A110型氨合成催化剂

A110型氨合成催化剂介绍

一、用途

A110型氨合成催化剂主要应用于化肥工业中氨的合成，它在较低温度下有较高的催化活性，优良的耐热性、抗毒性能，且具有易还原等特点，因此它是一种较为理想的氨合成催化剂，该产品亦可应用于冶金，电子管工业中，使氨分解为纯净的氮气和氢气。

二、物化性能及主要组成

1、A110型氨合成催化剂为黑色、带磁性有金属光泽的不规则固体颗粒，粒度大小可分为：1.5-3.0mm、2.2-3.3mm、3.3-4.7mm、4.7-6.7mm、6.7-9.4mm、9.4-13.0mm五种，其它粒度可根据用户要求加工。

2、A110型氨合成催化剂堆密度为2.9-3.2kg/L.

3、A110型氨合成催化剂暴露在空气中易受潮，可引起钾盐析出而降低还原后活性，还原好的催化剂如果暴露在空气中会迅速自燃而失去活性。

4、硫、磷、砷的化合物、铜液、油污及其含氧化合物，均能引起催化剂的暂时性中毒和永  久性中毒。

5、A110型氨合成催化剂易还原，300~330℃开始出水，380~420℃大量出水，出水主期420~480℃，max高还原温度500℃。

6、活性检测：实验室条件下，压力15.0MPa，空速3×104h-1，温度425℃时，反应器出口氨体积百分含量不低于13.8％；将温度升至500℃，20小时耐热后，在条件相同的情况下，反应器出口氨体积百分含量仍不低于13.8％。

7、A110型氨合成催化剂主要组份为：四氧化三铁（Fe3O4）、氧化铝（Al2O3）、氧化钾（K2O）、氧化钙（CaO）等。

三、催化剂的装填

1、A110型氨合成催化剂是用铁桶（或塑料桶）包装，由于运输过程中会使少量催化剂的棱角磨损，故在装填前应将催化剂过筛，以除去粉末。在装填时应选在晴好的天气，预防受潮，忌与油污接触。

2、催化剂装填前须认真检查合成塔内件安装质量要求，密封部分要保证不泄漏，杂质要清理干净，准备好装填工具。

3、装填时在塔底部和上部宜铺一层大颗粒的催化剂垫底和压顶。相对小粒度催化剂装填在塔上部绝热层处，相对大粒度的催化剂装填在中部。

4、催化剂粒度选择可依据塔型及工艺条件而定，在系统压力允许的条件下尽是采用小颗粒，以提高合成塔的生产能力。（轴经向塔径向段尽量采用小颗粒催化剂）。催化剂在装填时，要注意松紧一致，力求均匀，各种粒度分层装填。不允许倾倒在一点上或堆积成斜面再摊平，否则催化剂小颗粒在中间，较大颗粒滚到边上，会引起气体偏流。

5、装填可用锥形容器或漏斗从塔口均匀放入。轴向段每装50厘米，经向段每装30厘米，应测量装填体积与装填重量的对应值，并用铝棒压实。坚决避免在塔一边倾倒造成松实不均。装填时尽量缩短催化剂在空气中的暴露时间，并避免与其它化学品污染。

四、催化剂的升温还原

主要还原反应如下：Fe3O4+4H2=3Fe+4H2O  △H298=-142.5KJ/moL

A110型催化剂其理论出水量约为催化剂本身重量的29％。

A110型氨合成催化剂在氧化态时催化活性很低，还原成a-Fe后有较高的催化活性，因此科学地掌握控制升温还原条件对催化剂的使用寿命及以后合成氨生产有关键的作用。

1、合理控制还原过程中的压力、空速：

还原初期，为使塔上部催化剂能彻  底还原，应在较低压力、空速下进行，还原中末期可逐渐加大空速和压力，充分利用反应热提高底层温度，缩小轴向温差。

2、整个还原过程中，循环氢含量应控制在70％以上，出塔水汽浓度应小于2.0g/Nm3，水汽浓度高低可根据温度、压力、空速进行调节。

3、还原过程中氨冷温度控制在-15℃以下，尤其在一塔生产、一塔还原时更应严格控制，以免微量水汽进入合成塔。

4、还原终点判断：

①水汽浓度连续测定≤0.2g/Nm3。

②热点温度500℃，底层温度460℃以上8-10小时

③出水量达到理论出水量的90％以上，三个条件同时成立，方可降温轻负荷生产。5、降温轻负荷生产过程要稳而慢、严防超温现象。

五、正常生产操作

1、催化剂还原结束后应轻负荷生产1-2天时间，避免立即加负荷使催化剂的晶体结构发生剧变而影响催化剂的使用寿命和活性。

2、生产初期热点温度应控制在460±5℃。

3、初期催化剂活性高，对气体成分变化反应灵敏，应控制H2/N2在2.2-2.8范围内，使操作稳定，避免超温。

4、合理控制操作温度，不宜过早提高热点温度，提温时一次以5℃为宜。

5、操作过程中，须严格控制合成入塔气体中CO+CO2含量在25PPM以下。