1、甲醇裂解制氫技術綜述【關鍵詞】甲醇裂解制氫 【摘要】氫氣在工業上有著廣泛的用途。近年來，由于精細化工、蒽醌法制雙氧水、粉末冶金、油脂加氫、林業品和農業品加氫、生物工程、石油煉制加氫及氫燃料清潔汽車等的迅速發展，對純氫需求量急速增加。甲醇蒸汽轉化制氫和二氧化碳技術 前言 氫氣在工業上有著廣泛的用途。近年來，由于精細化工、蒽醌法制雙氧水、粉末冶金、油脂加氫、林業品和農業品加氫、生物工程、石油煉制加氫及氫燃料清潔汽車等的迅速發展，對純氫需求量急速增加。對沒有方便氫源的地區，如果采用傳統的以石油類、天然氣或煤為原料造氣來分離制氫需龐大投資，“相當于半個合成氨”，只適用于大規模用戶。對中小用戶電解水可方

2、便制得氫氣，但能耗很大，每立方米氫氣耗電達6度，且氫純度不理想，雜質多，同時規模也受到限制，因此近年來許多原用電解水制氫的廠家紛紛進行技術改造，改用甲醇蒸汽轉化制氫新的工藝路線。 西南化工研究設計院研究開發的甲醇蒸汽轉化配變壓吸附分離制氫技術為中小用戶提供了一條經濟實用的新工藝路線。第一套600Nm3/h制氫裝置于1993年7月在廣州金珠江化學有限公司首先投產開車，在得到純度99.99%氫氣同時還得到食品級二氧化碳，該技術屬國內首創，取得良好的經濟效益。此項目于93年獲得化工部優秀設計二等獎、94年獲廣東省科技進步二等獎。 工藝原理及其特點 本工藝以來源方便的甲醇和脫鹽水為原料，在220280

3、下，專用催化劑上催化轉化為組成為主要含氫和二氧化碳轉化氣，其原理如下： 主反應： CH3OHCO2H2 +90.7 KJ/mol COH2OCO2H2 -41.2 KJ/mol 總反應： CH3OHH2OCO23H2 +49.5 KJ/mol 副反應： 2CH3OHCH3OCH3H2O -24.9 KJ/mol CO3H2CH4H2O -+206.3KJ/mol 上述反應生成的轉化氣經冷卻、冷凝后其組成為 H2 7374 CO2 2324.5 CO 1.0 CH3OH 300ppm H2O 飽和 該轉化氣很容易用變壓吸附等技術分離提取純氫。 廣州金珠江化學有限公司600Nm3/h制氫裝置自93

4、年7月投產后，因后續用戶雙氧水的擴產，于97年4月擴產1000Nm3/h制氫裝置投產，后又擴產至1800Nm3/h，于2000年3月投產。本工藝制氫技術給金珠江化學有限公司帶來良好的經濟效益。 目前國內應用此技術的企業已近百家，通過幾年來的運轉證明，本工藝技術成熟、操作方便，運轉穩定、無污染。 本工藝技術有下列特點： 1.甲醇蒸汽在專用催化劑上裂解和轉化一步完成。 2.采用加壓操作，產生的轉化氣不需要進一步加壓，即可直接送入變壓吸附分離裝置，降低了能耗。 3.與電解法相比，電耗下降90%以上，生產成本可下降4050%，且氫氣純度高。與煤造氣相比則顯本工藝裝置簡單，操作方便穩定。煤造氣雖然原料費

5、用稍低，但流程長投資大，且污染大，雜質多，需脫硫凈化等，對中小規模裝置不適用。 4.專用催化劑具有活性高、選擇性好、使用溫度低，壽命長等特點。 5.采用導熱油作為循環供熱載體，滿足了工藝要求，且投資少，能耗低，降低了操作費用。 工藝過程 工藝流程如圖所示。 甲醇和脫鹽水按一定比例混合后經換熱器預熱后送入汽化塔，汽化后的水甲醇蒸汽經鍋熱器過熱后進入轉化器在催化劑床層進行催化裂解和變換反應，產出轉化氣含約74%氫氣和24%二氧化碳，經換熱、冷卻冷凝后進入水洗吸收塔，塔釜收集未轉化完的甲醇和水供循環使用，塔項氣送變壓吸附裝置提純。 根據對產品氣純度和微量雜質組分的不同要求，采用四塔或四塔以上流程，純

