/d752设计产量t/d600NC (ICI) 74-1型催化剂低温低压下高活性、操作弹性大一温度、压力、负荷操

10、作范围大良好的还原性能一还原温度低、还原速率快良好的机械性能一磨耗低、使用时床层阻力低 稳定性好一活性稳定，使用寿命长图3 74-1与传统催化剂活性比较曲线图4低压下74-1与传统催化剂的温度的相对活性表7 中、高压条件下NC 74-1与AIlOT活性对比(测定条件:3104h-1 425 耐热 525C 20h)压力Mpa温度NC 74-1AllO-I1#2#耐热后活性nh3%1540013.613.612.642515.315.714.245015.715.914.8耐热后活性nh3%3640023.222.821.242526.926.824.7耐热后活性nh3%3040023.022.

11、921.842526.826.724.8表8低压下74T与AIlOT型催化剂活性对比（测定条件：8.0Mpa 1.0104h1 耐热 500 20h）样品NC (ICI) 74-1ICI 74-1A110-1出口氨含1#2#400耐热前8-088- 66耐热后7.567. 748.057. 527. 086. 29量，nh3%425耐热前10.0410.229.959.08耐热后9.8010.019.918.93450耐热前10.319.9310. 379.25耐热后9.929.849. 789. 16工业使用中也充分证明，NC (ICI) 74-1型催化剂具有良好的低温活性，比如在海南天 然气化肥厂1997年6月28日曾不点开工加热炉，采用合成气直接升温，到正常产氨只用3 个小时。表9海南厂不点开工加热炉用新鲜气直接升温时床层开始的温度测温点第一床层第二床层第三床层入口上中下入口上中下入口上中下温度28633233636936937838238436736937036674-1型催化剂在低压的条件下有十分优异的活性，中原化肥厂曾因种种原因，在系统 压力降至578MPa下操作，氨净值仍达7.45%。氨产量为38.8th0仍能不启动开工加热炉 便可维持生产。表10列出当时操作数据。表