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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年宴氨合成工艺一传统的Kelk)gg工艺一IoseT-I大型装置卜-T布朗流程卜-IlCIAMv工外IKeIIOgg低能耗【艺卜，LCA工艺L中小型装置!T中串低工艺L国外主要氨合成催化剂主要分为两在类：IbPSQe公司英国ICI公司美国UCI公司德国BASF公司俄罗斯KynEhwelxknW公司英国ICI公司美国UCI公司德国Uhde公司美国Engelhard公司表1国外铁系氨合成催化剂的主要性
2、能型号C73-1C73-335-435-874-1KMlKMHS6-10Cl6。3。5CA-IBnCA-2BCoO%5一一5.2一一0.525(Ce一V2O5O2)外形尺寸135111.5-1.5-2.1.5-1.5-231.5-1.5-21.5-33-103-IO三6122772.0230比重kg.2.56-2.892.451.9-2.2.62.352.2.352.5-2.1.72.31.92.4L112.882.88压力/Mpa9.894.9l9.8-99.8-55309.8-989.89.899.8-29.49.8-29.49.829.48588.8988温度/C4OO-59375-47
3、350-55350-55350-5；380-55380-55350-55350-5004-55045500500000空速/X1.0-5.50.62.1.0-4.1.(M.0.63.0L530.33.01.5-3.L53.0334h-0000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2KE-1520(钉基催化剂)与铁基催化剂活性对比压力Mpa空速h,49PC出口氨浓度(vol)*437C钉基催化剂437C熔铁催化剂491200008.410.37.44.86.9100008.611.78.36.050009.611.88.97.2200005.27.74.61.73.510000
4、5.27.75.12.450004.97.95.43.4200001.91.50.30.7100002.01.50.650002.01.50.9*人口H2N2=3表3不同温度、压力下KE-1520型催化剂出口氨浓度温度eC6.9Mpa出氨浓IOMpa度%*15Mpa4256.06.06.04508.7510.510.547510.213.513.550011.214.219.55259.017.520.5*空速100OOh-1,H2: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钮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
5、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）AHO-1,AllO-I-HAl10-2Al10-3Al10-4A110-5QAl10-6AlO3、AI03H南化催化剂厂NC(ICI)74-KAC、A202一.山东临胸等NCA福州大学等A20kA202、FA401(加入稀土、无钻)-郑州大学HA31OQ广东南安公司A2O3(加入稀土、
6、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A3O1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AllO-I(AllO-I-H),它占AI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具有各自的特点，以三大类催化剂的典型代表AIl(H、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、
7、热稳定性好。表4AUo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C最大还原速率对应温度最大还原速率(分I)A10635851014.3A10935450520.7AllO-I34248820.4KMI36050318.9预还原的AlI(M-H型氨合成催化剂，其起始温度更低，一般在180C20(C便开始还原。表5AllO-KKMII、C73-1型催化剂出口氨含量*出口氨含量，%傕化剂耐热前550耐热后型号375C400C425C450C475C20h后475,C450C425400,CAllO-I17.021.024.325.425.222.925.025.223.520.2KMI15.
8、820.822.425.025.122.624.825.022.118.7KMII16.420.621.325.225.222.825.025.022.419.7C73-122.425.122.224.721.6S6-1024325.222.824.923.2*检验条件：压力30Mpa,空速3X104hL图1BASF对AllO-I型氨合成催化剂的检测结果图2BASF对AllO-I-H型氨合成催化剂的检测结果表6国外某750t/d氨厂两个相同的TopseS-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KMll中国南京AIIO-I入塔
9、气流量Nm3Zh233736233939新鲜气量Nm3Zh93972弛放气量Nm3Zh8258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NH3%(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-温度、压力、负荷操作范围大良好的还原性能还原温度低、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374-1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、
10、高压条件下NC74T与AIlOT活性对比（测定条件：3104h,425耐热525C20h）压力Mpa温度NC74-1AllO-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%3040023.022.921.842526.826.724.8表8低压下74-1与A110-1型催化剂活性对比（测定条件：8.0MPaLoXlO%/耐热500C20h）样品NC(ICI)74-1ICI74-1A110-11#2#400耐热前8.088
11、.668.057.08出口氨含耐热后7.567.747.526.29量，nh3%425耐热前10.0410.229.959.08耐热后9.8010.019.918.93450uC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人口上中下人口上中下温度c28633233636936937838238436736937036674-1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5.78Mpa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10中原化肥厂低压下运行的典型操作数据温度C惰氨含量氨项目负系统塔压循环量氢气,严荷塔塔层层压力降X氮含塔塔出净量%进出进出MpaMpaIO4NMZh比量进口值t/h口口口