6、度可達到99.999.999%。設計處理能力為1500 Nm3/h轉化氣、純度為99.9%的變壓吸附裝置，其氫氣回收率可達90%以上。 轉化氣中二氧化碳可用變壓吸附裝置提純到食品級，用于飲料及酒類行業。這樣可大大降低生產成本。流程設置先經變壓吸附裝置分離二氧化碳后，富含氫氣的轉化氣經加壓送入變壓吸附裝置提純。 本工藝原料簡單，配套的公用工程要求較低，極易滿足。集多年的的工業化裝置運轉數據，得出其原料及動力消耗如下： 甲醇 0.57 噸 脫鹽水 0.32 噸 電 220V/380V 150 度 儀表空氣 80 Nm3/h 生產成本：每Nm3純氫車間成本為2.03.0元，若二氧化碳能回收銷售，則產

7、品成本可下降至1.52.0元。（車間成本根據裝置規模和甲醇市場價格波動稍有不同。） 環保 5.1廢氣： 本技術采用物料內部自循環工藝流程，故正常開車時基本上無三廢排放，僅在原料液貯罐有少量含CO2和CH3OCH3釋放氣排出，以1000Nm3/h制氫裝置為例，其量為1.01.7Nm3/h，氣體組成如下： 組份 CO2 CH3OCH3 H2 CH3OH H2O 組成 84.03 2.66 1.00 3.24 11.38 因氣量小，基本上無毒，可直接排入大氣。 變壓吸附工藝馳放氣經阻火器后排入大氣，其中含大量的二氧化碳氣和少量的氫氣及微量的一氧化碳和水汽，對環境不造成污染。 5.2廢液： 本工藝僅汽

8、化塔塔底不定期排出少量廢水，其中含甲醇0.5%以下，經稀釋后可達到GB8978-88中第二類污染物排放標準，直接排入下水。 5.3 廢渣： 導熱油鍋爐房有一定量的燃燒煤渣，可集中處理。(只有以煤為燃料的導熱油系統有廢渣。) 推廣應用情況 現已技術轉讓或提供成套裝置的單位列表如下：西南化工研究院目前可提供205000Nm3/h范圍內各種規模的甲醇蒸汽轉化制氫裝置。可負責設計、安裝指導、人員培訓、開車等技術工作，也可提供成套工程裝置如設備、電氣、儀表等的硬件裝備。裝置投產后，長期實行技術回訪等跟蹤運行服務，保證裝置穩定運行。 7 結論 工業化實踐證明本技術工藝先進，技術成熟；裝置簡單，操作容易，運

9、轉穩定。此工藝特別對中小規模需氫用戶，有較好的市場前景。該工藝專用催化劑不斷進行改進，不僅保持了高活性、高選擇性的優點，在催化劑壽命上亦有較大突破，廣州金珠江化學有限公司使用的催化劑壽命已超過4年。 工藝過程說明 甲醇催化轉化造氣生產工藝過程可分為： 原料液預熱、汽化、過熱、轉化反應、產品氣冷卻冷凝、產品氣凈化等四個過程。 本裝置為兩套完全獨立的系統，在以下敘述過程中設備、閥門、調節閥等位號省去 系統。 1 工藝過程 1.1 原料液預熱、汽化、過熱工序 將甲醇和脫鹽水按規定比例混和，經泵加壓送入系統進行預熱、汽化過熱至反應溫度的過程。其工作范圍是：甲醇計量罐、循環液貯槽、 原料進料泵、換熱器、

10、汽化塔、過熱器等設備及其配套儀表和閥門。 1.2 催化轉化反應工序 在反應溫度和壓力下，原料蒸汽在轉化爐中完成氣固相催化轉化反應。工作范圍是：轉化爐一臺設備及其配套儀表和閥門。該工序的目的是完成化學反應，得到主要組分為氫氣和二氧化碳的轉化氣。 1.3 轉化氣冷卻冷凝工序 將轉化爐下部出來的高溫轉化氣經過冷卻、冷凝降到40以下的過程。其工作范圍是：換熱器、冷卻器二臺設備及其配套儀表和閥門。 1.4 轉化氣凈化工序 含有氫氣、二氧化碳以及少量一氧化碳、甲醇和水的低溫轉化氣，進入水洗塔用脫鹽水吸收未反應甲醇的過程。其工作范圍是：水洗塔、脫鹽水中間罐、氣體緩沖罐、 脫鹽水進料泵五臺設備及其配套儀表和閥

11、門。 2.0 工藝過程主要控制指標 2.1 原料汽化過熱 原料甲醇流量 1134kg/h 原料液流量 2590Kg/h 汽化過熱塔進料溫度 165 汽化過熱塔塔釜壓力(表壓) 1.1 MPa 2.2 轉化反應 進料溫度 200260 反應溫度 220280 導熱油溫度 235290 換熱器出口轉化氣溫度 110140 冷卻器出口轉化氣溫度 40 反應壓力(表壓) 1.1MPa 2.3 水洗分離 進塔脫鹽水量 636Kg/h 循環液量(出塔) 1469Kg/h 循環液組成(wt)：甲醇 025 出塔轉化氣量 3135Nm3/h 轉化氣組成(V)：氫 7374.5 二氧化碳 2324.5% 一氧化

12、碳 0.8% 甲醇 0.03% 甲烷 0.20% 2.4 催化劑還原 還原循環氣量 2100 Nm3/h 還原氣氫含量 0.510 還原溫度 110230 還原壓力 0.05 MPa 2.5 其它 進工段冷卻水壓力 0.3MPa 進工段儀表空氣壓力 0.40.60 MPa 導熱油流量 160 m3/h 化學反應原理 甲醇與水蒸汽混合物在轉化爐中加壓催化完成轉化反應，反應生成氫氣和二氧化碳，其反應式如下： 主反應： CH3OHH2OCO23H2 +49.5 KJ/mol 副反應： CH3OHCO2H2 +90.7 KJ/mol 2CH3OHCH3OCH3H2O 24.90KJ/mol CO3H2

13、CH4H2O 206.3KJ/mol 主反應為吸熱反應，采用導熱油外部加熱。轉化氣經冷卻、冷凝后進入水洗塔，塔釜收集未轉化完的甲醇和水供循環使用，塔頂轉化氣經緩沖罐送變壓吸附提氫裝置分離。 原料和產品性質 1.1 原料性質 原料甲醇性質 化學名稱為甲醇，別名甲基醇、木醇、木精。分子式CH3OH，分子量32.04。是有類似乙醇氣味的無色透明、易燃、易揮發的液體。比重為0.7915。熔點-97.80，沸點64.7，20時蒸汽壓96.3mmHg，粘度0.5945厘泊，閃點11.11，自燃點385，在空氣中的爆炸極限為6.036.5。甲醇是最常用的有機溶劑之一，能與水和多種有機溶劑互溶。 甲醇有毒、有

14、麻醉作用，對視神經影響很大，嚴重時可引起失明。 原料脫鹽水性質(省略) 1.2 產品性質 本裝置生產的產品甲醇催化轉化氣， 其主要組份為氫氣和二氧化碳，性質分述如下： 氫氣性質 分子式H2，分子量2.0158，無色無臭氣體。無毒無腐蝕性。氣體密度0.0899Kg/m3， 熔點-259.14，沸點-252.8，自燃點400，極微溶于水、醇、乙醚及各種液體， 常溫穩定， 高溫有催化劑時很活潑，極易燃、易爆，并能與許多非金屬和金屬化合。 二氧化碳性質 化學名稱二氧化碳，別名：碳酸酐、 碳酐、碳酸氣。分子式CO2，分子量44.01，無色無臭氣體。有酸味，氣體密度1.977Kg/m3，熔點-56.6，沸

15、點-78.5(升華)， 易溶于水成碳酸，可溶于乙醇、甲醇、丙酮、氯仿、四氯化碳和苯，屬不燃氣體，可作滅火劑。 原料和產品規格 2.1 原料規格 甲醇：符合國標GB338-92一級品標準要求。建議用30Kt/y以上規模合成甲醇裝置產品，運輸過程無污染；嚴禁使用回收甲醇。 脫鹽水： 符合國家GB12145-89P（直流爐）要求，且氯離子含量小于或等于3ppm 2.2 產品規格 轉化氣組成： H2 7374.5 CO2 2324.5 CO 0.8 CH3OH 300ppm H2O 飽和 壓力： 1.1MPa 溫度： 40 操作程序 1 開車前的準備工作 1.1 一般準備和檢查 1、檢查水、電、汽、軟

16、水、 儀表空氣、 氮氣、氫氣、燃料等的供應情況，并與有關部門聯系，落實供應數量和質量要求。 2、關閉所有排液閥、排污閥、放空閥、進料閥、取樣閥。開啟冷卻水、儀表空氣等進工段總閥。 3、通知導熱油鍋爐房準備開車，并聯系確定開車的具體時間和質量數量要求(壓力、溫度、流量等)。 4、通知分析室準備生產控制分析工作。 5、檢查動力設備的完好情況，檢查所有儀表電源、氣源、信號是否正常。 6、落實產品用戶。因轉化催化劑不希望中途頻繁停車，如用戶沒落實不要急于開車。 7、檢查消防和安全設施是否齊備完好。 8、操作人員、分析人員、管理和維修人員經技術培訓，并考核合格方能上崗。 2 開車操作程序 投料開車程序應

17、在催化劑還原結束后進行，無時間間隔。開車時序一般為：水冼塔開車、汽化塔開車、轉化爐開車、系統升壓。還原結束后，關閉還原系統閥，開啟轉化爐后直到放空管線間所有閥門，關閉有關閥門，準備系統開車。 注意：開車負荷一般采用30%60%滿負荷量，待系統穩定后逐漸加大到滿負荷量。 2.1 準備 1、檢查工具和防護用品是否齊備完好。 2、檢查動力設備是否正常，對潤滑點按規定加油，并盤車數圈。 3、檢查各測量、 控制儀表是否失靈， 準確完好，并打開儀表電源、氣源開關。 4、通知甲醇庫和脫鹽水站向本裝置送原料。使甲醇中間罐和脫鹽水中間罐的液位達90，停止送料。 5、催化劑還原系統所有閥門、 儀表維持原開車狀態不

18、變。 6、通知導熱油爐工序，做好開車準備。 7、確定開車投料量，明確投料量與各參數間關系。 2.2 水冼塔開車 1、開脫鹽水中間罐出料閥、脫鹽水進料泵進口閥、旁路閥，啟動進料泵，使脫鹽水泵運轉正常。 2、開泵脫鹽水進料出口閥， 關脫鹽水進料旁路閥， 用調節閥調節回流量，使流量達要求值。 3、當水洗塔塔釜出現液位后，開塔釜排液調節閥旁路閥，向循環液貯槽送脫鹽水，然后開調節閥前后閥，控制水洗塔液位在3040。 2.3汽化塔開車 1、 開甲醇中間罐出口閥、甲醇流量計前后閥、開循環液貯槽出口閥， 使水甲醇混合， 開泵甲醇進料泵進口閥，旁路閥，啟動泵，使甲醇進料泵運轉正常。 2、開甲醇進料泵出口閥， 關

19、甲醇進料泵旁路閥，調節進料泵刻度向系統送水甲醇。在取樣點取樣分析，通過調節原料甲醇的流量，使水甲醇配比達到要求值。 3、當汽化塔塔釜液位達10時，開啟汽化塔頂放空閥，緩慢開啟塔釜導熱油進口閥旁路閥、前后閥，用調節閥調節進汽化塔導熱油量。當塔頂排放氣量穩定時，開啟過熱器底部排污閥，無液珠排出時關閉排污閥，即可轉入轉化爐開車。 2.4 轉化爐開車 1、開轉化爐進口閥，關閉汽化塔頂放空閥，即向轉化爐送水甲醇原料氣。 2、使導熱油爐溫度穩定至230，檢查裝置設備、管線、閥門、儀表等運轉是否正常，并觀察各工藝參數間關系，若無異常現象便可進行系統升壓。 2.5系統升壓 1、開流量計前后閥， 關閉旁路閥，

20、開系統壓力調節閥及其前后閥，關閉旁路閥。緩慢關小閥，使系統升壓，直至達1.1MPa。 注意：必須保證原料氣體適量通過催化劑床層，所以系統調壓閥不能處于全關狀態。 2、調節系統壓力調節閥開度，使系統壓力、轉化氣量穩定。 3、檢查原料液進料量及其水甲醇配比，使達要求值；檢查轉化氣量，通過閥調節進下部的導熱油流量，控制好塔釜液位在1540%。 4、調節使進水洗塔脫鹽水量穩定并達要求值，使液位穩定。 此時已完成系統投料開車工作。觀察全系統運行情況，若無異常現象便可進行下述操作使系統轉入正常工作。 2.6系統穩定 1、檢查冷卻器冷卻水量，使進入水洗塔的轉化氣溫度40。 2、檢查緩沖罐出口轉化氣組成，調整

21、水甲醇配比，控制轉化氣出口氣中一氧化碳、甲醇、水等組份達要求值。 3、全系統操作穩定后，即可向后工段PSA-H2裝置輸送轉化氣。 3 正常操作 全系統開車完成后，即可逐步轉入正常操作。 正常操作狀態的建立和維持 1、根據原料液進料量、轉化氣流量、水甲醇配比、汽化塔液位、導熱油溫度、轉化氣組成、循環液組成及各控制點參數對各控制參數進行適當調整，使系統操作處于正常范圍內。 2、根據所需轉化氣量及水甲醇配比確定甲醇流量，將調節閥投入自動調節。 3、根據所需脫鹽水流量，將調節閥投入自動調節 4、根據所需轉化氣量及水甲醇配比，調節原料液進料泵流量。 5、根據循環液流量，將調節閥投入自動調節。 6、調節冷

22、卻器進水閥，使轉化氣出的溫度在40以下。 7、當系統轉化氣流量穩定后，將系統壓力調節閥投入自動調節。 8、根據所需轉化氣量及組成，適當調整進系統導熱油溫度。 9、由汽化塔下部排液閥連續排出少量廢水，排出量控制在15.020.0Kg/h。 全系統已處正常穩定運轉。 系統處于正常操作時，按時記錄各操作參數并巡回檢查各控制點、設備、儀表、閥門等是否處正常狀態，發現異常現象，應立即查明原因，及時處理，排除故障，維持系統正常操作狀態。 3.2 正常停車操作 1、停止導熱油爐加熱，維持導熱油循環，待反應溫度降至200以下后，導熱油爐房停止向造氣裝置送導熱油，即開啟導熱油裝置內部短路閥。導熱油爐停車按導熱油

23、爐停車要求進行。 2、在導熱油爐降溫的同時，手動調節系統壓力調節閥，使系統緩慢降壓至0.4Mpa（或切開氣體緩沖罐，轉化氣可備用轉化爐置換，開啟水洗塔頂放空閥降壓）。 3、關閉進轉化爐閥門 ，緩慢開啟汽化塔頂放空閥 ，汽化塔前系統降壓至常壓。 4、汽化塔系統降壓的同時，停原料進料泵，停止向系統進料。 5、轉化爐后系統繼續降壓，待降至0.2Mpa時，關閉轉化爐的前后閥、旁路閥。 6、停脫鹽水泵，停止向水洗塔送脫鹽水。關閉水洗塔釜排液閥。 7、分別用氮氣或氣體緩沖罐轉化氣對轉化爐前后分段置換，考慮到降溫對系統壓力的影響，最好系統分段用氮氣或氫氣保壓至0.2Mpa。 導熱油按要求降至一定溫度后， 停

24、導熱油循環泵。 若長期停車，則用加壓氮氣將導熱油從系統壓回導熱油貯罐。 8、對催化劑實行保護操作或鈍化處理。 3.3 緊急停車操作 1、凡遇下列情況之一應采取緊急停車操作： 停電。 停冷卻水。 設備、管道爆炸斷裂、起火。 設備、管道或法蘭嚴重漏氣、漏液無法處理。 重要控制儀表失靈。 2、操作步驟 緊急通知導熱油裝置停止加熱，打開導熱油裝置內部短路閥，停止向造氣裝置送導熱油。 關閉轉化爐前閥，切開汽化塔系統與反應系統。轉化爐后系統適當卸壓。汽化系統可維持壓力穩定。 停原料進料泵。 停脫鹽水進料泵。 對催化劑實行特殊保護操作。 查明事故原因后再作進一步處理。 CNZ-1甲醇制氫催化劑說明書 CNZ

25、-1型催化劑是一種以銅為活性組份。由銅、鋅、鋁等的氧化物組成的新型催化劑。其對甲醇蒸汽轉化制氫和二氧化碳具有高活性和良好的選擇性。 一、 催化劑的主要特性 型號：CNZ-1型 外觀顏色、外型尺寸和形狀： 催化劑為黑色圓柱體。表面光滑，有光澤。 公稱尺寸：55毫米 化學組成（重量%）： 組 成 CuO ZnO Al2O3 Na2O 燒失重 含量%（重量） 60 520 515 0.1 10 堆密度：0.951.25公斤/升 機械破碎強度：60牛頓/厘米 催化活性 采用模擬反應器測定 反應器：251.5 mm 催化劑尺寸：55 mm 催化劑裝量：60毫升 還原條件： 還原壓力：常壓 還原溫度：11

26、0230 還原空速：1000時-1 還原時間：50小時 還原氣：含H2 0.520%的N2氣(或脫硫天然氣) 測定條件： 反應壓力：常壓 反應溫度：250 甲醇流量：30毫升/小時 催化劑活性： 時空產率（轉化氣） 600Nm3/（ m3cath）。 二、催化劑包裝、貯存 催化劑用塑料袋包裝后裝入鐵桶內。室內貯存，嚴防受潮、受震和毒物污染。搬運過程中禁止在地上滾動。禁止從高于0.5米的地方落下，或撞擊。 在正常情況下，催化劑可以貯存一年以上，對催化劑的物理性能和活性不會有影響。 三、催化劑的升溫、還原和鈍化 CNZ-1型催化劑由銅、鋅、鋁的氧化物組成。使用前應進行還原。 還原條件： 還原壓力：

27、常壓 還原空速：1000時-1 還原氣：含H2 0.510%的氮氣（或脫硫天然氣） 還原氣質量： O20.1% H2O0.2% S0.1ppm 氯化物0.1ppm 油霧極微 升溫還原程序 該CNZ-1型催化劑使用前須進行升溫還原。在不同的溫度段分別按15/h、10/h、5/h升溫速度進行，在升溫過程中分階段提高還原氣中的氫氣含量（0.520%）。 開車準備 還原結束后，停止加入氫氣，關小還原氣量至原流量的80%。準備正常開車投料，建議投料量為正常運轉時的3080%。 催化劑的鈍化 卸出催化劑時，必須將催化劑鈍化處理。 鈍化條件： 鈍化氣：氧含量（用儀表空氣）為0.15%的工業純氮氣。 鈍化空速

28、：1000時-1 鈍化壓力：常壓 鈍化處理后的催化劑便可以卸出。 四、注意事項： 催化劑的還原是十分重要的一步驟，必須小心操作。要保證催化劑充分還原，不可急燥行事。 還原完畢，準備正常投料時，要避免反應器溫度下降超過10。 CNZ-1型催化劑可以在230280下操作。催化劑使用前期可維持較低的操作溫度，后期可將操作溫度提高，以發揮催化劑的最大能力。 銅系催化劑的缺點是耐熱性較差，故無論是升溫還原或在反應操作中都要避免催化劑淬冷淬熱。否則會造成銅晶粒變化，從而影響催化劑的活性和壽命。 CNZ1型甲醇脫氫催化劑升溫還原操作要求 1還原條件 還原壓力：常壓 還原空速：5001000時1 還原氣：含H

29、2 0.510%的純氮氣 2還原氣質量 O20.1% H2O0.2% S0.1ppm 氯化物0.1ppm 油霧極微 3升溫還原程序 分低空速和高空速1 催化劑的使用和保護 1.1 轉化爐的清洗和準備 1、將轉化爐上、下封頭拆下，先檢查轉化爐質量是否符合要求，再將轉化爐內上下封頭、列管內、板管和花板上的鐵銹雜物全部清除干凈，必要時可進行酸洗、水洗，再擦凈、吹干備用，要求無鐵銹、無雜物。 2、下封頭花板上按要求規格放層12目絲網，往花板上堆滿已經洗凈吹干的1012mm的氧化鋁瓷球，將瓷球上表面推平，要求瓷球上表面與轉化爐下花板面保持有1015mm高的空間。 3、重新裝好下封頭和上封頭，通氣對轉化爐

30、再次進行試漏查漏，當確認下封頭大法蘭不漏氣后，方可泄壓排氣，準備裝填催化劑。 1.2 催化劑的裝卸 1、準備 檢查檢修工具及防護用品是否齊全完好。 準備好裝催化劑專用的量杯、漏斗、標尺等專用工具。 對催化劑開桶進行質量檢查，用610目的鋼網篩將催化劑中的碎粉篩除備用。在運輸或存庫中不當受到污染或被水浸泡變質的催化劑一般不能使用。只有確認催化劑質量符合要求時，才能裝入轉化爐內。 2、裝催化劑 卸下轉化爐上蓋，再次檢查轉化爐內是否干凈，若不符合要求，要重新清掃干凈。逐根檢查反應管，看有無堵塞等異常現象。 逐根定體積裝填催化劑（2.3升/根），并做記號，以免漏裝或重裝。 裝填時不能急于求成，以防出現

31、架橋現象，當出現架橋時應作好標記，及時處理。 定量裝填完后，再逐根檢查有無漏裝，當確認無漏裝并已處理了架橋現象。如需要，再補充加裝一遍，保證每根管內催化劑量基本相等。 當全部裝填完畢后，用儀表空氣吹凈上管板，裝好轉化爐上封頭及管線。 注：催化劑裝填結束后，按要求對轉化爐進行氣密性試驗，確保轉化爐封頭法蘭無泄漏；卸下轉化爐下部過濾器，將絲網上雜物清掃干凈，裝好過濾器；對轉化爐已拆卸過的設備和管線等有關部位進行試漏查漏，必要時需再次測試泄漏率達合格。 3、卸催化劑 因各種原因需卸出催化劑，當需卸出已還原過的或使用過的催化劑時，拆卸前必須對催化劑進行鈍化處理操作。 (具體操作見催化劑使用說明書)。

32、打開轉化爐上封頭。 松動下蓋緊固螺栓，用手動葫蘆或強度足夠的加長拉筋螺栓支固，使下封頭法蘭與管板離開約80100mm，必要時使下蓋法蘭面傾斜1015 從寬縫間卸出催化劑。 如催化劑還能使用， 卸出時應小心操作，盡量減少催化劑破碎。卸完催化劑后，卸氧化鋁瓷球。 將催化劑和氧化鋁瓷球分別收集好，并將轉化爐內清洗干凈。 1.3 還原系統的置換 因本裝置所用原料甲醇和產品氫氣均為易燃易爆品，故正式投料開車前必須用氮氣置換系統至O22.0以下。 而催化劑還原過程用氫氣作還原氣，為避免系統中氧存在使反復進行還原-氧化過程，所以還原系統必須置換至O20.5，還原用氮氣中氧含量必須低于0.1。 系統置換可分二

33、步進行。置換前先按置換氣流方向逐個開啟有關閥門。 1、還原、水洗的置換 氮氣由氮氣進口V1003閥加入，按下列流向置換系統：C101E102T101E101R101E102E103T102V104，從V104罐后的系統放空管放空。 2、汽化系統及部分管段置換 汽化塔T101系統置換：通過開啟T101塔釜排污閥V1034、V1035、V1036排氣，從塔釜取氣樣O22.0時，關閉T101塔釜排污閥V1034、V1035、V1036。開啟泵P101A/B出口排氣閥，置換PL104、PL105管道。 NH101管道的置換：在系統置換合格后，關閉R101出口閥V1065，開啟V1079閥，在A104取

34、樣口取樣，O20.5后系統置換合格。 氣囊的置換：將V102氣囊內的氣體排凈，再用適量氮氣置換23次，便可將氣囊接入系統。 1.4 催化劑的還原和鈍化操作 1、準備 檢查還原系統所有設備、閥門、儀表是否處正常狀態，關閉所有閥門，開啟儀表，處待用狀態。 準備好還原用氮氣、氫氣，并經質檢符合要求。 通知導熱油裝置、分析室準備開車，通知送冷卻水。 2、催化劑還原操作 催化劑使用前須進行還原。由于本催化劑為主要組分為CuO-ZnO-Al2O3，而對轉化反應起主要作用的為活性單質銅，還原過程用氫氣作還原氣，用氮氣作載氣。還原反應為強放熱反應，所以氫氮氣配比及還原氣空速必須符合要求。 還原反應方程式為：

35、CuO + H2 Cu + H2O 催化劑含約5%物理水，還原過程會生成少量水，須經冷凝后排出。本工藝羅茨風機為還原氣循環提供動力。 還原操作如下： 開啟還原系統閥門，催化劑還原氣循環氣流向如下：NH102E102E101R101E102E103NH101。打開V1003閥，使氣囊V102充氮氣至容積的80%。 啟動羅茨風機，使系統還原氣循環。 開E103冷卻水進出口閥。 開轉化爐R101導熱油進口閥V1063；開T101塔釜導熱油進口閥TV101旁路閥V1033、前后閥V1031、V1032，短路閥V1029。手動開啟TV101閥，啟動導熱油循環泵，使導熱油系統循環。 檢查還原系統、導熱油系

36、統運轉是否正常。如無異常，則通知導熱油系統按催化劑還原程序升溫。 導熱油溫度升至160時，關閉T101塔釜導熱油進口閥進口閥TV101旁路閥V1033、前后閥V1031、V1032。 還原具體操作按催化劑使用說明書進行。 還原過程中定期在T102釜底排污閥V1083處排放冷凝水。定期向系統補充氮氣和氫氣。 當催化劑還原結束后，按下列步驟正常停車： 關外接氫、氮氣進口閥。 停羅茨風機。 關還原氣系統閥V1079、V1053、V1071。 此時便可轉入轉化爐投料開車操作見 當催化劑還原時，若發生意外事故時需緊急停車。其操作如下： 停供氫氣。 停導熱油加熱，維持導熱油循環。 查明原因后再作進一步處理。如屬臨時性